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地铁运营过程中产生的过大不均匀沉降是目前软土地铁隧道主要病害类型之一。地铁隧道的过大不均匀沉降会对地铁结构本身和接头的安全性、耐久性及防水性等产生影响:严重的不均匀沉降甚至会威胁轨道的平顺度、乘坐舒适度及地铁的安全运营。本文结合南京地铁一号线西延线运营期的沉降数据,研究了软土地铁隧道长期沉降及其对地铁安全的影响。主要研究成果如下:(1)通过对南京地铁一号线西延线运营期隧道沉降数据分析,发现该段隧道出现了较严重的沉降问题:沿线出现4个沉降槽,沉降槽区间长度占隧道总长度的40%,各段沉降速率较大,全线仅有17%的区段达到稳定状态。(2)参考其它地区的经验和南京地铁的实际情况,定性分析了西延线长期沉降的原因。结果表明地质条件(软土分布、固结和蠕变)、运营荷载与隧道渗漏水等是一号线西延线产生较大不均匀的主要影响因素,其中地质条件是基本因素。此外,周边工程建设因素虽然对现阶段沉降的影响较小,但随着地铁周边工程的开发,其影响不容忽视。(3)利用双曲线函数对西延线隧道的长期沉降进行了预测。预测得到的长期沉降值(150~190mm)比现阶段的沉降值大,说明未来西延线的沉降问题将加剧,急需重视并视情况加以治理。(4)通过对沉降槽与非沉降槽裂缝宽度、长度和密度进行统计分析,结果表明西延线的结构裂缝主要为施工期形成的干缩裂缝,而温度裂缝和沉降裂缝较少。同时分析了50条典型裂缝的裂缝宽度与时间的变化规律,发现裂缝扩展主要受温度变化的影响,不均匀沉降的影响较小。值得指出的是,裂缝监测位置、监测精度、沉降点和裂缝监测的相对位置关系等因素对分析结果有一定的影响。(5)对泵房排水数据、隧道内渗漏统计和长期沉降数据进行分析,结果表明当相应区段内渗漏水严重时,泵房排水量增大,同时沉降速率也增大;而当相应区段内渗漏水较少时,泵房排水量较小,沉降速率也减小。此外目前的西延线渗漏速度比设计值要大很多,其防水等级仅为3-4级,渗漏病害较为严重。(6)通过计算发现西延线沉降缝位置处的不均匀沉降量尚未达到规范的允许值,还没有造成沉降缝的破坏,但已对沉降缝的防水性能造成了一定安全隐患。(7)通过对西延线底板脱空进行调查,发现西延线已出现道床和底板的脱空现象,且部分区段脱空病害较严重;总结了西延线道床脱空病害的特征和注浆加固的要点。(8)对比了三种常见的隧道曲率半径计算方法,结果表明上海经验法计算精度高和使用简便,比较适合于软土地铁隧道曲率半径的计算。通过对西延线隧道曲率半径的分析,可知长期沉降引起的隧道曲率半径大部分大于15000m,全线仅有3个点处的曲率半径(在1000~3000m)超出了地铁标准。(9)研究了长期沉降对隧道坡长和坡度的影响。结果显示西延线运营期沉降对坡长影响很小;而引起隧道坡度的改变量总体也较小,其中坡度改变量小于<0.5‰的区段,占全线的87.9%;而仅有2%的区段(位于c3区),其坡度改变量大于1‰(最大值为1.2‰),对隧道的排水造成了一定影响。(10)结合南京地铁一号线西延线隧道,初步研究了明挖施工软土隧道的长期沉降预警模型,包括报警对象、报警指标、报警值、报警等级,模型功能模块和相互关系等。