复杂地质条件浅埋暗挖地铁隧道施工地表沉降及控制技术研究

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随着我国城市的发展,交通问题已经成为制约城市发展的一个难题。城市地铁成为一种能够减缓城市交通压力的有效手段。目前,浅埋暗挖法是地铁建设使用最多的一种施工方式。城市地铁暗挖隧道开挖施工会引起地表沉降,将会对城市居民的人身生命及财产的安全以及地铁工程的质量造成严重损失。因此,在进行城市地铁隧道的施工过程中,要特别注意施工所造成的地表沉降。本文运用弹塑性理论分析了浅埋暗挖隧道的围岩压力、变形的影响因素及规律,并介绍了目前常用的浅埋暗挖隧道围岩控制技术。并以大连地铁2号线202标段促春区间暗挖地铁隧道工程为背景,分别通过计算台阶法、保留核心土法、全断面法三种工法在有效控制条件下,对暗挖施工隧道周围喷射混凝土层的变形、施工阶段隧道周边围岩的应力分布及塑性区的分布范围、开挖断面上层的土体的纵向位移以及支护结构中锚杆的受力进行了分析,得出:1、地表沉降:台阶法施工条件下的地表沉降值达到了-7.68mm,保留核心土施工条件下的地表沉降值达到了-7.18mm,全断面开挖施工条件下地表的地表沉降值达到了-10.00mm。2、隧道喷射砼层的位移:台阶法施工条件下的拱顶沉降值达到了-20.21mm,保留核心土施工条件下的拱顶表沉降值达到了-17.20mm,全断面开挖施工条件下地表的拱顶沉降值达到了-33.22mm。计算结果表明全断面法造成的地表沉降值最大,而台阶法和保留核心土法造成的地表沉降值相当。结合现场特点认为台阶法是最适合本工程的施工方法。通过现场实际测量后发现:台阶法施工对地表沉降的纵向影响范围为1.3D(D是洞径),隧道开挖对拱顶沉降和洞周收敛测点的纵向影响距离约为1D。其中拱顶下沉的值约为洞周收敛值的2倍。
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