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上海软土地铁隧道变形影响因素及变形特征分析 王如路 (上海地铁运营有限公司) 摘 要：盾构法隧道是上海软土地铁隧道的主要型式，隧道过大的纵 向和横 向变形是危及结构安全的 重要病害之一。根据上海地铁隧道结构长期监测数据和监护实践 ，对其结构变形产生的原 因、变形过程 及变形特征进行了分析，所得到的结论有助于指导地铁隧道 日常维护和变形控制。 关键词：地铁隧道；纵向沉降；变形；渗漏水；破坏 上海地铁建设经过近 3O年的持续探索、试验研 道发生渗漏水的最直接因素。 究和实践，在设计和施工方面取得 了大量的技术成 单圆通缝隧道管片厚度350mm，管片混凝土强 果和实际经验，形成了一整套适合上海地质条件和 度为C55，抗渗等级为 1MPa。一般隧道衬砌环由6 施工环境特点的地铁建设工程设计和施工方法。 目 块管片拼装而成 ，即由一块小封顶块F、两块邻接块 前，随着上海轨道交通网络化运营的初步实现，工作 L、两块标准块 B和一块大拱底块组成(见图1)。 日客流维持在 320万人次以上，最大 日客流超过 (1)大拱底块布置 了两条对称的三角肋，在隧 382．8万人次，客流量 占公交 比重超过 20％。面对 道施工期间可搁置运输用的轨枕，提供运输通道；在 如此庞大的轨道交通网络和客流状况，地铁隧道结 整体道床浇筑后，有利于加强道床和隧道间的整体 构安全愈显重要。隧道变形的稳定可控是地铁安全 联系，增加隧道底部刚度，提高道床与衬砌间的环向 运营的重要保障之一，其纵向变形及防水研究越来 抗剪力；在运营期间，可控制道床与隧道脱开后发生 越受到工程设计、施工和运营单位的重视。 的相对移动。 (2)在靠近隧道外弧面设弹性密封垫槽 ，内弧 1 地铁盾构隧道特点 面设嵌缝槽。 在上海轨道交通建设中，其区间隧道大多采用 (3)在管片环面 中部设了较大的凹凸榫，既利 盾构法施工，在盾构隧道拼装型式中又以通缝拼装 于施工装配、定位和拼装密贴，又可以提高施工过程 居多数。盾构法隧道与其它隧道相比，其特点就是 中承受千斤顶顶力的能力，有效防止环面压损，同时 多缝。一般情况下，一条隧道 的接缝总长度达到隧 也可提高隧道环向接头部位的抗剪能力，有利于协 道长度的20多倍。因此，盾构隧道的多缝已成为隧 调隧道纵 向差异沉降。 图 1 通缝拼装隧道示意图 《地下工程与隧道))2009年第1期 (4)在管片端肋纵缝 内设较小的凹凸榫。 度差异性较大。 (5)环向管片问以2根M30的环向螺栓紧密相 (5)在地铁 1号线车站中，受限于当时的技术、 连，纵向环间以17根纵向螺栓相连。既能适应一定 经济条件，为满足车站抗浮安全的要求，有 5座车站 的纵向变形，又能满足列车运行时防水要求。管片 设倒滤层。由于常年不问断地抽水，个别车站发生 之间的连接螺栓有直螺栓、斜螺栓、弯螺栓之分，直 了较大的纵向沉降。 螺栓受力后变形最小。 (6)少数管片存在缺角现象，个别封顶块沿纵 单圆错缝拼装隧道的管片分块角度与通缝拼装 向有裂缝现象。主要原因是管片制作、养护、运输及 略有不同，隔环相同，拱底块不设三角肋 。错缝拼装 施工中的推进、拼装、注浆等因素引起的。 隧道的纵 向刚度 比通缝隧道要大一些，但不论是通