盾构法施工监控量测技术要点摘要.ppt

(2）推进对围岩的扰动：盾构推进时，由于盾构的壳板与围岩摩擦和围岩的扰动从而引起地基下沉或隆起。特别是蛇形修正和曲线推进时进行的超挖是产生围岩松动的原因。 (3）盾尾建筑间隙和壁后注浆不充分：由于盾尾建筑间隙使受盾壳支撑的围岩朝着盾尾间隙变形而产生地基下沉。这是由于应力释放引起的弹塑性变形。地基下沉的大小受壁后注浆材料的性质、注入时间、位置、压力、数量等影响。另外，粘性土地基中的壁后注浆压力过大是引起地基临时隆起的原因。 (4）管片的变形与变位：接头螺栓紧固不足，管片环容易变形，盾尾建筑间隙的实际量增大，盾尾脱出后外压不均等使衬砌变形或变位，从而增大地基沉降。 (5）地下水位下降：来自开挖面的涌水或管片产生漏水时，地下水位下降而使地基下沉。这一现象是由于开挖面的有效应力增加而引起的固结沉降。 图8-1盾构掘进对地层应力状态的影响 8.2地表沉降规律 （1）纵向地表沉降 随着盾构掘进所产生的地基变形，由以上诸多因素引起的地基沉降或隆起发生叠加，地基变形经历五个阶段，见图8-2。如果选择合适的盾构型式，进行合理的施工管理，图7-4中所示各个阶段的变形可以控制在最小限度以内。 图8-2盾构施工引起的纵向地表沉降规律 1）先期沉降，盾构尚未到达该点时的变位，表现为地表下沉。对于砂质土，其可能是由于地下水下降引起，对于极软粘性土，则沉降可能是由于开挖面过量取土引起的； 2）开挖面前方地基变位，盾构开挖面即将到达之前发生的变位，表现为地表隆起或下沉。其主要是由于盾构对开挖面土层施加的支护压力过大或过小，致使开挖面失去平衡状态，从而发生地基变位引； 3）盾构通过时地基变位，指从盾构开挖面到达该地表点的正下方开始，直至盾尾即将脱离该点为止的发生的地基变位，表现为地表隆起或下沉。产生这部分地基变位的原因，主要是盾壳对土体的摩擦力，破坏了土体的结构强度，另外超挖及盾构姿态的非水平向也加剧了地基变位； 4）盾构尾部脱离时变位，指盾尾空隙形成至注浆结束为止的那段时间内的下沉或隆起。管片从盾尾脱离之前，盾壳对土体有一约束力，方向指向土体，一旦盾尾脱离，盾构壳土体之间产生空隙，如果在盾尾脱离后未能及时注浆或填充率不足，则空洞断面就会向内缩小，引起应力释放力，产生地表沉降，相反，如果注浆压力过大，则会导致地表隆起； 5）后期沉降，指从注浆结束开始，直到下沉停止的那部分下沉，引起这部分沉降的原因，主要是蠕变变形与固结变形，在软粘土地基表现尤为明显。 （2）横向地表沉降 目前，关于盾构施工引起的地表沉降规律研究，已取得了大量的研究成果。Peck（1969）通过对大量地表沉降数据及工程资料分析后，首先提出地表沉降槽近似呈正态分布曲线的概念，即Peck公式。 图7-4-46 沉降槽宽度与隧道覆土厚度之间的关系 图8-3 沉降槽宽度与隧道覆土厚度之间的关系 目前沉降的估算广泛采用派克法（Peck），即沉降曲线呈正态分布，其估算公式为： 式中：Vi=地层损失造成地表沉降的体积； Smax=隧道中心线的最大沉降量； X=距隧道中心线的距离； i=沉槽宽度系数。 其中： 地层损失计算中的考虑因素 地层损失因素 地层损失率 开挖面地层损失 0～0．2% 切口超挖的地层损失 0．1％～0．5％ 沿盾壳的地层损失 0．1％ 盾尾后的地层损失 地下水位以下 地下水位以上 0～4％ 0～2％ 纠偏的地层损失 0．2％～2％ 曲线推进的地层损失 0．3％～1％ 正面障碍引起的地层损失 0～0．5％ 8.3 控制地表沉降的措施 （1）合理确定土（泥水）压力设定值:根据经验和理论公式初步确定土（泥水）压力设定值，根据隧道埋深、地质条件选择合适的计算方法。 PS=PE+Pw+ Py（预压） 式中：Pw=Hwγw Py（预压）=0.1~0.2Bar（根据经验确定） PE：水平土压力大小根据隧道上垂直覆土压力与侧压力系数来计算。 (2)开挖过程中土水压力不均衡对策：土压平衡盾构可通过调整推进速度和螺旋式排土器的旋速，使压力舱压力与开挖面土水压力相对应。另外根据需要，注入适当的添加剂添加开挖土的塑性流动性，使压力舱内不产生空隙。泥水式盾构可根据围岩的透水性来调整泥水状态，并仔细进行泥水管理，使泥水舱压力始终对应于开挖面的泥水压力。实施这些开挖面稳定管理的同时，还应根据需要研究采用辅助施工方法以保证围岩的稳定。 超过 100G的市政课件下载地址： /share/home?uk=3308272875 /cgNbAUeLQ5khi 访问密码 9e0d /c