富水砂卵石地层盾构施工地表沉降分析与控制

摘要

地层损失是盾构施工产生土体变形的主要原因.本文以成都地铁1号线某盾构区间隧道为工程背景,根据现场地表沉降监测结果得出富水砂卵石地层土压平衡盾构掘进引起的地表沉降与土仓压力、注浆量和出渣量的关系曲线,进而提出优化刀具配置、注浆压力和注浆量双控制、时时称重等控制措施.由于成都砂卵石地层变形显示出很强的滞后性,建议取20mm为该地层地表沉降管理标准.此外,引入基于地层损失概念的“约束-释放”法来模拟土压平衡盾构开挖过程,运用三维有限差分模型对不同地层损失量下的地表沉降横向分布和地表土层水平横向应变进行了研究.结果显示,最大地表沉降值与地层损失量基本呈线性关系；地表土层水平横向应变存在拉压分区,其拉压分界正好与横向沉降槽的反弯点吻合；且在不同地层损失量下,沉降槽的反弯点不变.结合现场监测结果,认为地层损失量取1％的计算值与实测值较为吻合.