地铁隧道施工拱顶下沉值的分析与预测

摘要

由于变形监测的滞后,在城市地铁隧道施工中所测到的拱顶下沉通常仅为总下沉量的一部分,并且其所占的比例在不同地层条件下具有较大差异。而隧道拱顶的下沉过程及其最终下沉量则是隧道支护设计及地层环境控制的重要基础。通过对深圳地铁一期工程部分区间隧道拱顶下沉的回归分析认为,隧道拱顶下沉过程遵循指数函数关系,由此可对未量测部分的拱顶下沉量进行预测。通过数值模拟验证了该分析结果的可靠性,并且开挖面前方的超前拱顶下沉量较大。结合隧道开挖应力释放及地下水流失造成的地层失水效应,分析了不同地层条件下拱顶下沉与地表沉降的关系,较好地解释了深圳地铁一期工程建设中拱顶下沉与地表沉降较大而且两者之间呈线性关系的特点,这是由于现场监测滞后以及地层中富水含细砂所致。该成果对城市地铁隧道暗挖施工、支护以及地层环境的控制设计都具有重要的参考价值。