|
量变得更小。而H5、H7断面,虽然埋深大于H1、H2等断面,理论上隧道覆盖层厚度与盾构外径之比越大,地表土体受到的扰动越小,地表中心总沉降量越小,但这2个断面的沉降量大于其他断面,是由于下述3个原因:
①上覆土有软流塑等中压缩性土,易受扰动;
②盾构推进的过程中,由于向盾尾隧道外周建筑空隙中注浆不及时、注浆量不足,使得盾尾隧道周边土体失去原始三维平衡状态,而向盾尾空隙中移动,引起地层损失(特别在含水量不稳定的地层中,这是引起地表沉降的主要原因);
③盾尾出现少量漏浆现象。
根据监测结果显示,地表沉降在允许范围内,因此施工中仍采用比较稳定的施工参数,并没有采取增加注浆量等相应的施工控制手段。
3 沉降槽系数的改进
3.1 Peck法理论计算与实测比较
1969年,Peck提出了盾构施工引起地面沉降的估算方法,认为地表沉降槽的体积应等于地层损失的体积,并根据这个假定给出了地面沉降量的横向分布估算公式[6]:
式中:S(x)为沉降量;Vs为盾构施工隧道单位长度的地层损失;Smax为距隧道中心线的最大沉降量;x为距隧道中心线的距离;i为沉降槽半宽度;k为沉降槽宽度系数;Z为隧道中心埋深;Φ为土的内摩擦角;R为盾构机外径;VL为地层体积损失率。
地层损失的取值,对预测地面沉降槽的准确度有重要的影响,须仔细分析地质和施工条件并参照已有经验合理确定。根据玄武门———新模范马路盾构区间的情况,VL取1.0%,R=3.2m,选取隧道埋深在12m的H1断面作为比较对象,根据Peck公式,Vs=0.32m3,i=6.84m,Smax=19mm,其沉降槽分布曲线为
 。将盾构掘进影响范围内(隧道轴线两侧20m)各点沉降计算结果和实测结果进行比较,详见图3。
从图3中可看出,不论是沉降值还是沉降槽的分布上,计算沉降曲线与实测沉降曲线存在较大的差异。说明利用现有参数用Peck法预估地表横向沉降槽分布存在一定的误差。
3.2 参数的改进
对各断面实测曲线进行正态曲线拟合,找出曲线反弯点,得到沉降槽半宽度(i)。再反算出VL和不同观测断面沉降槽宽度系数(k)。VL和k值列于表3。
从表3可以看出,k的取值范围为0.34～0.74,VL的取值范围为0.39%～0.89%。应用改进后得到的Peck公式参数取值再次计算H1断面上的沉降,k取0.55,VL取0.39%。改进前、后计算结果与实测数据的比较如图3所示。可以看出,应用改进后的参数可较好地预测横断面地面沉降分布。南京地区盾构区间的土层水平分布比较均匀,由流沙盾构区间隧道和软土盾构区间隧道组成,研究结果可推广到整个南京地区的盾构施工。
4 结论
1)在黏土性地层中采用土压平衡模式盾构开挖能很好地控制地表沉降。
2)盾构单线推进对地表影响主区域为轴线两侧7m范围内,约为洞径的2.2倍;整个影响区域为 上一页 [1] [2] [3] 下一页
|
