l工程建设与设计 I Construction&DesignForProject
盾 构 法 施 工 引 起 地 表 沉 降 因 素 分 析 与 数 据 预 测
Factor Analysis and Data Prediction of Surface Settlement Caused by Shield Construction
林 鸿荣
(福建省地质测绘院，福州 350001)
LIN Hong-rong
(FujianGeologicalSurveyingandMappingInstitute，Fuzhou 350001，China)
【摘 要】以杭州地铁2号线SG2．5标 8、9号盾构区间监测数据为研究对象，分析盾构法施工引起地表沉降因素与建立沉降量预
测模型，为相关工程提供参考。
【Abstract]This paper takes the monitoring data ofSG2-5 section No．8 and No．9 shield section ofHangzhou Metro Line 2 as the research
object，analyzes the surface subsidence factors caused by shield construction and establishes settlement prediction model，to provide reference
f0rrelatedengineering．
【关键词】施工参数；沉降监测；数据预测
【Keywords]constructionparameters；settlementmonitoring；dataprediction
【中图分类号]U231 3 【文献标志码】B 【文章编号】1007．9467(2018)07．0064．02
[DOIll0。13616／j．cnki．gcjsysj．2018．07．228
1 引 言
盾构法施工破坏了原有的土体平衡 ，使得地表和构建物
发生了变化。分析盾构法施工引起地表沉降因素与建立沉降
量预测模型具有重要的现实意义。
2 盾 构 施 工 地 面 沉 降 影 响 因 素 分 析
通过分析杭州地铁 SG2—5的施工参数(土仓内土压、超挖
刀行程、注浆累计、排土量)、地质三要素、地铁埋深与沉降量的
关系【l21，获取盾构法施工引起的地表沉降规律。考虑到地质要
素 ，因此，选取相同监测区间的数据来研究，具体如表 1所示。
2．1 地表 沉降 与地 铁埋 深
从表 1可以发现各监测点沉降量随着埋深的增而增大，
但是增加量在逐渐减小 ，可以预见，随着埋深的增加 ，地表沉
降量应该有一个稳定值。
【作者简介】林鸿荣(1982 )。男，福建莆田人，工程师，从事变形监
测分析与预报研究。
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表 1 样本数据统计
2．2 地 层沉 降与土 仓压 力 的关系
土仓压力是土压平衡盾构施工的主要施工管理参数之
一 ， 从表 1可以得出以下结论 ：
1)当土仓压力处于欠平衡状态时，地表的沉降值比较大，
超过累计报警值 30ram；
2)当土仓压力处于欠平衡状态时 ，地表隆起值减小，而地
表的沉降值增大，且 J、量，甚是出现
盾头下沉的情况；
3)当土仓压力接近土体原始侧向压力时 ，此时的沉降量
最小。
2．3地 层沉 降 与同步 注浆量 的 关系
结合表 1监测区I司沉降量统计可以得出以下结论 ：
1)注浆量是控制地表沉降的主要手段 ，同步注浆快速填
补盾尾空隙，减缓土体扰位；
2)在相同注浆量、地质及埋深的条件下，受二次扰动的沉
降量比较大。
2．4 地 层沉 降 与排土 量的 关系
排土量与注浆量的差值超过理论值时，沉降量比较大。
2．5 地层沉 降 与土层 特性 的 关系
在相同埋深和盾构施工扰动下 ，当隧道沿线土层特性及
分层不均匀时 ，就导致隧道不均匀沉降 。结合表 2得以下规
律 ：
1)压缩模量(或变形模量)较低、经过盾构施工扰动后的
沉降量较大，而且沉降延续时间较长；
2)压缩模量(或变形模量)较高、经过盾构施工扰动后的
沉降量较小，而且沉降稳定速度较快；
3)内摩擦角在其他条件一致的情况下，内摩擦角越大，沉
降量就越大。
表 2 地质三要素统计表
3 盾 构 施 工 地 面 沉 降 预 测
在进行盾构隧道设计施工时，必须充分了解盾构施工引
起的地表沉降规律 ，采用相应数据分析方法预测最大沉降量 、
沉降影响范围，根据已有的资料分析影响沉降量的各种因素。
3．1确 定沉 降量 最大 值
根据本项目的监测数据为样本，采用最jj~--乘法计算得
沉降量到与施工参数及土层地质要素的关系为：
S 1135H_465．151 1 15939Zr~．8532C70．5372(5．65~-
42．61)+O．029 2~81 4O4c—l +0．846 5x454．52e—Q4
基础工程设计} Engi~ering s Iofihe GroundI
式中，日为盾构埋深，m；Tv为土仓压力，MPa；zJ为注浆量，In厅不；
c 为出土量 ，frI／环； 为内摩擦角，。；c为凝聚力 ，kPa；E为弹
性模量，MPa。
3．2 综 合预测 实例
结合本章的盾构法施工引起的地表沉降规律 ，对后开发
的 8号盾构下行线第7条断面进行预测。
最大沉降量预测，分别在第 4、第 5、第 6监测区选取 2个
监测点来预测其最大的沉降量，具体结果如表 3所示。
表 3 预测结果统计表
从预测结果统计表 3可以看出，预计数据与实测数据基
本吻合 ，即可以通过最小二乘法计算得沉降量到与施工参数
及土层地质要素的关系 ，通过实测数据与预测数据对比检验 ，
实现了对地铁施工引起地面沉降的前期区域性及长期预报。
盾构法施工引起地表沉降因素分析与数据预测（论文）.pdf
