谢美娜

(中铁十九局集团轨道交通工程有限公司，北京 101300)



富水粗砂层地铁暗挖区间地表沉降模拟分析

谢美娜

(中铁十九局集团轨道交通工程有限公司，北京 101300)

摘要：为揭示富水砂质围岩地铁施工对周围环境的影响，采用应力释放法并考虑流固耦合模拟了某富水粗砂层地铁暗挖区间开挖及渗水引起的地表沉降过程。模拟结果表明：地下水向洞内渗漏的初期引起地表非均匀沉降，在后期影响范围内地表的沉降增量相差不大，表现为整体沉降；开挖面封闭后，孔隙水向低水头区渗流导致拱顶上方地表略有隆起；应力释放与渗水引起的地表沉降最大值出现位置相距约2.5 m；最大地表累计沉降10.70 mm。表明施工对周围环境影响有限。

关键词：富水砂质围岩；地铁暗挖；流固耦合；地表沉降

富水砂层在部分沿海城市的地铁施工中经常遇到。富水砂层含水率高、粘聚力低，开挖后自稳能力差，容易引起塌方、突砂、突泥等工程事故[1-2]。在深圳、青岛等的相关工程施工中曾发生过地表变形过大甚至冒顶、塌方等事故。由于围岩变化复杂等因素，灵活多变的暗挖法往往优于盾构法而成为富水砂层地铁施工中的首选，与盾构法相比，采用暗挖法施工对围岩扰动大、施工风险较高[3]。国内学者结合现场监测、数值模拟及室内试验研究了富水砂层地铁暗挖施工对周围环境影响。苏秀婷[4]依托青岛地铁3号线通过现场监测及数值模拟研究了富水砂层隧道开挖风险与施工变形规律，研究发现降水条件下超前小导管注浆后隧道施工引起的最大地表沉降达29.27 mm；……