万朝栋

(中铁十八局第四工程有限公司,天津 300350)

盾构隧道施工技术由于其安全、高效、经济等特点，在近几十年来得到了广泛应用。由于施工技术和地层条件的限制，盾构开挖不可避免地形成对地层的扰动。对于卵石地层，由于其低粘结力及易于扰动等特点，盾构在该地层施工很容易形成地下空洞，造成大量地层损失，引发滞后沉降。在成都典型的砂卵石地层盾构施工引发的地表坍塌比较频繁。图1为成都地铁1号线施工半年后引起的地表坍塌。

图1 成都地铁1号线人南路坍塌[1]

对于砂卵石地层盾构施工引起地表沉降的机理以及处理措施，很多学者开展了大量的研究。江英超[2]认为盾构施工工艺是砂卵石地层产生滞后沉降的原因之一，认为空洞的自稳与隧道埋深关系比较大，埋深较小时很难形成冒落拱，土体移动可以直接发展到地表，造成地面突发沉降。徐凯[3]认为砂卵石地层中空洞的形成与扩散机理是由于超挖形成空洞，空洞周围应力集中超过地层强度，空洞向上发展，当发展到地表依然不能稳定时就形成突发性的坍塌、沉陷。文献[4-8]对砂卵石地层盾构掘进施工引起的地表滞后沉降的原因进行了分析，并提供了一些应对策略。GAO等[9]认为，砂卵石地层中盾构施工，空洞的形成位置具有一定的随机性。针对此假设，通过对隧道上方设置了三个不同位置的空洞通过颗粒流软件进行数值模拟，认为地层沉降区域影响范围为隧道中心线两侧2D的区域范围内。……