地铁隧道施工对地表沉降影响的优化控制探究
2021-04-14李卓
中国设备工程 2021年7期
李卓
(中铁二十局第三工程有限公司,重庆 400065)
地铁建设是21世纪城市地下空间开发的重点,其是缓解我国“城市综合征”的有效办法之一。地铁隧道工程施工是在岩土体内部进行的,不管其埋深时大时小,开挖施工一定会扰动地下岩土体,使其丧失初有的平衡状态,而朝着新的平衡状态转变。隧道开挖阶段,因地层物质被挖出,很容易形成施工沉降槽,其很容易引起地面沉降与塌陷问题,进而对道路路面、建筑物等造成不同程度的损伤,不利于工程建设,甚至对人们生命财产安全构成威胁。
1 隧道施工引起地表沉降的机理
从本质上分析,隧道挖掘的环境土层介质属于非连续介质,等同于土层处于移动状态中,存留在介质内的连贯性会被破坏,且不同单元之间初有的关联性也会发生一定改变,单元分离而运动。在含水地层内开展隧道施工活动,但土颗粒骨架间的水分逐渐被排出时,将会使土体内空隙水压力出现改变,地层会由于出现排水固结而有地表沉降的表现,业内针对这种地层因孔隙水压力波动与渗透力作用而出现的地面沉降问题,将其统一叫作固结地表沉降,其主要是因含水层内地下水位下降,土层内液压跌落,形成粒间应力,即有效应力增加的结果。隧道开挖阶段岩土体扰动以后,在较长的一段时间内,土体骨架会发生一定压缩变形,土体蠕变阶段形成的地表沉降问题被叫作次固结沉降。既往有研究发现,在空隙比与灵敏度相对较高的软塑于流塑性黏土内,次固结沉降通常会持续数年之久,通过分析经典地层的长期观测材料,其在总沉降量中所占比重高于35%。……
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