地下結(jié)構(gòu)工程之十地下工程施工環(huán)境影響與保護(hù)（PPT88）

地下結(jié)構(gòu)構(gòu)工程程第10章10地下工程施工工環(huán)境

影響響與保護(hù)10.1基坑開(kāi)挖工程程的環(huán)境土工工問(wèn)題10.1.1軟土深、大基基坑工程及其其環(huán)境土工問(wèn)問(wèn)題1）地表沉降與與土層位移多采用地下連續(xù)墻或或水泥土攪拌拌加灌注式排排樁為坑壁圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)，引起的地表表沉降與土層層位移，由以以下6個(gè)部分組成：：（1）墻體彈性變變位；（2）基坑卸載回回彈、塑性隆隆起、降水不不當(dāng)引起的管管涌、翻砂；；（3）墻外土層固固結(jié)沉降；（4）井點(diǎn)或深井井降水帶走土土砂；（5）墻段接頭處處土砂漏失；；（6）槽壁開(kāi)挖，，地層向槽內(nèi)內(nèi)變形。（1）~（3）主要造成了了墻后土層位位移和地表沉沉降；（4）~（6）則應(yīng)從施工工技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)與管理上加加以控制，使使之減低到最最小的允許限限度。2）基坑變形控控制的環(huán)保等等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)基坑變形控制制環(huán)保等級(jí)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)表表10-1保護(hù)等級(jí)地面最大沉降量及圍護(hù)結(jié)構(gòu)水平位移控制要求環(huán)境保護(hù)要求特級(jí)1.地面最大沉降量0.1%H2.圍護(hù)墻最大水平位移0.14%H3.Ks≥2.2基坑周?chē)?0m范圍內(nèi)設(shè)有地鐵、共同溝、煤氣管、大型壓力總水管等重要建筑及設(shè)施、必須確保安全一級(jí)1.地面最大沉降量0.2%H2.圍護(hù)墻最大水平位移0.3%H3.Ks≥2.0離基坑周?chē)鶫范圍內(nèi)設(shè)有重要的干線水管、對(duì)沉降敏感的大型構(gòu)筑物、建筑物二級(jí)1.地面最大沉降量0.5%H2.圍護(hù)墻最大水平位移0.7%H3.Ks≥1.5離基坑周?chē)鶫范圍內(nèi)設(shè)有較重要支線管道和建筑物、地下設(shè)施三級(jí)1.地面最大沉降量1%H2.圍護(hù)墻最大水平位移0.7%H3.Ks≥1.2離基填坑周?chē)?0m范圍內(nèi)設(shè)有需保護(hù)的建筑設(shè)施和構(gòu)筑物，地下管線3）基坑施工的的時(shí)空效應(yīng)問(wèn)問(wèn)題（1）基坑施工工穩(wěn)定和變變形基坑施工穩(wěn)穩(wěn)定和變形形，與以下下各方面密密切相關(guān)：：①基底土方方每步開(kāi)挖的的空間尺寸寸（平面大小小和每步挖挖深）。②開(kāi)挖順序。③無(wú)支撐情情況下，每每步開(kāi)挖土土體的暴露時(shí)間tr。④?chē)o(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)水平位移。βKH是因土體流流變而折減減的被動(dòng)土土壓力系數(shù)數(shù)；⑤基底抗隆起的穩(wěn)穩(wěn)定性。Ks（2）基坑施工工的時(shí)空效效應(yīng)①開(kāi)挖一支撐撐原則：分段、分層層、分步（（分塊）、、對(duì)稱、平平衡、限時(shí)時(shí)；②對(duì)分段、、分部搗筑筑的現(xiàn)澆鋼鋼筋混凝土土框架支撐撐，注意局部平衡；③理論導(dǎo)向向，量測(cè)定定量，經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)判斷；；④擯棄以大大量人工加加固基坑來(lái)來(lái)控制其變變形的傳統(tǒng)統(tǒng)作法。（3）圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)內(nèi)、外主主動(dòng)與被動(dòng)動(dòng)土壓力的的取值①βKH值的確定βKH是可按基坑坑開(kāi)挖實(shí)測(cè)測(cè)得的變形形值，經(jīng)反反演分析；；基坑保護(hù)等級(jí)土性側(cè)壓力系數(shù)K基坑保護(hù)等級(jí)土性側(cè)壓力系數(shù)K特級(jí)軟粘土硬粘土0.75~0.550.55.~0.40二級(jí)軟粘土硬粘土0.60~0.450.40~0.30一級(jí)軟粘土硬粘土0.70~0.500.45~0.35三級(jí)軟粘土硬粘土0.60~0.400.40~0.20主動(dòng)側(cè)壓力力系數(shù)取值值表②施工參數(shù)的的選擇4）地鐵車(chē)站站深大基坑坑的施工技技術(shù)要求（1）先撐后挖挖，留土堤堤；(2)對(duì)支撐施加加設(shè)計(jì)軸力力(30%~70%)的預(yù)應(yīng)力；；(3)每步開(kāi)挖及及支撐的時(shí)時(shí)限tr≤24h；(4)坑內(nèi)井點(diǎn)降降水以固結(jié)結(jié)土體、改改善土性，，減少土的的流變發(fā)展展?；臃侄?、、分層、分分步開(kāi)挖一一支撐施工工示意5）變形監(jiān)控控變形監(jiān)控工工作的內(nèi)容容主要包括括：(1)施工工況實(shí)實(shí)施情況跟跟蹤觀察；；（2）日夜不中中斷的現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)監(jiān)測(cè)與險(xiǎn)險(xiǎn)情及時(shí)預(yù)預(yù)測(cè)和預(yù)報(bào)報(bào)；（3）定量反饋饋分析，信信息化設(shè)計(jì)計(jì)施工；(4)及時(shí)修改、、調(diào)整施工工工藝參數(shù)數(shù)；(5)及時(shí)提出、、檢驗(yàn)、改改進(jìn)設(shè)計(jì)施施工技術(shù)措措施。軟土基坑工工程控制變變形的設(shè)設(shè)計(jì)程序框框圖10.1.2深基坑周?chē)鷩乇沓脸两捣治?)支護(hù)結(jié)構(gòu)變變位引起地地表沉隆估估算方法①地表沉降降曲線為正正態(tài)分布：：②地表沉降降范圍為：：③墻體水平平位移ymax為墻后地表表沉降δmax的1.4倍④沉降曲線線包絡(luò)面積積Fs與支護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)變位曲線線包括面積積Fw之比為：基坑開(kāi)挖引引起支護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)側(cè)移和和地表沉降降地表沉降曲曲線包括面面積Fs支護(hù)結(jié)構(gòu)變變位曲線包包絡(luò)面積Fw計(jì)算最小二乘原原理可理可可得下列方方程組：若知道支護(hù)護(hù)結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)點(diǎn)坐標(biāo)（0，c）和極值點(diǎn)點(diǎn)（zm,ym），可由式式（10-7）算得：2）減少沉降降的措施使δ≤[δ]。具體措施施為：（1）采取剛度度較大的地地下連續(xù)結(jié)結(jié)構(gòu)；（2）分層分段段開(kāi)挖，并并設(shè)置支撐撐；（3）基底土加加固；（4）坑外注漿漿加固；（5）增加維護(hù)結(jié)結(jié)構(gòu)入土深度度和墻外圍幕幕；（6）盡量縮短基基坑施工時(shí)間間；（7）降水時(shí)，應(yīng)應(yīng)合理選用井井點(diǎn)類型，優(yōu)優(yōu)選濾網(wǎng)，適適當(dāng)放緩降水水漏斗線坡度度，設(shè)置隔水水帷幕；（8）在保護(hù)區(qū)內(nèi)內(nèi)設(shè)回灌系統(tǒng)統(tǒng)；（9）盡量減少降降水次數(shù)。10.1.3深基坑開(kāi)挖引引起臨近地下下管線的位移移分析地下管線位移移計(jì)算可按豎豎向和水平兩兩個(gè)方向的位移分分別計(jì)算。①地表沉陷范圍圍設(shè)沉陷區(qū)長(zhǎng)度度取基坑邊長(zhǎng)長(zhǎng)的2倍，寬度ω取為：②縱向沉陷曲面面:縱向沉陷曲面面取為拋物面面，頂點(diǎn)位于于00’線（中軸線））上，AA’、BB’上總的沉陷值值為零。（2）地下管線豎豎向位移計(jì)算算圖10-6地下管線位移移曲線(a)鉸支座情況;(b)固定支座情況況沉陷曲線地面超載傳至至地下管線頂頂部的豎向荷荷載為q1：I區(qū)（沉陷區(qū)））的豎向位移移方程y(x)：II區(qū)（非沉陷區(qū)區(qū)）y’(x)：雷洛夫函數(shù)豎向位移方程程中常系數(shù)的確定應(yīng)根據(jù)邊界條條件，確定地地下管線豎向向位移方程中中的常系數(shù)，，邊界條件不不同，求得的的常系數(shù)亦不不同，從而得得到不同的位位移方程。（3）地下管線水水平位移微分分方程的求解解地下管線水平平位移方程（4）地下管線合合理計(jì)算模型型分析進(jìn)行地下管線線豎向位移分分析時(shí)，按固定支座的的彈性地基梁分析是是能滿足實(shí)際際要求的，是是較合理計(jì)算算模型。本講要點(diǎn)地表沉降曲線線的分析方法法；地下管線的位位移分析方法法；10.2地下水對(duì)環(huán)境境的影響10.2.11）地下水位上上升的情況（1）淺基礎(chǔ)地基基承載力降低低;（2）砂土地震液液化加??；（3）建筑物震陷陷加?。?）土壤沼澤化化、鹽漬化；；（5）巖土體產(chǎn)生生變形、滑移移、崩塌失穩(wěn)穩(wěn)等不良地質(zhì)質(zhì)現(xiàn)象；（6）地下水位的的凍脹作用的的影響；（7）對(duì)建筑物的的影響；（8）對(duì)濕陷性黃黃土、崩解性性巖土、鹽漬漬巖土的影響響；（9）膨脹性巖土土產(chǎn)生脹縮變變形10.2.2地下水位下降降的情況地下水位下降降往往會(huì)引起地地表塌陷、地地面沉降、海海水入浸，地地裂縫的產(chǎn)生生和復(fù)活以及及地下水源枯枯竭，水質(zhì)惡惡化等一系列列不良地質(zhì)問(wèn)問(wèn)題，并將對(duì)對(duì)建筑物產(chǎn)生生不良的影響響。1）地表塌陷2）地面沉降3）海（咸）水水入侵4）地裂縫的復(fù)復(fù)活與產(chǎn)生5）地下水源枯枯竭，水質(zhì)惡惡化6）對(duì)建筑物的的影響10.2.3地下水位與地地面沉降在天然條件和和人為因素的的影響之下，，區(qū)域性地面面標(biāo)高的降低低，稱為地面沉降。主要影響因素素，可以分為為天然影響因素素及人為影響響因素，其中，地下下水位波動(dòng)對(duì)對(duì)地面沉降具具有重要的影影響。天然影響因素主要有兩兩類：①海平面相相對(duì)上升及土土層的天然固固結(jié)，導(dǎo)致地地表沉降；②地震的沖沖擊作用，引引起地面沉降降。人為影響因至少主要有有三類：①抽汲地下液液體及表層排排水導(dǎo)致地面面沉降的有關(guān)關(guān)因素；②開(kāi)采地下深深處的固體礦礦藏，也可能能引起地面沉沉降。③巖溶地區(qū)，，塌陷是導(dǎo)致致地面沉降的的主要影響因因素。因過(guò)度開(kāi)采地地下水，中國(guó)國(guó)華北地區(qū)出出現(xiàn)世界罕見(jiàn)見(jiàn)的漏斗區(qū)，面積已經(jīng)達(dá)達(dá)到4萬(wàn)平方公里，，目前仍在擴(kuò)擴(kuò)大之中。華華北北平原形成了了30多個(gè)小漏斗區(qū)區(qū)。河北省、、天津市、山山東德州市的的漏斗區(qū)連成成一片，面積積為中國(guó)之最最。在沿海地區(qū)，，漏斗區(qū)域極極易引起海水內(nèi)侵，咸水?dāng)U散。。秦皇島市區(qū)已經(jīng)遇到到這一問(wèn)題。。滄州，超采地地下水最深已已達(dá)９５米，，比水平面低低七八十米。。上海1999年，中心城區(qū)區(qū)平均沉降量量為10.74毫米。引起上海地面面沉降的原因因主要是開(kāi)采采地下水、市市政工程及高高層建（構(gòu)））筑物的建設(shè)設(shè)。上海中心心城區(qū)的地面面沉降在1921年－1965年為快速沉降降時(shí)期，年均均沉降37.6毫米，之后的的十幾年呈現(xiàn)現(xiàn)緩慢沉降態(tài)態(tài)勢(shì)。西安市一九九五年以以前，迫于西西安市生活用用水的緊張，，許多開(kāi)采承承壓水的自備備井紛紛涌現(xiàn)現(xiàn).城市規(guī)劃區(qū)出出現(xiàn)七個(gè)較大大的下降漏斗斗，沉降幅度度最高超過(guò)五五百毫米。著著名的大雁塔塔因此而傾斜斜，建于明代代的西安鐘樓樓則下沉了三三百九十五毫毫米。封井限采后，，地面沉降已已大大緩解。。阜新新邱區(qū)沉陷區(qū)地表沉沉降深度平均均為１.４３米，水平平移動(dòng)距離為為０.４７４米。沉陷區(qū)的道路路很有特點(diǎn)，，坑坑相扣，，坡坡相連，，道路兩側(cè)的的房屋、院墻墻和地面，隨隨處都能看到到裂縫，最粗粗的裂縫手指指都能伸進(jìn)去去。

地下下有“喀吧喀吧”的響聲，似悶悶雷。地面沉降研究究現(xiàn)狀（1）地面沉降機(jī)理分析經(jīng)過(guò)若干學(xué)者者的研究表明明:抽水引起地層層壓密而產(chǎn)生生地面沉降,是有效應(yīng)力增增加的結(jié)果。。（2）地面沉降理理論與模型的的

發(fā)展土層產(chǎn)生壓縮縮，一般認(rèn)為為，固結(jié)是主主固結(jié)和次固結(jié)結(jié)兩部分組成。。①經(jīng)典彈性性地面沉降理理論②準(zhǔn)彈性地地面沉降理論論取消了關(guān)于含含水層組的滲滲透系數(shù)K、比貯水系數(shù)數(shù)Ss、壓縮系數(shù)Mv視為常數(shù)的假假設(shè)，仍采用用Terzaghi的一維豎向固固結(jié)理論的假假設(shè)。③地面沉降降的流變學(xué)理理論次固結(jié)作用對(duì)對(duì)地面沉降的的影響、粘彈性地面面沉降理論，，彈塑性地面面沉降理論。。本講要點(diǎn)理解地下水位位的上升與下下降對(duì)巖土工工程的影響；；了解地面沉降降研究現(xiàn)狀（3）抽水壓密引引起地面沉降降的研究方法①黑盒模型完全以經(jīng)驗(yàn)為為基礎(chǔ)的方法法，所觀察到到的地面沉降降與總抽水量量的有關(guān)。②非耦合模模型③半耦合模模型④完全耦合合模型抽水壓密導(dǎo)致致地面沉降的的計(jì)算模型僅作了解。（1）Gambolati-Freeze模型；（2）Corapcioglu-Brutsaert模型型。。10.2.4人工工回回灌灌與與地地面面回回彈彈對(duì)地地下下含含水水層層（（組組））進(jìn)進(jìn)行行人工工回回灌灌，則則有有利利于于穩(wěn)穩(wěn)定定地地下下水水位位，，并并促促使使地地下下水水位位回回升升，，使使土土中中孔孔隙隙水水壓壓力力增增大大，，土土顆顆粒粒間間的的接接觸觸應(yīng)應(yīng)力力減減小小，，土土層層發(fā)發(fā)生生膨膨脹脹，，從從而而導(dǎo)導(dǎo)致致地地面面回回彈彈現(xiàn)現(xiàn)象象，，減緩緩地地面面沉沉降降已初初步步得得控控制制。。地面面回回彈彈模模型型的的建建立立與與求求解解是是一一個(gè)個(gè)非非常常復(fù)復(fù)雜雜的的系系統(tǒng)統(tǒng)課課題題。。10.2.5控制制地地面面沉沉降降的的措措施施1）統(tǒng)統(tǒng)一一制制定定經(jīng)經(jīng)濟(jì)濟(jì)發(fā)發(fā)展展規(guī)規(guī)劃劃；；(綠色色GDP)2）制制定定各各種種政政策策，，合合理理控控制制開(kāi)開(kāi)采采地地下下水水；；(經(jīng)濟(jì)濟(jì)杠杠桿桿)3）人人工工補(bǔ)補(bǔ)給給地地下下水水（（技技術(shù)術(shù)手手段段））4）治治理理措措施施（（濱濱海海、、濱濱江江地地段段））5）巖巖溶溶塌塌陷陷導(dǎo)導(dǎo)致致地地面面沉沉降降的的防防治治措措施施（（以以防防為為主主，，并并結(jié)結(jié)合合填填充充））10.3盾構(gòu)構(gòu)掘掘進(jìn)進(jìn)對(duì)對(duì)環(huán)環(huán)境境影影響響的的理理論論與與預(yù)預(yù)測(cè)測(cè)10.3.1盾構(gòu)構(gòu)掘掘進(jìn)進(jìn)中中的的環(huán)環(huán)境境問(wèn)問(wèn)題題10.3.2盾構(gòu)構(gòu)掘掘進(jìn)進(jìn)的的擾擾動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)理理1）水水和和泥泥漿漿的的擾擾動(dòng)動(dòng)地下下水水含含量量和和紊紊流流運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)狀狀態(tài)態(tài)的的改改變變，，泥泥水水盾盾構(gòu)構(gòu)大大量量泥泥漿漿外外排排回回灌灌。。2）對(duì)對(duì)不不良良土土層層的的影影響響流砂砂，，引引起起局局部部土土體體坍坍塌塌。3）周周?chē)鷩镣馏w體應(yīng)應(yīng)力力狀狀態(tài)態(tài)的的變變化化原狀狀土土經(jīng)經(jīng)歷歷了了擠擠壓壓、、剪剪切切、、扭扭曲曲等等復(fù)復(fù)雜雜的的應(yīng)應(yīng)力力路路徑徑。。盾構(gòu)構(gòu)推推進(jìn)進(jìn)前前方方土土體體分分區(qū)區(qū)圖圖其中中①區(qū)區(qū)土體體應(yīng)應(yīng)力力狀狀態(tài)態(tài)未未發(fā)發(fā)生生變變化化，，土土體體的的水水平平、、垂垂直直應(yīng)應(yīng)力力分分別別為為σh，σv。由于于推推力力引引起起土土體體擠擠壓壓加加載載△△σp，②②區(qū)區(qū)和和④④區(qū)區(qū)土土體體承承受受很很大大的的擠擠壓壓變變形形，，②區(qū)區(qū)△σh、σv均有有增增加加；；④區(qū)區(qū)只有有σh變化化。。③區(qū)區(qū)土體體受受到到大大刀刀盤(pán)盤(pán)切切削削攪攪拌拌的的影影響響，，處處于于十十分分復(fù)復(fù)雜雜的的應(yīng)應(yīng)力力狀狀態(tài)態(tài)。。土體體擾擾動(dòng)動(dòng)區(qū)區(qū)對(duì)對(duì)應(yīng)應(yīng)的的摩摩爾爾圓圓土體體擾擾動(dòng)動(dòng)區(qū)區(qū)對(duì)對(duì)應(yīng)應(yīng)的的摩摩爾爾圓圓Pz+Pw≤≤Pj，盾構(gòu)構(gòu)推推進(jìn)進(jìn)對(duì)對(duì)土土體體的的擾擾動(dòng)動(dòng)是是不不可可避避免免的的4）土土體體性性質(zhì)質(zhì)的的變變化化擾動(dòng)動(dòng)后后土土體體的的本本構(gòu)構(gòu)關(guān)關(guān)系系、、物物理理力力學(xué)學(xué)參參數(shù)數(shù)的的必必然然變變化化。。覆土土層層出出現(xiàn)現(xiàn)附附加加的的間隙隙或或裂裂縫縫，隧隧道道糾糾偏偏時(shí)時(shí)加載載不均均勻勻。。5）土土體體的的位位移移影影響響盾構(gòu)構(gòu)機(jī)機(jī)前前后后、、左左右右、、上上下下各各部部位位土土體體的的位位移移的的狀狀態(tài)態(tài)不不同同。。刀盤(pán)盤(pán)前前部部0.5D范圍圍內(nèi)內(nèi)土土體體表表現(xiàn)現(xiàn)為為向下下、、向向刀刀盤(pán)盤(pán)開(kāi)開(kāi)口口內(nèi)內(nèi)移移動(dòng)動(dòng)，（（0.5~1.5）D范圍圍內(nèi)內(nèi)深深層層土土表表現(xiàn)現(xiàn)為為向推推進(jìn)進(jìn)方方向向移移動(dòng)動(dòng)，，表表層層土土向向上上向向前前移動(dòng)動(dòng)。。盾構(gòu)構(gòu)機(jī)機(jī)后后的土土體體表表層層土土表表現(xiàn)現(xiàn)為為垂垂直直的的下沉沉，深深層層土土隨隨盾盾殼殼拖拖帶帶向前前的水水平平移移動(dòng)動(dòng)，，土土體體和和漿漿液液固固結(jié)結(jié)次次固固結(jié)結(jié)沉沉降降都都使使土土體體產(chǎn)產(chǎn)生生向下下的位位移移變變形形。。10.3.3土體體受受盾盾構(gòu)構(gòu)掘掘進(jìn)進(jìn)拓拓動(dòng)動(dòng)的的特特點(diǎn)點(diǎn)1）盾盾構(gòu)構(gòu)周周邊邊土土體體因因開(kāi)開(kāi)挖挖而而卸卸荷荷變變形形（1）盾盾構(gòu)構(gòu)掘掘進(jìn)進(jìn)時(shí)時(shí)，，按按收收斂斂~約束束曲曲線線繪繪制制的的p-u-t關(guān)系系（2）土土體體應(yīng)應(yīng)力力釋釋放放與與隧隧洞洞支支護(hù)護(hù)的的關(guān)關(guān)系系如如圖圖所所示示。。2）盾盾構(gòu)構(gòu)掘掘進(jìn)進(jìn)時(shí)時(shí)周周邊邊上上體體超超孔孔隙隙水水壓壓力力分分布布及及其其變變化化3）盾盾構(gòu)構(gòu)掘掘進(jìn)進(jìn)時(shí)時(shí)土土體體受受施施工工擾擾動(dòng)動(dòng)的的變變形形與與地地表表沉沉降降盾構(gòu)構(gòu)掘掘進(jìn)進(jìn)施施工工引引起起的的土土體體沉沉降降機(jī)機(jī)理理沉降類型原因應(yīng)力擾動(dòng)變形機(jī)理Ⅰ初始沉降土體受擠壓面壓密孔隙水壓力減小，有效應(yīng)力增加孔隙比減小，土體固結(jié)Ⅱ盾構(gòu)工作面前方的沉降(土體隆起)工作面處施加的土壓力過(guò)大：上隆，過(guò)?。撼两悼紫端畨毫υ黾?，總應(yīng)力增加土體壓縮，產(chǎn)生彈塑性變形Ⅲ盾構(gòu)通過(guò)的沉降土體施工擾動(dòng)，盾構(gòu)與土體間剪錯(cuò)，出土量過(guò)多土體應(yīng)力釋放彈塑性變形Ⅳ盾尾空隙的沉降

土體失去盾構(gòu)支撐，管片后背注漿不及時(shí)土體應(yīng)力釋放彈塑性變形Ⅴ土體次固結(jié)沉降土體后續(xù)時(shí)效變形(土體后期蠕變)土體應(yīng)力松馳蠕變變形周?chē)鷩镣馏w體變變形形位位移移主主要要是是主固固結(jié)結(jié)壓壓縮縮、、彈彈塑塑性性剪剪切切以以及及粘粘性性時(shí)時(shí)效效蠕蠕變變?nèi)哒咧g間的的疊疊加加與與組組合合。。土體體受受擾擾動(dòng)動(dòng)的的土土層層厚厚度度△△r與隧隧道道壁壁徑徑向向位位移移δw間的的關(guān)關(guān)系系為為：：盾構(gòu)構(gòu)軸軸線線上上方方地地表表中中心心沉沉降降與與土土體體受受施施工工擾擾動(dòng)動(dòng)范范圍圍的的關(guān)關(guān)系系地表沉降降與施工工條件的的關(guān)系地表中心心總沉降降與覆蓋蓋土層厚厚度/隧道外徑徑（H/D）及土層層性質(zhì)的的關(guān)系本講要點(diǎn)點(diǎn)人工回灌灌；盾構(gòu)對(duì)周周?chē)馏w體的應(yīng)力力影響盾構(gòu)引起起地面沉沉降的影影響因素素10.3.4盾構(gòu)掘進(jìn)進(jìn)對(duì)土體體的影響響范圍盾構(gòu)掘進(jìn)進(jìn)過(guò)程可可以看成成是柱孔孔擴(kuò)張過(guò)過(guò)程。a為隧道半半徑;R為塑性區(qū)區(qū)外半徑徑;p為擴(kuò)張壓壓力。盾構(gòu)周?chē)鷩馏w可可以分為為兩個(gè)變變形區(qū)，，即塑性性變形區(qū)區(qū)Dp和彈性變變形有區(qū)區(qū)De，塑性區(qū)區(qū)的大小?。赐馔獍霃絉）取決于于擴(kuò)張壓壓力p和隧道半半徑a。柱孔擴(kuò)張張示意圖圖內(nèi)壓力p與塑性區(qū)區(qū)外半徑徑R、隧道半半徑a的關(guān)系式式：10.3.5盾構(gòu)掘進(jìn)進(jìn)對(duì)土體體擾動(dòng)的的變形控控制1）維護(hù)盾構(gòu)開(kāi)挖挖面的穩(wěn)穩(wěn)定及其控制制方法—量控制對(duì)土壓平衡衡盾構(gòu)而言，控制艙壓壓使與前前方自然然水土壓壓力相平平衡；控制排土土量和掘掘進(jìn)速度度，以維維護(hù)開(kāi)挖挖面的穩(wěn)穩(wěn)定；減少前方方土體擠擠壓（欠欠挖時(shí)））與松動(dòng)動(dòng)（超挖挖時(shí)），，防止前前方土體體塑性破破壞和塌塌方。（1）控制方方法一按軟土地地區(qū)土壓壓力平衡衡盾構(gòu)的的施工經(jīng)經(jīng)驗(yàn)，取?。簯?yīng)控制在在≤0.03MPa尚需滿足足隧道開(kāi)開(kāi)挖面的的穩(wěn)定條條件（Broms,1989）；（2）控制方方法二壓力差與與開(kāi)挖排排土量間間呈線性性關(guān)系變變化，則則：M-100=a·(pi-po)a為斜率系系數(shù)，a=50/E；E為土體彈彈性模量量，對(duì)于于粘性土土可取E=100cu。100-2.8≤M≤≤100+2.8由此可得得控制方方法二為為：開(kāi)挖排土土量的允允許變化化率等于于土體開(kāi)開(kāi)挖體積積理論值值的2.8%。此值變化化幅度小小，在實(shí)實(shí)踐上較較難掌握握。上海地區(qū)區(qū)在軟粘粘土中使使用局部部擠壓盾盾構(gòu)施工工的經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)，當(dāng)排排土量控控制在理理論土方方量的80－90％左右時(shí)時(shí)，地表表可不發(fā)發(fā)生隆起起現(xiàn)象。。2）同步注注漿與二二次注漿漿的注漿漿的時(shí)間間、漿壓壓和漿量量控制（1）同步注注漿同步注漿漿是指沿沿盾尾外外殼安設(shè)設(shè)多根注注漿管的的同步注注漿系統(tǒng)統(tǒng)，屬于于一種充填注漿漿。(<=60min)①注漿壓力力：注漿壓壓力為1.1~1.2倍靜止水水、土壓壓力，在在上海市市通常采采用0.3~0.4MPa。此值略大大于隧底底土壓，，而為隧隧頂土壓壓值的2倍以上。。②注漿量理論上，，注漿量量可按下下式計(jì)算算：由于盾構(gòu)構(gòu)糾偏、、跑漿和和漿料的的失水收收縮等因因素，實(shí)實(shí)踐上用用的注漿漿量一般般?。?.4~2.0）Ve≈(2.5~3.5)m3。（2）二次注注漿（壓密注漿漿）在同步注注漿之后后進(jìn)行，，是進(jìn)一步控控制地表沉降降的有效效輔助手段段。3）隧道軸軸線糾偏控制制盾構(gòu)掘進(jìn)進(jìn)軸線定定位與設(shè)設(shè)計(jì)軸線線盡可能能一致，，減小盾盾構(gòu)糾偏偏量，從從而緩和因盾構(gòu)糾糾偏對(duì)周周?chē)翆訉拥募羟星袛D壓擾擾動(dòng)，也也有利于于控制盾盾尾與管管片背間間的間隙隙和地層層損失。。水準(zhǔn)儀、、經(jīng)緯儀儀——激光和陀陀螺儀的的自動(dòng)化化測(cè)量系系統(tǒng)——測(cè)量千斤斤頂延伸伸方向和和量值，，配有旋旋轉(zhuǎn)傳感感器的導(dǎo)導(dǎo)向儀控制盾構(gòu)構(gòu)機(jī)的位位置和姿姿態(tài)。(1)產(chǎn)生隧道道軸線走走向偏差差的主要要因素①分組千斤斤頂推力力不均衡衡；②個(gè)別千千斤頂漏漏油失控控；③開(kāi)挖面面挖土不不均衡；；④管片拼拼裝誤差差；⑤管片縱縱、環(huán)向向螺栓松松緊不對(duì)對(duì)稱；⑥沿環(huán)圈圈注漿壓壓力不對(duì)對(duì)稱；⑦漿液流流動(dòng)性不不理想；；⑧工程地地質(zhì)條件件出現(xiàn)突突變或漸漸變；⑨盾構(gòu)掘掘進(jìn)速度度不正常常等等。。隧道實(shí)際際掘進(jìn)軸軸線與設(shè)設(shè)計(jì)軸線線間的偏偏差，當(dāng)當(dāng)水平偏偏差或高高程偏差>30mm時(shí)，需要要進(jìn)行糾糾偏。（2）改正糾糾偏的措措施①調(diào)整分組組千斤頂頂推力；；②沿縱縫縫和環(huán)縫縫，墊貼貼一定厚厚度的楔楔形軟木木；③校正定定位管片片的傾斜斜度；④改進(jìn)注注漿方式式和漿液液性質(zhì)；；⑤減小一一次糾偏偏的幅度度等等。。4）施工應(yīng)應(yīng)急控制制應(yīng)急采用用的“三階段注注漿控制制”方法包括括：預(yù)注漿和工后注漿漿施工被動(dòng)動(dòng)控制方方法5）盾構(gòu)的的主要設(shè)設(shè)計(jì)、施施工參數(shù)數(shù)及變形形控制參參數(shù)與控控制要求求設(shè)計(jì)、施施工參數(shù)數(shù)