地铁隧道进行作业时拱顶下沉的具体参考数值的计算探讨

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地铁隧道进行作业时拱顶下沉的具体参考数值的计算探讨

作者：蔡冬兴

来源：《中国新技术新产品》2013年第08期

摘要：在地铁隧道施工中，对拱顶下沉进行测量时，往往只能检测到一部分，主要原因

是由于变形监测的滞后，所测下沉部分在不同地层条件下存在大的差异。对地层环境控制及隧道支护设计时，拱顶下沉及其下沉量是重要的参考基础。本文主要针对某地铁工程中，通过对部分区间隧道拱顶下沉进行回归分析，发现拱顶下沉过程遵循指数函数关系，因此可以对未测量部分进行预测。通过对具体参数的计算，对建设中的地铁工程拱顶下沉与地表沉降之间的关系特点进行分析，从而对地铁隧道支护、暗挖施工及底层环境控制设计提供参考。

关键词：地铁隧道；拱顶下沉；下沉量；监测；预测；计算

中图分类号：U456 文献标识码：A

隧道的开挖对地层会产生一定的干扰，一般在挖掘面前方十多米范围内就发生变形，但是，考虑到对施工的影响以及测量条件的限制，一般在开挖面后两到三个步距才开始对拱顶下沉进行测量。因为之前已经发生变形下沉，所以测得的结果并不能反映拱顶下沉的全过程。而在进行地表下沉测量时，往往是在挖掘面前方就开始测量，对地表下沉的整个过程都能反映出来，两种测量在一定程度上导致测量结果出现复杂的现象。

1工程案例

某地铁工程的拱顶沉降远小于地表沉降，根据现场地层资料及地质情况来看，地层强度不高，地下水位偏高，部分隧道上有砂层，采取洞内引排水或堵水的措施，从总体上来说，地层的变形比较大，地表沉降比拱顶沉降高出60%左右。而隔水层较厚或者是地层条件较好的位置，拱顶下沉大于地表下沉。根据监测资料显示，拱顶下沉滞后于掌子面10米左右，比隧道的直径要大，但是地表测量对开挖的全过程产生影响，所以先对部分拱顶的下沉进行量测。

通过现场调研，对该地铁隧道工程主要分为六段典型断面的地层变形监测，初期支护设计9个下沉测量点，各个测点间距为1米，用混凝土喷筑支护后进行初测，从测量的数据来看，拱顶沉降占据地表沉降的72%左右。在一般地层与砂层的分界点，砂层处的沉降较大，拱顶下沉占据地表下沉测量值的68%，由此可见砂层对拱顶下沉有很大的影响。通过分析发现拱顶下沉呈指数函数的趋势发展，因此可用指数函数进行回归计算。

3拱顶下沉数值模拟