引言
目前，城市地下空间不断的被开发，在人口密集、建筑设施密布的环境中进行地铁工程施工已经非常普遍，但是岩土开挖不可避免地对隧道周边岩体的产生扰动，并引起洞室周围地表发生沉降，当地表沉降超过一定的限度时，势必危及周围地面建筑设施、道路以及地下管线的安全。因此，如何控制城市地铁工程开挖过程中地表沉降，已经具有十分重要的意义。
1.盾构法施工原理
盾构隧道施工法是指使用盾构机，如图1.1所示。一边控制开挖面及围岩不发生坍塌失稳，一边进行隧道掘进、出渣，并在盾构机内拼装管片形成衬砌、实施壁后注浆，从而不扰动围岩而修筑隧道的方法。盾构机的所谓盾是指保持开挖面稳定性的刀盘和压力舱、支护围岩的盾构钢壳，所谓构是指构成隧道衬砌的管片和壁后注浆体，这样就能做到尽可能小的减小土体沉降。
图1.1 盾构机结构示意图
2.产生地表沉降的主要因素
采用盾构法开挖隧道时，影响土体沉降主要下面面几个因素：
（1）当盾构掘进时，开挖面土体受到的水平支护应力小于原始侧向应力，则开挖面土体向盾构内移动，引起地层损失而导致盾构上方地面沉降，习惯上称这种沉降为初始沉降［1］。
（2）在盾构暂停推进时，由于盾构推进千斤顶漏油回缩，可能引起盾构后退，使开挖面土体坍落或松动，造成地层损失。由于向盾尾后面、隧道外围建筑空隙中压浆不及时、压浆量不足、压力不适当，使盾尾后坑道周边土体失去原始三维平衡状态，而向盾尾空隙中移动，引起地层损失，在含水不稳定地层中这往往是引起地层损失的主要因素。盾构在曲线中推进、纠偏、抬头或叩头推进，实际开挖断面不是圆形而是椭圆，因此易引起地层损失。同时，盾构轴线与隧道轴线的偏角越大则对土体扰动超挖程度及引起的地层损失也越大侧。盾构在曲线中推进、纠偏、抬头或叩头推进，实际开挖断面不是圆形而是椭圆，因此易引起地层损失。
（3）扰动土因超静孔隙水压力的消散而产生的地面沉降产生固结沉降，之后，土体骨架还会发生很长时间的压缩变形，在此土体蠕变过程中产生次固结沉降。在灵敏度和孔隙比较大的软塑和流塑性粘土中，次固结沉降往往要持续几年以上，它所占总沉降量比例可高达35%以上［2］。
3.处理地表沉降的主要措施
通过对盾构法施工产生地表沉降的主要原因分析以及对现代施工方法研究可以建议以下几条地表沉降预防及处理的措施：
（1）详细了解地质勘查手段，对松软地层以及易发生沉降岩体提前预报，做超前与加固处理，比如采用超前注浆或者超前帷幕注浆方法预先加固隧道上方岩体。
（2）采用先进合理的施工技术以及盾构参数减少超挖，严格控制掌子面的出土量，减少对地面扰动，以保证隧道上方岩体的稳定性。
（3）盾构推进时的同步注浆与二次注浆，在盾构掘进中，要尽快在脱出盾构后的衬砌背面的环形建筑空隙中充填足量的浆液材料。根据地质条件，确定浆液配比、注浆压力、注浆量及注浆起讫时间，对同步注浆能否达到预期效果起关键作用［3］。
4.工程实例分析
（1）工程概况
大连地铁一期工程202标段包括春光街、香工街两站及促进路站-春光街站-香工街站-沙河口火车站三区间，三区间全长2.9km，其中盾构区间2.3km，暗挖区间为0.6km。本工程共有三个盾构区间，即促进路-春光街-香工街-沙河口火车站区间，其中促进路站至春光街站区间，采用暗挖法及盾构法施工,其中暗挖段长度657.305m(右线)、654.21m（左线），盾构段长度993.843m(右线)、981.168m（左线）。
（2）工程地质条件
根据勘察资料，勘察深度范围内的地层为第四系全新统人工堆积层，下伏震旦系五行山群长岭子组强-中等风化钙质板岩，节理裂隙较发育。属松软地层，较容易产生地表沉降。
（3）地表沉降处理措施
盾构区间施工穿过6座民宅，离高架桥桥桩(共19根)距离较近处长度共300m，其中促进路站至春光街站区间3座民宅；春光街站至香工街站区间距高架桥桥桩(共18根)较近处250m；香工街站至沙河口火车站站区间3座民宅，距高架桥桥桩(共1根)较近处50m。所以必须严格控制地表沉降。具体控制措施为：
①每段通道开挖前沿着拱顶开挖面施工一排φ42mm超前小导管，采用超前预注浆法对通道拱部进行帷幕注浆加固。超前小导管长度约3米，各管环向间距0.5米。
②采取洞内注浆方式加固，通过要加固民宅时，靠近房屋一侧的四分之一隧道断面为加固范围，注浆深度5m。
③盾构在掘进至桥桩附近时，做好地面监控测量，根据量测数据及时调整盾构施工参数，放慢盾构推进速度，通过监测数据分析，采用同步注浆，在有必要时，进行二次注浆，严格控制桥桩沉降与地表变形。注浆管沿拱部梅花形布置；注浆压力根据地层致密程度确定，一般为0.3～0.5Mpa；纵向首尾相邻两排小导管搭接的水平投影长度≮1.0m；注浆小导管环向间距通过试验确定。无试验条件时，视地质条件按0.3m。注浆试验主要是选定注浆压力、注浆半径和注浆量；注双液浆时，水泥与水玻璃浆体积比为1：1，初凝时间可通过配合比和掺入少量磷酸氢二钠来控制。
5.结论
根据工程实例分析和对地表沉降的产生机理研究发现，预防和处理盾构法施工产生的地表沉降可以遵循下面几个原则：
（1）预防为主，通过超前地质预报以及勘查资料，采用先进技术手段控制地表沉降。
（2）采用新奥法的理念，及时监测地表以及隧道变形，及时支护。（抚顺职业技术学院；辽宁；抚顺；113006）
参考文献
［1］ 闻毓民.两孔平行隧道盾构近接施工的力学行为分析.西南交通大学硕士论文.2005
［2］ 刘洪洲，孙钧.土压平衡盾构与地层沉降的根源及其影响因素分析.岩土工程师.202.14(2)
［3］ 王良.盾构法施工在北京地铁5号线的应用［J］.都市快速交通,2004,17(5):33-37.
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盾构隧道地表沉降处理措施讨论
来源：网络(转载) 作者：张千怡 李佳 发表于：2011-11-04 10:18 点击：次
【关健词】措施,讨论,处理,沉降,隧道,地表,盾构,
本文通过对城市地铁隧道工程施工中各种影响因素的综合分析，运用当今较为先进的方法，结合隧道的具体情况，对如何控制地表沉降对周边建筑设施以及其他构筑物的影响，保证隧道工程的正常施工进度做了深刻的讨论。通过对此讨论结果来促进城市地铁快速安全的施工，同时又能
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