盾构施工中的地面沉降机理分析 在软土地层中开挖隧道，不论采用何种施工方案都将引起地层运动，产生地面沉降。 一、地层隆沉的原因 地面沉降，是指由于盾构法施工而引起隧道周围地层的松动和沉陷。它直观表现为地表沉降。受其影响隧道附近地区的基础构筑物将产生变形、沉降或变位，以至使构筑物机能遭受破损或破坏。 由盾构法施工而引起的地层损失和经扰动后的土颗粒再固结是形成地面沉降的二个主要因素。 1、土体损失 隧道的挖掘土量常常由于超挖或盾构与衬砌间的间隙等问题而比以隧道断面积计算出的量大得多。这样，使盾构隧道与衬砌之间产生空隙。在软粘土中空隙会被周围土壤及时填满，引起地层运动，产生施工沉降(也称瞬时沉降)。土的应力因此而发生变化，随之而形成：应变—变形—位移—地面沉降。 所谓地层损失是指盾构施工中实际挖除的土壤体积与理论计算的排土体积之差。地层损失率以地层损失盾构理论排土体积的百分比 Vs(％)来表示。 圆形盾构理论排土体积 Vo为： Vo＝π •ro2•L (式 1) 式 中 ro ——盾构外 径 L ——推 进 长 度 单 位长 度 地层损失量的计算公 式 为： Vs= Vs(%)•π • ro2 (式 2) 地层损失一般 可 分为三 类 ： 第 一类 正 常地层损失。这里 排除了 各 种主观因素的影响。认 为人 们 的操 作 过 程 是认 真 、仔 细 的，完 全 合 乎 预 定 的操 作 规 程 ，没 有 任 何失误 。地层损失的原因全 部 归 结于施工现场 的客 观条 件 ，如 施工地区的地质 条 件 或盾构施工工艺 的选 择 等。这是因为在实际施工中无 论选 用何种类 型 的盾构都不可避 免 的产生地面沉降。一般 的说 这种沉降可 以控 制 到 一定 限 度 。由此而引起的地面沉降槽 体积与地层损失量是相 等的。在均 质 的地层中正 常地层损失引起的地面沉降也比较 均 匀 。 第 二类 非 正 常地层损失。这是指由于盾构施工过 程 中操 作 失误 而引起的地层损失。如 盾构驾 驶 过 程 中各 类 参 数 设 置 错 误 、超挖、压 浆 不及时等。非 正 常地层损失引起的地面沉降有 局 部 变化的特 征 ，然 而，一般 还 可 以认 为是正 常的。 第 三 类 灾 害 性 地层损失。盾构开挖面有 突 发性 急 剧 流 动，甚 至形成暴发性 的崩 塌 ，引起灾 害 性 的地面沉降。这常是由于盾构施工中遇...
