摘要：以徐州1号线狮子山站~庆丰路站区间为例，根据其地质情况、施工开挖、支护方法及施工监测数据等，研究当浅埋暗挖隧道穿越上软下硬地层时，如何在施工中调整开挖方法，抑制地表的较大沉降。通过分析得出合理的开挖信息，为类似的工程提供借鉴。
关键词：浅埋暗挖；上软下硬；地表沉降
1 引言
在隧道开挖过程中通常会遇到一些特殊的地层，类似情况一般在教科书中没有针对性的开挖方案，而结合地层情况对施工方法进行合理调整却往往会取得较好的效果。在地铁隧道施工中，上软下硬地层作为一种典型的特殊地层，当隧道穿越其中，且地表环境条件一般时，对抑制地表沉降就显得尤为重要。现通过对施工监测数据的分析，对开挖过程中可采用的措施及其效果做一总结，以便以后用作同类过程的参考。
2 工程概况
徐州1号线狮子山站~庆丰路站区间主要沿城市主干道和平大道由西向东敷设，路侧分布有东城丽景地下室、绿苑花园6层居民楼、取水井等建构筑物，隧道下穿直径1200mm污水管及两处穿越和平路的重要燃气管线，因此对地表变形控制要求较高。
3 “上软下硬”
详勘揭示，本区间地层从上到下依次为杂填土、可塑性黏土、硬塑~坚硬状黏土、中风化石灰岩（强风化砂岩或页岩）。岩面起伏较大，但基本位于隧道断面范围内。在实际施工中发现，在隧道开挖范围内，上台阶黏土中局部含有钙质结核，且拱脚位置时常有渗水情况发生，因此导致上台阶土层有软化的趋势。综上分析，本区间地层属于比较典型的上软下硬地层。
本区间大部分范围内存在着以上地层，对地表沉降影响很大，若不采取措施，任由沉降发生，将引起地表周边诸如道路开裂、、管线沉降、房屋倾斜、开裂等一系列不良后果。
4 预警情况及参数调整
以下选取某次预警发生及处理前后的数值进行比较分析。
根据现场反馈，当区间右线上台阶开挖到里程右DK15+655处时，掌子面前、后方地表沉降监测频频发生预警，沉降速率相比之前明显变大。根据现场调研可知，该段隧道下台阶范围主要为中风化石灰岩，上台阶为黏土夹杂钙质结核且拱脚局部渗水，土层较软。经分析，这种上软下硬的地层是引起沉降预警的主要原因。
为控制地层变形，减小对地表环境的影响，首先考虑对各项施工要素进行适当调整，包括：（1）增大上台阶核心土的尺寸；（2）尽量压缩台阶长度；（3）减小开挖进尺。
在进行以上几点调整之后，在接下来的时间内，地表沉降速率逐渐减小，最终降到了一个合理范围。
图（一） 地表监测点布置图
图（二） 地表沉降监测数据
5 结论
本文在以往理论分析的基础上，通过对区间开挖过程中，几个施工要素调整前后的地表沉降值进行比较分析，再结合现场的施工经验，得出如下结论：
（1）对于上部为土层的隧道开挖，上台阶预留核心土对于增强工作面的稳定性、减小工作面前方土层的下沉是显著有效的。尤其当上台阶位于软弱土层，在满足施工条件的情况下，应尽量增加核心土的宽度及高度，并尽量给予一定的长度；
（2）实践证明，地层沉降主要发生在掌子面开挖到初支成环这段时间内，而当初支成环之后由于传力体系形成，沉降会变得难以发生。因此在满足施工要求的情况下，应尽量减小台阶长度，以争取初支尽快封闭，承受地层应力，限制变形。
（3）在上台阶土层较软情况下，应减小开挖进尺，以便于尽快施作初支结构，稳定住开挖面以及拱圈范围的土层，抑制变形发生。
论文作者:朱烽
论文发表刊物:《建筑科技》2017年第7期
论文发表时间:2017/8/28
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