摘要：以南宁地铁2号线某区间为研究对象，分析了在圆砾地层中进行隧道盾构施工对地表的沉降变形影响,分析了盾构区间施工对既有隧道造成影响的因素，对南宁等地区类似地层中的交叠盾构隧道施工具有指导意义。
关键词：圆砾地层；盾构施工；交叠隧道
一、绪论
从20世纪60年代上海进行盾构试验性施工至今，我国盾构法软土隧道施工技术已经跻身于国际先进行列，相关的研究及理论也较为成熟。而对于砂性土地层盾构施工，如圆砾地层，地表沉降规律、特征、开挖参数选取的研究几乎没有，富水圆砾地层因其含水量高、渗透系数大、化学注浆加固成形率差，增加了盾构接收进洞的施工难度。圆砾地层有一定的自稳性，但易受扰动发生沉降，在该类地层中进行交叠隧道施工，其对既有隧道以及地表周边环境影响较大。
本文以南宁地铁2号线某区间为研究对象，分析了在圆砾地层中进行隧道盾构施工对地表的沉降变形影响,分析了盾构区间施工对既有隧道造成影响的因素，对南宁等地区类似地层中的交叠盾构隧道施工具有指导意义。
二、工程概况
1、工程背景
南宁市轨道交通2号线某区间左线起止里程为ZCK21+741.732～ZCK22+388.502，短链0.152m，长约646.616m，结构底板底标高为44.406～54.536m；右线起止里程为YCK21+741.732～YCK22+388.502，长约646.770m，结构底板底标高为48.114～54.560m，设1个联络通道及2个单泵房。本区间施工方法拟采用盾构法，联络通道拟采用矿山法施工。
2、工程地质条件
（1）地貌特征
勘察场地属邕江北岸Ⅱ级阶地，属侵蚀堆积河谷阶地区，地面高程74.71～76.16m，相对高差1.45m。
（2）地层与岩性
该区间揭露的为第四系和古近系地层，现由新到老简述如下：
第四系（Q）
该区间位于邕江北岸Ⅱ级阶地，第四系覆盖层主要为上更新统望高组上段（Q3w2）地层，岩性由上至下分别有棕红色、黄色斑状粘性土，黄色、灰色粉土，黄色、灰白色砂，黄灰色砾卵石层。
古近系（E）
古近系（E）地层广泛分布于南宁盆地内，为一套半成岩的湖相沉积的泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩、泥质粉砂岩等碎屑岩，含有煤系，岩石固结成岩的程度差。在火车站～朝阳广场站区间均揭示有古近系（E）地层半成岩岩层。
三、盾构隧道地表变形监测
1、监测范围
A站为上下重叠双岛同台换乘车站，1号线该区间在车站两端具有较长距离的重叠隧道，北端长度约255m，本区间上下重叠隧道位于A站北端，轨面间距仅8米，即两隧道之间只有2m的夹层土（主要是圆砾层），重叠段及近接过渡段（平面净间距小于3m）约255m。隧道主要位于②5-2软塑状粘性土、④4-1粉细砂、⑤1-1圆砾层和⑦1-3的泥岩，隧道顶最小埋深约14.5m。
2、监测对象、项目及精度
监测对象主要为南宁地铁2号线该区间沿线周边的道路，道路以地表沉降为主。监测仪器采用Trimble DiNi03水准仪，精度为1.0mm。
3、监测频率及周期
现场监测频率大致为，当盾构隧道掘进面距监测断面前后的距离小于等于20m时，一天一次，当小于等于50m时，两天一次，当大于50m时，一周一次，经数据分析确认达到基本稳定后，1次/月，风险源附近监测频率适当加大。
4、盾构监测变形分析
图4.1 D94横断面各测点8月份沉降变形
如图4.1所示，D94断面最大沉降量为17mm，并没有超出控制值30mm，最大沉降处位于一号线左线隧道下方，一号线隧道右线最大沉降量为9mm,小于控制值30mm，二号线隧道沉降量均小于一号线隧道沉降量。
图4.2 D94横断面各测点8月份沉降变形
如图4.2所示，D94断面最大沉降量为11mm，并没有超出控制值30mm，最大沉降处位于一号线左线隧道下方，一号线隧道右线最大沉降量为9mm,小于控制值30mm，随着盾构机向前推进，沉降量逐渐变大，二号线隧道沉降量均小于一号线隧道沉降量，一号线左线隧道和右线隧道边缘均出现1mm隆起现象。
图4.3 D98横断面各测点9月份沉降变形
如图4.3所示,D98断面最大沉降量为31mm，已经超出控制值30mm，最大沉降处位于人行道上的地下通道，一号线右线隧道最大沉降量为20mm,小于控制值30mm，一号线左线及二号线均出现隆起并且接近控制值10mm,由于D98断面测量的是重叠隧道区间，长度约为255m,该区间一号线右线隧道上跨2号线左、右隧道，上骑至1号线左线隧道，形成斜交隧道，所以变形很大。
五、结论
（1）隧道盾构穿越圆砾地层时，地表变形主要以沉降为主，一般既有隧道的沉降量比在建隧道沉降量大，随着盾构推进，既有隧道和在建隧道的沉降量均变大。
（2）当盾构机继续向前推进时，盾构的掘进速度过快，盾构推力过大，会造成路中线的隆起变形，须及时调整盾构掘进速度和盾构掘进参数。
（3）盾构施工进行，当既有隧道与在建隧道在空间上出现上跨、上骑，形成斜交隧道时，既有隧道与在建隧道均会出现较大的沉降、隆起等变形。
参考文献
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论文作者:张睿1,刘健2,覃坚3,陈维4
论文发表刊物:《基层建设》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/18
标签：隧道论文; 盾构论文; 地层论文; 区间论文; 地表论文; 南宁论文; 断面论文; 《基层建设》2018年第1期论文;