[精品文档]盾构施工中的地面沉降机理分析.doc
《[精品文档]盾构施工中的地面沉降机理分析.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《[精品文档]盾构施工中的地面沉降机理分析.doc(33页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、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
2、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: Voro2L (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(%) 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
3、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到水压大、透水性强的颗粒状土的透镜体或遇到地层中的贮水。 2、固结沉降 固结沉降
4、可分为主固结沉降和次固结沉降。由于盾构推进过程中的挤压、超挖和盾尾的压浆作用,对地层产生扰动,使隧道周围地层产生正、负超孔隙水压力。主固结沉降为超孔隙水压力消散引起的土层压密。次固结沉降是由于土层骨架蠕动引起的剪切变形沉降。 主固结沉降与土层厚度有着密切的关系。土层越厚,主固结沉降占总沉降的比例越大。因此,在隧道埋深较大的工程中,施工沉降虽然很小,但主固结沉降的作用决不可忽视。 在孔隙比和灵敏度较大的软塑和流塑性土层中,次固结沉降往往要持续几个月,有的甚至要几年以上。它所占总沉降的比例可高达35以上。 从理论上讲,盾构法施工引起隧道周围地表沉降是指主固结沉降和次固结沉降及施工沉降(也称瞬时沉降
5、)三者之和。如果不考虑次固结沉降,总沉降应等于地层损失造成的施工沉降和由于地层扰动引起的固结沉降之和。此时,位于隧道上方的任意一土层的相对沉降值是相同的。这是因为随着超孔隙水压力的消散, 土颗粒向着它原来的相对位置移动,当超孔隙水压力全部消散完毕,土颗粒也就回到原来的相对位置。如果总沉降中计入次固结沉降,则还应加上由于地层土体原有结构破坏引起的蠕变沉降。 二、地层隆沉的发展过程 盾构推进引起的地面沉降按地表沉降变化图 (见图8-2-1)可分为初期沉降、开挖面沉降(或隆起)、尾部沉降、尾部空隙沉降和长期延续沉降等五个阶段。图8-2-1 地面沉降变化图 1、初期沉降 它是指当盾构开挖面到达某一测量
6、位置之前,也就是在盾构推进前方的土体滑裂面以外产生的沉降。因初期沉降的量较小,而且不是所有的盾构施工工程都会发生的,所以一般不被人们觉察。据部分实测资料分析断定,初期沉降是由于固结沉降所引起的,其中包括盾构施工所引起的地下水(或孔隙水)的下降。 2、开挖面沉降(或隆起) 它是指开挖面到达某一测量位置时,在它正前方的那部分地面沉降。不同盾构类型构成不同的隧道开挖方式。由于推进各种参数(如盾构推进速度、最大推力等)的差异,使开挖面的土体应力状态也截然不同,这便形成了覆盖层的土压增加或应力释放。 国际上一般用超载系数OFS来衡量开挖面土体的稳定性。开挖面的超载系数越大土的自立性就越差,开挖面向盾构方
7、向的位移量或土体损失量也就越大,开挖面的沉降因此而产生。超载系数OFS与开挖面土体损失的关系见图8-2-2所示。图8-2-2 超载系数与土体流失的关系图 当超载系数小于1时,开挖面为弹性变形,土体损失小于l;当超载系数大于l,小于4时,开挖面为弹塑性变形,土体损失在24之间;当超载系数大于5时,开挖面为塑性变形,土体损失大于4。 如果开挖面的垂直应力小于开挖面的支承力,超载系数为负值时,开挖面土体向着盾构的反方向位移,地面出现隆起现象。 3、尾部沉降 它是指盾构通过时产生的地面沉降。在整个盾构推进过程中,受到三个力的作用。它们是总推力、表面摩擦阻力及正面土压力。按理论计算,总推力的表达式为:
8、Ps=Po+RI (式3) 式中 Ps 盾构总推力 Po 正面土压力 RI 表面摩擦阻力 表面摩阻力可根据摩擦桩的表面摩阻力求法得出: RI=Htg (式4) 式中 土的密度H 隧道的平均埋深(指地面至隧道中心的距离) 土的有效摩阻角 由于盾壳与地层之间的摩擦阻力作用,必然会产生一个滑动面。临近滑动面的土层中就会产生剪切应力,当盾构刚通过受剪切破坏的地层时,因受剪切而产生的拉应力导致土壤立刻向盾构后的空隙移动。要保持盾构能与隧道轴线一致,在推进过程中盾构所经之处必须压缩一部分土壤,松驰另一部分的土壤。压缩的部分抵挡了盾构的偏离,而松驰的部分则带来了地面沉降。 4、盾尾空隙沉降 它发生在盾尾部通
9、过之后。引起沉降的原因是因为盾构尾部空隙增加使得地表沉陷,隧道周围土层被扰动。在土力学上表现为,土的应力释放,密实度下降。一般盾构的外径要比隧道衬砌的外径大2。这里有两个原因:首先盾壳材料有一定的厚度;其次是由于施工需要,使盾壳内与衬砌间必须留有一定的空隙。这些“建筑空隙”如不及时地充填,就会被周围土体占领,最终形成较大的地面沉降。 5、长期延续沉降 它是指盾构通过后在相当长一段时间内仍延续着的沉降。图8-2-3是即时沉降和长期延续沉降的比较直方图。它较好地证实了以上观点。在粘土中,长期延续沉降明显大于砂质地基。因此,这类沉降归结于地基土的徐变特性的塑性变形。该阶段的沉降起因是、土层的本身性质
10、和隧道周围土体受挠动。它的滞后时间与盾构的种类、地质条件、施工质量等因素有关。图8-2-3 即时沉降和长期延续沉降的比较直方图 三、地层隆沉的分布范围 地面沉降的分布模块是三维的(见图8-2-4)。随着盾构推进,所设的观测点处的沉降量逐渐增加,沉降区域的宽度也日趋扩展。图8-2-4 粘土地基变形模型图 仅仅考虑垂直位移,地面沉降在沿隧道轴线的横段面上一般呈正态分布曲线。图8-2-5 沉降量分布图 在粘性土中,沉降的增量实质上是相等的(见图8-2-5),而且在竖直方向上扩展速度也是均匀的(见图8-2-6)。但是,对于砂性土来说,沉降增量及扩展速度的最大值出现在隧道顶部, 并且朝着地表突然减少。这
11、种现象提示:粘土土层中,盾构周围的土层如同一块土体一样是逐渐变形的;而砂土中,盾构周围的土体却是局部而又断续地塌落。这种区别反映出各种性质的土体成拱能力。图8-2-6 沉降范围扩展图 四、引起地层隆沉的因素 1、主观原因 这是引起地面沉降比较主要的原因。它同施工人员的工作态度、技术水平等主观因素有着联系。这一原因通常发生在施工阶段。其具体表现为: (1)盾构严重超挖(欠挖)引起的地面沉降(隆起)。 (2)在用一些自动化程度较高的盾构机具进行推进时,推进参数匹配不合理,如推进速度、正面土压力 (土压平衡盾构等)、注浆压力和盾构总推力等参数的设定不合理。 (3)注浆量不足或注浆不及时,是引起地面沉
12、降较主要的原因之一,直接影响“建筑空隙”的充填。 (4)在推进过程中,盾构“姿态”的纠偏对沉降的影响是不容忽视的。盾构纠偏就意味着盾构轴线与隧道轴线产生一个偏角。 当盾构以“仰头”或“磕头”方式推进时必然在其轨迹上留下一个如图 8-2-7所示的面积,引起地面扰动。 (5)盾构后退。较长时间的盾构停止推进,千斤顶会因漏油而缩回,从而引起盾构后退。这样势必造成开挖面土体稳定失衡,土的内聚力减小。图8-2-7 因盾构纠偏所造成的地层扰动示意图 2、客观原因 这是指非施工人员原因,而引起的地面沉降。它与规划、设计和当地的地质情况等因素有直接关系。这类原因引起的沉降通常发生在整个盾构施工过程中,并延续到
13、施工结束后的较长一段时间。它可具体分为以下几点: (1)设计阶段的盾构选择,特别是盾构外径、盾尾空隙等尺寸的选定。这一切将直接影响“建造空隙”的大小。 (2)由于注浆材料本身的体积收缩,使被充填的那部分空隙,在一段时间后出现萎缩。 (3)盾壳移动对地层的摩擦和剪切,造成对临近土体的扰动。 (4)在土压力的作用下,隧道衬砌的变形会引起少量的地层损失。 (5)施工结束后,隧道本身的沉降,也会引起地面沉降。-范文最新推荐- 搀扶扶持教学工作总结搀扶扶持教学工作总结本文章由a href="hao123/a合作伙伴hao123网址导行群发转栽而成时间荏苒,欢快而充实的工作时间总是短暂的,转眼到
14、了这一学期的尾声,搀扶扶持教学工作总结。回顾这一学期,我和我的学生们不仅在一次次的交往与碰撞中建立起了*而浓厚的师生情,而且在互相信任的条件下较圆满地完成了本学期的教学任务。为在以后的教学工作中做到查漏补缺,更加快速地进步课堂效率,特把本学期的工作总结如下:一、加强思想政治学习,切实做到热爱学生,引领学生。"思想是行动的先导",为了让自己对学生的爱一如既往,对教育的执着一如既往,我继续把思想政治学习当做一项首要而且重要的工作来做。为让自己的教育思想跟得上时代的潮流和学生的现状、我养成了读书、看报、看新闻的习惯。本学期,我认真研读了种籽教育手记、乖孩子的伤最重、教师心理学、给
15、老师的一百条建议等书籍,从前人的经验中寻求聪明,及时发现自己在教育孩子中出现的题目并适时做出调整。在不断学习中,我越来越有了这样的感受:要让孩子健康欢快地长大,教师不光要有一颗爱孩子的心,还要把握一定的教育技巧,并且做到用自己的言行为学生做好示范,引领学生长大。二、不断充电,用丰富的学识武装自己的头脑教师的课堂要想赢得同学们的认可,自己的学识要渊博,这是不争的事实。随着科技的迅猛发展,学科间的联系越来越紧密,我越来越感觉自己只凭上学时的那点儿储备来教现在的学生,已经不能做到得心应、手游刃有余。为此,每一学期我都自主投票平台的加强自己的业务学习。本学期,为扩展自己的知识面,我认真研读了红楼梦、三
16、国演义等名著;为丰厚自己的诗文素养,我新积累古诗文50余首;为进步自己的课堂教学水平,我努力研读各种教学设计,探索总结适合自己的教学模式;三、采取多种教学形式,带动学生语文素养的提升。"爱好是最好的老师"!要想让学生语文素养有大幅度的提升,老师必须做到充分调动学生的探知欲看才行!本学期在前面教学经验的基础上,我继续采用多种教学形式,让孩子天天都在新奇与新知中享受语文教学。所采取的教学形式主要如下:首先,采取小组合作,充分调动学生的学习积极性为充分调动学生的学习积极性,本学期,我采用了小组合作的形式,工作总结搀扶扶持教学工作总结。为在评价过程中做到公正、公平,让评价具有可持续
17、性和可操纵性。在开学之初,我便针对学生的学习成绩、听课习惯、发言情况、作业完成等方面对学生按档分成了5类,从这5各组中选出了一个组长,为不给学生贴上自己的好朝后就是学习不好的标签,我选的组长不一定就是在组内学习最好的。组长选好后,让组长和组员在双向选择的基础上组淘宝网购物建自己的小组(小组成员内必须包括1-5号五位同学)。为激发学生的积极性,便于老师老师操纵,我在9个小组的基础上,又把他们编成了三个大组。让小组及大组的互相制约作用切实地让学生形成在小组内合作,在大组、班内竞争,在大组内合作,在大组间竞争的氛围。在小组内小组长的义务与权力是并重的。每位小组长在组内享有非常大的权力,比如说小组职员
18、任务的分工,小组成员内座位的安排、小组内职员矛盾的处理等。在评价过程中,我采用积分的办法,学生每被批评或表扬都以0.2分计算。评价结果一周一总结,对每周学生的积分进行汇总,取前三名做为本周的优秀小组。对评选出的优秀小组,进行张贴照片表扬。其次,围绕市教科院要求的"345"教学法开展教学工作。市教科院要求的"345"课堂教学模式能很好的调动学生的学习积极性,为此,本学期我认真钻研了市教科院要求的教学模式,对每种模式都进行了探索性尝试,收到了不错的效果。再次,课外阅读拓展学生的知识面。语文教学离开大量的阅读,学生想获得大幅度的语文素养的提升是不可能的。为培养
19、学生的阅读爱好。在教学中,我采用以一篇带多篇的形式,教给学生读书的方法,鼓励学生进行课外阅读。在阅读过程中,学生读到的自以为好的书籍在班内进行推荐带动全班阅读。采用这种形式,学生阅读爱好高涨,每位同学本学期阅读量都达到了10本以上。然后,师生同背古诗文,丰厚学生的文化底蕴。俗话说"腹有诗书气自华",学生的文化底蕴要丰厚,离开一定的古诗文积累是不可能的。为充分调动学生积累的热情,本学期我一直坚持和同学们一起背古诗文,收到了不错的成效。在学期初,由于初次接这个班,我定的目标是每人积累古诗文50首,到现在学生已经积累了60多首,逾额完成了开学初定的目标。再然后,读后感撰写激励学生
20、写作能力的提升。在鼓励学生大量阅读的同时,我要求学生对看过的内容都要进行反思、感悟,撰写读后感,以便把学生的感悟用调理的语言进行叙述,培养学生的习作能力。最后,口语交际练习培养学生的语言表达能力。有句话说的好"做得好不如说得好!"现代社会,对人才的需求已经不仅仅停留在做得好,还要求说得好,在工作中,要把自己做的东西能够说出来,在遇事时,能正确的表达自己的观点。在前面教学的基础上,为让学生把看到的东西内化为自己的东西,学会用公道的语言进行表达,在班内我开展了口语交际活动,除书本上要求的篇目,还选择主题开展,在组内选出职员轮流上台发言,给每个同学发言的机会。四、严格要求自己,用
21、自己的言行引导学生长大。"己所不欲,勿施于人"这是亘古不变的道理。做为老师,为给学生起到好的榜样示范作用,要求学生做到的,我总是率先做到。当这样要求自己时,很多情况下,不用老师说,学生就知道自己应该怎样做。五、用满载的收获迎接明天的挑战。"有付出就有收获"真是一点儿也不错,经过这一学期的努力,孩子们各方面取得了让人较为满足的成绩。在本学期的各项教学活动中,本班的语文较之从前有了长足的进步,成绩的取得与学生良好学习习惯的养成是分不开的。谈到后续的语文学习,同学们信心百倍,都感觉语文学习不难,对于后面的语文布满了期待与幻想。一学期下来,需要总结的东西还有很多
22、,在此就不逐一赘述。在下学期的语文教学中,我将在巩固学生前面养成的好的学习习惯的基础上侧重学生的语言表达能力的培养,让人感觉五年级三班走出往的同学个个是信心百倍的,布满学识的!财务总监工作目标财务总监工作目标财务总监工作目标1、贯彻执行国家财经政策和会计制度,完成上级给予交办的各项任务,财务总监工作目标。2、组织员工做好会计核算和监督工作,并建立健全收入稽核制度。3、形成健全固定资产管理制度,并组织资产的清查工作。管好货币资金和其他流动资产,检查资金的管理,确保资金的安全,负责税务的检查和各种审计协调工作。4、对于月报、季报、年报的真实合法性负责。作为财务总监我是这样开展工作的:新年之始,正值
23、财务决算期间,组织员工认真总结去年的财务工作,并为明年订下了财务工作设想。对于各类会计档案,进行了严格的分类归档。督促财务人员完成了去年的第四季度的五金汇缴任务。认真办理了银行往来询证函。作决算报表前,对财务专用电脑进行了全面的维护、管理和升级,对财务专用软件进行了清理、杀毒和备份,确保工作电脑万无一失。5、在经营活动方面产生的业务招待等相关费用,进行了严格的把关。下面就完成公司财务部部置工作及主动汇报工作情况如下:1、按照要求每月书面向公司财务部汇报了本单位财务工作情况。2、对于本单位的重大问题都及时书面或电话向公司财务部汇报。3、按要求及时完成了公司财务部部置的各项工作。4、协调工作情况方
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 精品文档 精品 文档 盾构 施工 中的 地面沉降 机理 分析
链接地址:https://www.31doc.com/p-2061701.html