粉煤灰综合利用 FLYASHCOMPREHENSIVEUTILIZATION2017 NO.6
设计与施工
软土地层盾构隧道施工横断面地表沉降的拟合研究 Fitting Study on the Surface Settlement in Shield Tunnel Construction Cross-sectional in Soft-soil Layer
宁波，王旭东²，李科兴1
（1.陕西铁路工程职业技术学院，陕西渭南714000； 2.同济大学地下建筑与工程系，上海200092） 摘要：基于Peck公式，分析沉降槽宽度系数、轴线地表沉降和埋深的变化关系，并基于软土地层盾构隧道施 工导致横断面地表沉降的实测数据，拟合得到不同测线的沉降槽宽度系数，并与多种经验计算公式对比。
研究表明： 大多数对Peck公式中沉降槽宽度系数计算方法的修正考虑了隧道中心埋深和尺寸；实测数据表明隧道横断面地表沉 降槽宽度系数与隧道中心埋深并无显著的线性关系；基于剪切破坏条件给出了计算横断面地表沉降槽宽度系数的计算 方法，与实测拟合值对比吻合良好。
关键词：隧道工程；盾构隧道；地表沉降；沉降槽宽度系数 中图分类号：U455.43文献标识码：A文章编号：1005-8249（2017）06-0057-05 在软土地层中一般采用盾构法修建隧道工程，相关经验公式均是基于特定案例的经验总结，有助 对盾构隧道施工导致的地表沉降量值与分布规律的于了解地表沉降量值与分布特征的一般性规律，同 认识是确保工程建设安全可控的前提。
地表沉降受时也具有一定的地域或地层局限性。
本文以软土地 隧道埋深、尺寸、地层条件及施工技术水平等多种层盾构隧道施工导致的横断面地表沉降为研究对象， 因素影响，工程实测数据则是多种因素共同作用结首先基于Peck公式分析了沉降槽宽度系数及轴线地 果的体现，因此对实测数据的分析是进行盾构隧道表沉降随埋深的变化规律，并基于不同埋深、穿越 施工导致地表沉降规律分析的有效手段。
Peck基于不同地层的盾构隧道案例横断面地表沉降实测数据， 对大量软土地层盾构隧道工程案例的分析，认为地表对比实测拟合值与不同沉降槽宽度系数的经验公式 横向沉降槽呈拟正态分布曲线，提出了预测地表沉计算值，建议了一种沉降槽宽度系数的计算方法，可 降的Peck公式“。
该经验公式经大量实例验证，具为后续软土地层盾构隧道地表沉降特征的分析提供 有较好的实用性，同时，Loganathan[2、Atkinson[3]、参考。
Attewell[4]、Clough[5]、刘建航6]等结合不同地层条1基于Peck公式的地表沉降与埋深分析 件下的工程案例提出了Peck公式中沉降槽宽度系数 的经验计算方法，并明确了适用的地层范围，以上经1.1沉降槽宽度系数i的取值方法 验公式均考虑了隧道埋深与尺寸的影响。
魏纲”对Peck[地表沉降的经验公式，如式（1）： 各种沉降槽宽度系数的取值方法进行了研究，认为x² 与隧道埋深、半径及土质条件有关。
(1) 各类地层土性特征的差异使地下工程具有明显式中： 的区域性，用于盾构隧道施工导致地表沉降预测的S-距离隧道轴线距离为x处的地表沉降值，mm； S-隧道轴线地表沉降值，mm； 第一作者：宁波（1979年～），男，讲师，硕士，主要研究方i地表沉降槽曲线拐点到隧道轴线的距离，mo 向桥梁与隧道工程结构分析，众多学者以实测资料为主，个别结合模型试验 收稿日期：2017-08-14研究对沉降槽宽度系数的计算方法提出了建议及适
57 万方数据
粉煤灰综合利用 2017 NO.6FLYASHCOMPREHENSIVEUTILIZATION 设计与施工 用的地层条件，见表1：得的轴线地表沉降相差3mm~5mm，但随隧道中心埋 表1沉降槽宽度系数计算公式深的变化规律相似，均与埋深呈近似幂函数关系。
计算公式适用范围来源16 i/R=[H/(2R）]*, (（n=0.8~1.0）各类土层Peek ()14 j/R=1.15[H/(2R）]9黏性土12Arkine, Ps [3 ] =0.25（1.5H+0.5R)密实和Atkinson,Pott )
超固结黏土 u/R=H/2R黏土Atewell.Faer U/R=（H/2R）x黏土Clough,Schis i=H/√2πtan（45°-p/2）黏土刘建航[6]1530 以上计算方法大多适用于黏土或砂土，均是对隧道中心线理深/m 某地区或某种特定地层的案例研究所得出，与Peck图2不同隧道中心线埋深下的轴线地表沉降 公式结合，形成具有一定适用性的经验公式，其中2实测案例分析与参数修正 刘建航公式考虑了地层参数的影响。
除此之外，还 有一些关于i的计算方法[8-12]，但均与隧道尺寸无关。
...
