盾构（顶管）掘进设计研究与实践

盾构（顶管）隧道掘进会引起周围土体的应力场发生改变，掘进时隧道断面的土体向隧道中心移动，使施工横断面收敛，产生地层损失。当研究盾构隧道推进对周边历史建筑物影响时，可以表现为对地表沉降的影响。盾构隧道深度、开挖直径、衬砌结构、隧道止水等因素的差异显著影响周边土体位移，在施工过程中要严格控制盾构（顶管）推进所引起的周边土体位移对邻近历史建筑物的影响。

1.盾构（顶管）隧道推进深度

盾构（顶管）隧道与地表的距离记为隧道推进深度H，隧道的埋深越深，其对地表沉降的影响就会越小，而地表横向沉降槽的宽度就会越宽，即影响范围越大。可见隧道覆土厚度对地表变形的减小是有利的。

2.隧道直径

隧道的横断面尺寸不尽相同，其对地表的影响也有所不同。隧道直径越大，引起单位长度的土体损失量就越大，地表最大沉降量也就越大。

3.衬砌结构(www.xing528.com)

隧道衬砌的作用主要是保护开挖成形的断面形状，使隧道断面在使用寿命内保持设计形状，从而满足隧道的使用功能。衬砌会承担外部土体给它的较大的压力，依靠自身的承载力保护隧道的安全。但当土体开挖完成后，不对洞身进行衬砌，这时洞身形状的保持就会由土体自身来完成，即洞身周围的土压力全部由洞身周围的土层来承担，在这样的情况下，洞身断面尺寸的变形比存在衬砌的洞身变形要大，洞身周围的土层会发生较大变形，由于土体在宏观上可以视作连续体，当下部的土体发生位移时，上部的土体也必将随之发生运动，不断填充由下层土体所留下的空隙，最终形成的结果就是地表的变形远远大于有衬砌的隧道地表变形。隧道衬砌结构的刚度越大，抵抗由隧道开挖引起的周边土体的挤压能力越强，进而也会间接减小土层的应力损失，表现为地表沉降的减小。

4.隧道止水

地层的固结沉降和损失是引起土体沉降的主要原因，如开挖的隧道是在地下水位以下，地下水会由于隧道开挖后的内外压力差而不断渗出，在渗流的过程中慢慢产生很多渗水通道，这些通道会造成土体进一步失水，土体不断固结收缩，进而引起地表沉降。

盾构法隧道的防水与渗漏水治理是至关重要的，它关系到隧道功能的正常发挥、使用期限的长短、隧道及邻近建筑的不均匀沉降，因此必须根据隧道使用要求和技术状况，对衬砌形式、盾构法掘进特点、周边环境及掘进对其他地下结构的影响等因素做认真调查，确定相应的防水等级。