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目前对南京地区由盾构法施工引起的地表沉降规律及其预测方法的研究还比较少。随着南京新建5条地铁,使得对南京地区地表沉降的研究有了丰富的素材。通过对南京地铁3号线盾构法施工的实测数据进行总结,选取了三种盾构穿越的典型地层进行分析,三种地层分别是:软塑~流塑状态粘性土地层、可塑~硬塑状态粘性土地层和砂土地层。分析研究了盾构穿越上述三种土层时引起的地表沉降规律,并通过origin软件对现有数据进行拟合,得到了盾构法隧道穿越不同土层情况下沉降槽宽度的计算公式以及地层损失率的相应取值范围。 本文的主要研究成果如下: (1)盾构穿越三种典型地层的沉降有显著差别。本文统计的软塑~流塑状态粘性土地层最终地表沉降值为50mm~140mm;可塑~硬塑状态粘性土地层为15~70mm;砂土地层相对要小,为8~35mm。三种地层的沉降曲线基本符合正态曲线。软塑~流塑状态粘性土地层地表沉降影响范围距轴线大约4D(D为隧道开挖直径);可塑~硬塑状态粘性土地层和砂土地层的影响范围约为3.5D; (2)三种地层开挖面处的沉降都较小。开挖面到后方测点距离在5~10D内时沉降变化较明显,呈线性规律变化;10D外时沉降变化并不明显,沉降基本稳定,拟合曲线基本为平直线; (3)三种地层开挖面通过监测断面后到4D~6D范围内时,沉降变化速率较大,6D~10D范围时,沉降变化基本稳定; (4)南京地区地层损失取值在软塑~流塑状态粘性土地层为2.2%~6.8%;可塑~硬塑状态粘性土地层为0.9%~5%;砂土地层为0.5%~3.7%。通过拟合得出了软塑~流塑状态粘性土地层、可塑~硬塑状态粘性土地层和砂土地层的沉降槽宽度计算公式,并根据现场实测数据与修正后的经验公式预测进行对比,看出预测效果良好。 本文的研究对盾构穿越南京地区特定地层的隧道施工、设计和提出地表沉降控制的防控加固措施有一定的指导意义。