矩形顶管隧道施工引起地面变形的控制措施

姜洪建 朱 坤 蔡 松

(1.华北水利水电大学地球科学与工程学院，河南 郑州 450046； 2.深圳市勘察测绘院有限公司，广东 深圳 518028)

1 概述

伴随着我国城镇化进程的加快，地下空间的开发和利用越来越受到建设者的青睐。顶管施工作为继盾构施工之后发展起来的一种非开挖施工工艺受到了广泛的运用[1]。与圆形截面相比，矩形截面有效利用面积达20%以上[2]。但矩形顶管法存在一个重要的施工难题，就是如何有效控制施工引起的地面变形[3]。本文对顶管施工引起的地面变形破坏形式进行了简要探讨，进而着重研究了施工引起地面变形的控制措施。

2 顶管施工引起地面变形破坏形式

顶管施工引起地面变形的破坏形式，主要有以下几个方面[4]。

2.1 地面沉降及隆起破坏

矩形顶管施工引起的地面沉降或者隆起可能会造成结构物整体下沉或上升。如果这种变形比较小且均匀，对结构物的稳定性和使用功能不会产生大的危害，但过大的变形会使砌体结构的结构物产生水平裂缝现象，影响其防水功能，发生地下水的渗漏。这对于高速铁路、高速公路等敏感性工程，其施工要求更高，标准更严格。

2.2 地面倾斜破坏

由于地层的岩性存在差异，以及地层的起伏性，顶管施工引起土体的不均匀沉降。不均匀沉降延伸到地表会产生倾斜，造成结构物的歪斜，从而引起附加应力重分布，当某些部位应力过大造成基底土体塑性损坏，引起整个结构物的破坏。此种破坏对建(构)筑物的危害最大。……