上海地铁4号线隧道长期纵向变形特征分析与安全评估

doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2018.S1.001

隧道建设（中英文） ›› 2018, Vol. 38 ›› Issue (S1): 1-6.DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2018.S1.001

上海地铁4号线隧道长期纵向变形特征分析与安全评估

史玉金^{1, 2}，李明广^{1， *}，吴威¹，王建华^1

（1. 上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院，上海 200240； 2. 上海市地质调查研究院，上海 200072）

修回日期:2018-04-02 出版日期:2018-06-15 发布日期:2018-06-19
作者简介:史玉金(1976—),男,河南方城人,2002年毕业于中国地质大学(武汉),水文地质专业，硕士,教授级高级工程师,主要从事地质环境调查研究工作。Email: shiyujin1976@163.com。 *通信作者: 李明广, Email: lmg20066028@sjtu.edu.cn。
基金资助:
国家自然科学基金重点项目资助（41330633）; 国家自然科学基金青年基金资助（41602283）

Analysis of Characteristics of Longterm Longitudinal Deformation of  Tunnel on Shanghai Metro Line No. 4 and Its Safety Evaluation

SHI Yujin^{1, 2}, LI Mingguang^{1, *}, WU Wei¹, WANG Jianhua¹

（1. School of Naval Architecture, Ocean & Civil Engineering, Shanghai Jiao Tong University,  Shanghai 200240, China; 2. Shanghai Institute of Geological Survey, Shanghai 200072, China）

Revised:2018-04-02 Online:2018-06-15 Published:2018-06-19

摘要/Abstract

摘要：

为解决上海地铁在长期运营中因不均匀沉降而导致的地铁运营安全问题，以上海地铁4号线隧道段监测数据为基础，从隧道变形曲线的曲率半径、相对变曲、绝对沉降3个方面对地铁隧道的变形进行评估，并对其长期变形特征进行探讨,分析地铁隧道变形与其下部土层变形之间的关系。主要结论如下： 1）随着时间的推移，地铁隧道变形由沉降转变为抬升，其开通后3年是沉降转变为抬升的分界点； 2）地铁隧道相对危险的区域（即隧道变形曲线曲率半径小于500 m和相对变曲大于1/250的区域）集中在车站附近，特别是车站和地铁隧道连接处； 3）地铁4号线隧道变形曲线曲率半径的变化主要在地铁运营1年内产生，相对变曲和绝对沉降安全区域的比例随时间逐渐减少； 4）地铁隧道抬升的原因除了隧道下部土层的膨胀，还可能是由于浮力作用。

关键词: 地铁隧道, 长期沉降, 抬升, 地层变形, 曲率半径, 相对变曲, 绝对沉降

Abstract:

During the longterm operation of Shanghai Metro, the problem of differential settlementinduced metro operation safety should be solved. Hence, the deformation of the tunnel on Shanghai Metro Line No. 4 is evaluated from the aspects of curvature radius, relative deformation and absolute settlement of tunnel deformation curves; the characteristics of longterm deformation are preliminarily discussed; and the relationship between metro tunnel deformation and lower soil is analyzed. Some conclusions are drawn as follows: (1) The deformation of the metro tunnel varies from settlement to uplift with time; 3 years after tunnel operation is the time point for abovementioned variation. (2) The maximum deformations of the tunnel concentrate surrounding the metro station, where the curvature radius of deformation curve is less than 500 m and the relative bending is greater than 1/250, especially the connection between station and tunnel. (3) The variation of curvature radius of deformation curve of Shanghai Metro Line No. 4 mainly occurred during the first year since its operation; and the relative deformation and absolute settlement in safety range decreases with time. (4) The uplift of the metro tunnel is caused by expansion of lower soil, and may be caused by water buoyancy as well.

Key words: metro tunnel, longterm settlement, uplift, ground deformation, curvature radius, relative deformation, absolute settlement

中图分类号:

U 45

史玉金，李明广，吴威，王建华. 上海地铁4号线隧道长期纵向变形特征分析与安全评估[J]. 隧道建设, 2018, 38(S1): 1-6.

SHI Yujin, LI Mingguang, WU Wei, WANG Jianhua. Analysis of Characteristics of Longterm Longitudinal Deformation of  Tunnel on Shanghai Metro Line No. 4 and Its Safety Evaluation[J]. Tunnel Construction, 2018, 38(S1): 1-6.

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上海地铁4号线隧道长期纵向变形特征分析与安全评估

Analysis of Characteristics of Longterm Longitudinal Deformation of  Tunnel on Shanghai Metro Line No. 4 and Its Safety Evaluation

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