城市隧道施工诱发的地面塌陷灾变机制和其控制_张成平.pdfVIP

第 31 卷增刊 1 岩 土 力 学 Vol.31 Supp.1 2010 年 8 月 Rock and Soil Mechanics Aug. 2010 文章编号：1000－7598 (2010) 增刊 1－0303 －07 城市隧道施工诱发的地面塌陷灾变机制及其控制 张成平，张顶立，王梦恕，李倩倩，刘胜春 （北京交通大学隧道及地下工程教育部工程研究中心，北京 100044 ） 摘 要：基于国内城市隧道施工过程中地面塌陷事故频发的现状，结合地面塌陷事故案例，对城市隧道施工诱发的地面塌陷 灾变机制及其控制技术进行了研究。通过对北京地铁隧道施工诱发的 44 起安全事故统计发现：地面塌陷事故共 16 起，占全 部事故的 36%，所占比例较高；通过对国内城市隧道施工引起的 29 起地面塌陷事故统计发现：管线渗漏和不良地质体是诱 发地面塌陷的主要因素，两者诱发的事故合计比例高达 69%，因此也是地面塌陷防控的关键性因素。根据案例统计分析结果， 将地面塌陷的形成方式划分为 3 种类型，分别为：隧道施工直接导致上覆地层失稳破坏形成的地面塌陷，隧道施工导致地层 中不良地质体破坏而形成的地面塌陷，以及隧道施工导致管线渗漏水恶化而引发的地面塌陷。采用理论分析和数值模拟揭示 了城市隧道施工诱发地面塌陷的灾变机制及其演化规律，在此基础上提出了城市隧道施工过程中地面塌陷的控制技术。 关 键 词：城市隧道施工；地面塌陷；安全事故；灾变机制；统计分析 中图分类号：TU 434 文献标识码：A Catastrophe mechanism and control technology of ground collapse induced by urban tunneling ZHANG Cheng-ping, ZHANG Ding-li, WANG Meng-shu, LI Qian-qian, LIU Sheng-chun (Research Center of Tunnel and Underground Engineering of Education Ministry, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China) Abstract: Based on the current status of frequent ground collapse during the urban tunneling, the catastrophe mechanism and control technology of ground collapse induced by urban tunneling are studied combined with ground collapse accident cases. The statistics of 44 safety accidents induced by Beijing Metro tunneling show that there are 16 ground collapse accidents out of the 44 cases, accounting for high percentage (36%). The statistics of 29 ground collapse accidents induced by urban tunneling show that pipeline leakage and unfavorable geologic bodies are the main inducing factors to cause ground collapse, accounting for 69% of all the inducing factors.