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福州砂土地层土压平衡盾构隧道掘进参数和地表沉降特性分析
随着城市化的进程不断加快，城市交通建设也在不断发展，隧道已成为城市交通建设不可或缺的一部分。而砂土地层土压平衡盾构隧道是近年来盾构隧道中应用广泛的一种，它在工程建设中具有很大的优势。本文将以福州砂土地层土压平衡盾构隧道为例，探讨其掘进参数和地表沉降特性。
一、福州砂土地层土压平衡盾构隧道的建设背景
福州是中国东南的重要城市，是福建省的省会，也是中国重要的港口城市之一。为了满足城市交通发展的需要，福州市政府在近年来启动了不少的交通建设项目。其中，福州地铁1号线北延段是重要的交通项目之一，项目全长约12.9公里，其中包括7.1公里的盾构隧道。该隧道横跨福州市的东西向线，是连接城区和郊区重要的交通线路之一。该隧道的地质条件较为复杂，主要为砂土地层，且地下水位较高，这对于盾构隧道的建设提出了更高的要求。
二、福州砂土地层土压平衡盾构隧道的掘进参数
（一）隧道的截面和控制参数
福州地铁1号线北延段的盾构隧道截面为两管连续式环形结构，环长10.42m，壁厚350mm，截面尺寸为8600mm×8600mm。该隧道是上下两层，下层隧道顶部距地表深度约26m，上层隧道顶部距地表深度约18m。为控制隧道掘进中出现的问题，福州地铁公司制定了详细的控制参数：
1.设定掘进车辆的速度为1m/min，掘进机等设备运行的转速为7-8转/min；
2.设定盾构机每次推进的长度控制在200mm左右；
3.掘进过程中控制密封性，使压力差不超过0.15MPa。
（二）土压平衡施工技术
土压平衡盾构隧道施工过程中，需要在掘进面前方一定范围内制造一个平衡环境，以保证地下工程的稳定性。在掘进面前方的土壤被掘进机削去后，盾构机的泥浆系统将泥浆在管道中回收，然后泥浆进入过滤机，将固体物质和液体分开，再由泥浆系统送回到掘进面。通过这种方式，可以控制隧道施工过程中隧道内部土层的稳定性，同时也能减小地表沉降的影响。
三、福州砂土地层土压平衡盾构隧道的地表沉降特性
（一）地表沉降的原因
福州市地处“闽南第一城市”福州平原之上，砂土是主要地质类型，其地表层厚度较小，其压缩性较小。近年来，由于城市化的进程不断加快，地下工程的建设越来越多，如地铁线路、排水管道等。由于盾构隧道的建设需要对土地进行开挖，因此地表沉降会是不可避免的结果。
（二）对地表沉降的监控和控制
福州地铁公司制定了严格的地表沉降监测计划，以减少地表沉降的影响。监测主要是通过放置在地表的测量管，对地表沉降进行实时测量。在监测到地表沉降值达到设定阈值时，一系列控制措施将被实施，包括加强护岸、注浆加固、减小盾构推进速度等，以减小地表沉降的程度。
四、结论
基于对福州砂土地层土压平衡盾构隧道的掘进参数和地表沉降特性的分析，可以得出以下结论：
1.在隧道掘进中，盾构车速度应适当控制，并设置控制参数，以保证施工的可控性；
2.在盾构隧道的施工中采用土压平衡施工，有助于保证地下工程的稳定性，减小地表沉降的影响；
3.在隧道施工过程中，严格监测地表沉降值，并采取一系列控制措施，可以有效减小地表沉降的程度。
总之，福州地铁1号线北延段的盾构隧道建设为我们研究砂土地层土压平衡盾构隧道掘进参数和地表沉降特性提供了很好的实例。随着隧道建设的不断推进，我们需要在理论和实践上加深对隧道工程的认识，以更好地为城市建设做出贡献。