施工技术第38卷(合挖深的3%。);地表沉降警戒值为49.0mm(合挖深的2%。)。4)基坑施工变形的模糊控制①根据墙体水平位移预测结果和当日变形速率指出:“较危险,请减小开挖步长r;②根据地表沉降预测结果和当日变形速率指出:“轻微异常,请加大土堤宽度””;③已从上述,由于开挖步长£比分层厚度w对变形的影响更大,也更敏感,最终模糊控制器给出的控制指令为“减小开挖步长£”;④指令执行:现场施工人员根据指令,调整基坑施工参数:开挖步长从6m变为3m,这意味着无支撑暴露时间也自然相应减小。5)从上例对墙体位移和坑外周地表沉降进行智能控制的效果如图8所示。日期,(月一日}a墙体水平位移f测点c2日期/(月一日)b地表沉降(测点s10)图8墙体位移和地表沉降控制效果F_g18cor曲,lefktnf出一鲫waudi四place‘and掣n帅dsud80esett】en婀n从图8可见:①在2月4日前的墙体位移和坑外地表沉降量均为正常;②2月4日后,上两项预测值将分别接近各自的警戒值,应适时考虑作上述的智能控制措施;③经采用上文所述的模糊控制(指调整基坑某一或某两种控制措施后),可将墙体变位和地表沉降值控制在限定的允许值范围以内,日后实际测得的监控值也与之相近;④如果2月4日后未及时施作变形控制,则后续施工变形的进一步恶性发展将不被允许,进而导致工程和周边土工环境出现危险迹象。1.6工程应用实践本项研究已在上海市和其它地区共4处地铁车站等深大基坑的施工现场进行过演示、验证和成功采用,效果良好,取得了显著的技术经济效益。2地铁盾构施工的环境土工问题及其施工变形的智能预测与控制2.1盾构施工变形智能预测与控制的要求和方法2.1.1问题的提出就广大软土地区言,市区盾构隧道的环境土工问题,系指:由于地铁区间隧道盾构掘进对土体的施工扰动,导致工程周边土体走动(变形位移)和过大的地表隆起/沉降;当其达到/超过规定的警戒阈值时,将对工程附近要求保护的地面,地下建(构)筑物造成一定的危害。为此,盾构机地下掘进在保证工程自身安全的同时,应密切关注其周边土工环境的维护与安全,这已是业界的共识。由于盾构机具的进步和掘进施工经验的积累,就上海市多年来的工程实践,上类环境土工问题在一般情况下均能满足(+1~一3cm)的要求(指盾构作业面前方地表土体的最大隆起量≤1cm;而盾构通过后的地表最大沉降量≤3cm);但由于复杂地质、水文条件的变化,遇盾构密封仓压和注浆量等控制不佳时的不少区段和场合,对盾构施工变形进行有效的预测与控制,仍是一项当务之急。这也是此处研讨的主题。试再以上海市为例,就目前盾构施工经验言,一般情况下的环境维护问题虽如上述已不再突出,但在许多场合条件下,则仍有需要严格控制地表变形的特定要求,这些困难场合主要有:松散砂层、砂砾和卵石类地层;近距离上下平行或斜交的交叠隧道;双圆盾构(DaT);盾构进出洞;小半径急转弯;超浅位掘进(浅覆土);过大的盾构纠偏;盾构从下方或居中穿越已建建(构)筑物;同一区间,上、下行盾构错时先后穿越,同向、并行或对向、交会掘进;这时,先筑部分的地层土体和管片衬砌将承受二次反复性的过大扰动。影响土体隆起,沉降的主导因素(盾构主要施工参数):密封仓土压(土压平衡盾构)或泥水压(加压泥水盾构),关系到盾构作业面前上方土层的隆起,沉降;排土量、注浆量,注浆压力、地层土体后期蠕变形的历时发展,关系到盾构通过后的土层沉降;盾构行进姿态不佳时的纠偏——由于能做到随偏随纠,已不构成对地层损失的主要因素。其它,如:千斤顶顶推力、盾构掘进速度等等,均可归属于仓压值控制之内;其二,如:同步注浆一般不会使时间延迟,故不致有早年所说的注浆滞后情况,通常也不再作二次压密注浆。故此,此处后述的这些因素现均已不另设定为独立的盾构施工参数。2.1.2盾构掘进施工的地层隆起,沉降及其影响因素盾构掘进中上方地表土层的横向沉降槽/沉降舷。及其侧上方土体的水平位移,如图9a所示。沿盾构掘进纵向地表的隆起(盾构作业面前上方土体)和沉降(盾构通过时和通过后的后上方土体),如图9b所示。地表横向水平位移..J—《鼍斗争务,二二二兰斗气∥\、、-0/左∞^『\十砘耥觚醐广——利{b蕊蕊皿础坳田——鲁2a地表沉降槽与侧向土体水平位移b沿隧道纵向地表的隆莛,沉降图9盾构掘进地表变形示意Flg_9(hLlndsudaced曲Imad叩inducedbv8“eldconmmcnon2.1.3盾构施工参数对地表隆,沉变形影响的现场测