盾构隧道施工引起地表沉降的"五维"空间效应探索及其展望

随着我国经济的高速发展和城市规模的不断扩大,城市修建地铁的数量逐渐增多,因修建地铁引起的地表沉降灾害问题日益突出,不仅会造成地下管线等城市生命线的错位与破损,也会使地面建筑物发生严重破坏,已成为全社会关注的热点问题,其发生机理和有效控制亦是全球相关领域科学研究的难点问题.针对盾构隧道施工引起的地表沉降问题,研究其发生、发展的"五维"动态过程,提出基于五维空间的地表沉降演化思想,分析地表沉降分布和发展过程的复杂性:随着盾构隧道的不断掘进,地表沉降不仅在X,Y,Z三个维度上展布,而且还随盾构隧道掘进步长(L)和时间(T)两个维度发生不断的演化.因此,将其定义为盾构隧道施工引起地表沉降的"五维"空间效应,在简单总结地表沉降在X,Y,Z三个维度上展布特征的基础上,重点分析地表沉降随盾构隧道掘进步长(L)和时间(T)两个维度的演化规律,并依据深圳地铁13号线现场监测数据对本文论点进行验证;同时,对在多维空间中进行盾构隧道施工引起地表沉降问题研究予以展望,为进一步认识盾构隧道施工引起的地表沉降的几何特征、演化规律及其复杂性提供了科学的理念,也推动了多维空间中认识自然规律并解决相关瓶颈问题的进程.