地鐵施工沉降監(jiān)測(cè)分析與控制途徑

文/左紹金 中鐵四局　安徽合肥　230022

地鐵施工沉降監(jiān)測(cè)分析與控制途徑

文/左紹金 中鐵四局安徽合肥230022

文章對(duì)地鐵暗挖施工中的沉降問題引發(fā)原因進(jìn)行分析，探討在工程建設(shè)任務(wù)開展期間治理沉降的有效技術(shù)方法，幫助提升地鐵工程的建設(shè)安全。整理出沉降監(jiān)測(cè)以及質(zhì)量控制的途徑，促進(jìn)技術(shù)在工程中更高效的落實(shí)，解決下沉不合理現(xiàn)象。

地鐵施工；沉降監(jiān)測(cè)；控制途徑

一、地鐵暗挖施工沉降的原因分析

地鐵建設(shè)任務(wù)大部分是在地下進(jìn)行的，沉降控制成為管理工作中的重點(diǎn)內(nèi)容。引發(fā)沉降不均勻的原因中施工方法占有比例較大。

1.開挖施工的影響

挖方施工期間工藝方法選擇不恰當(dāng)，對(duì)基層產(chǎn)生的壓力超出了安全范圍，隨著開挖深度的增大，沉降會(huì)更加明顯，尤其是暗挖部分，基層結(jié)構(gòu)受到破壞后原有的平衡體系也被打破，也因此出現(xiàn)沉降不均的現(xiàn)象。暗挖施工是分層進(jìn)行的，以階梯式開展，為保障地下施工任務(wù)能夠高效進(jìn)行，會(huì)修筑拱頂來進(jìn)行支護(hù)，為挖方施工創(chuàng)造了更有力的條件，但同時(shí)也增大了對(duì)基層的壓力，沉降也因此更加明顯。

地下結(jié)構(gòu)施工是十分復(fù)雜的過程中，結(jié)構(gòu)之間如果因沉降導(dǎo)致連接尺寸不合理，會(huì)影響到承載能力，后續(xù)施工建設(shè)任務(wù)難以進(jìn)行。拱頂投入使用一段時(shí)間后，基層的沉降也會(huì)作用到結(jié)構(gòu)中，此時(shí)對(duì)施工區(qū)域內(nèi)的地表進(jìn)行檢驗(yàn)，會(huì)發(fā)現(xiàn)存在沉降，不對(duì)這種下沉現(xiàn)象進(jìn)行治理直接開展結(jié)構(gòu)建設(shè)施工的話，會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，受力形式也缺乏科學(xué)性。

2.降水施工的影響

地下施工伴隨著水治理任務(wù)而開展，降水時(shí)基層土壤之間的縫隙會(huì)發(fā)生變化，從而引發(fā)沉降問題。降水為后續(xù)施工建設(shè)任務(wù)進(jìn)行提供了穩(wěn)定性的保護(hù)，但卻改變了土壤的原有性質(zhì)。開展一段時(shí)間后，基層沉降會(huì)更加明顯，甚至造成施工任務(wù)開展無法連續(xù)進(jìn)行?；鶎恿芽p在水壓力的作用下會(huì)保持一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，降水后水壓力也因此而減小，縫隙之間缺乏填充物質(zhì)，因此而下沉。下沉程度超出了合理范圍則要考慮是否在施工方法選擇上存在措施，并且降水施工與結(jié)構(gòu)建設(shè)之間的順序也不能出現(xiàn)混亂，發(fā)現(xiàn)不合理現(xiàn)象管理人員要做出調(diào)控。降水是采用治理與抽吸的方法來進(jìn)行的，這種抽吸的壓力也會(huì)作用到基層結(jié)構(gòu)中。

二、地鐵施工沉降控制措施

1.洞內(nèi)地層加固措施

地鐵施工洞內(nèi)的建設(shè)中，常見的沉降問題是洞內(nèi)塌陷，挖方面沉降超出了安全規(guī)定范圍，地鐵工程施工的空間需求不能滿足。采取洞內(nèi)加固方法，能夠有效的控制沉降問題，應(yīng)用混凝土漿料來控制施工任務(wù)進(jìn)行，發(fā)現(xiàn)問題后及時(shí)與工作人員溝通，對(duì)漿料的強(qiáng)度與流動(dòng)性做出調(diào)節(jié)控制，灌漿加固可以通過施加壓力來使?jié){料達(dá)到指定的位置，基層土壤中的縫隙被混泥土填滿后，結(jié)構(gòu)的壓實(shí)程度也會(huì)有明顯提升，這樣在后續(xù)建設(shè)階段就不會(huì)出現(xiàn)不合理的沉降現(xiàn)象，使用超前導(dǎo)管將其導(dǎo)入到需要灌漿的位置，混凝土漿料的流動(dòng)性要經(jīng)過特別控制，預(yù)制與使用間隔時(shí)間過長(zhǎng)要進(jìn)行二次振搗。

隨著加固施工進(jìn)行，要對(duì)通道結(jié)構(gòu)的承載能力進(jìn)行分析，確保應(yīng)力的角度與壓力一致，發(fā)揮對(duì)結(jié)構(gòu)的保護(hù)作用，對(duì)于常見的故障隱患，也可以通過加固處理來得到解決。結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與沉降都在合理范圍內(nèi)。

2.背后回填注漿

該種技術(shù)方法是針對(duì)局部進(jìn)行加固處理的，隧道建設(shè)達(dá)到一定規(guī)模后能夠形成環(huán)路，在背部進(jìn)行回填要在成環(huán)之后開展，能夠解決地面的沉降問題，及時(shí)使用階段所承受的壓力超出了額定范圍，下沉也能在預(yù)計(jì)的范圍內(nèi)。一些施工單位為解決施工過程中的地面沉降問題，在工程建設(shè)階段便進(jìn)行注漿加固，但此時(shí)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)并沒有修筑完成，受力體系也相對(duì)薄弱。隧道的背部受混凝土漿料的影響，自身壓力會(huì)有明顯增大，下沉問題不但沒能得到解決，反而會(huì)變得更加嚴(yán)重?；靥钭{的時(shí)間是技術(shù)控制要點(diǎn)，除此之外，在注漿時(shí)密實(shí)度也需要保障，如果密實(shí)度達(dá)不到使用標(biāo)準(zhǔn)，遇到降雨天氣隧道會(huì)有明顯的滲透現(xiàn)象，內(nèi)部的地鐵施工也難以保障安全性。

從地面向地下結(jié)構(gòu)中引入導(dǎo)管，采用分段的方法來進(jìn)行注漿，可以提高質(zhì)量安全，其中存在的隱患問題也能夠得到解決。在混凝土漿料中添加化學(xué)外加劑能夠提升使用效率，但需要注意的是其中的成分是否會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)施工帶來影響。防水性與強(qiáng)度都要達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，各個(gè)階段測(cè)量得到的數(shù)據(jù)結(jié)果也要進(jìn)行安全保管，避免使用階段的數(shù)據(jù)結(jié)果丟失，導(dǎo)致后續(xù)地鐵施工缺乏參照標(biāo)準(zhǔn)。要認(rèn)真調(diào)查開挖影響范圍內(nèi)管線的類型、管材、埋深以及周邊建筑物結(jié)構(gòu)形式、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)等，對(duì)有可能對(duì)地面建筑物、暗挖結(jié)構(gòu)、地下管線安全產(chǎn)生影響的區(qū)域進(jìn)行有針對(duì)性的注漿加固。

3.開挖施工控制措施

開挖施工不斷的深入，期間出現(xiàn)下沉或者滲透問題，可以采用局部加固的方法來進(jìn)行解決，節(jié)省施工所用時(shí)間。要對(duì)測(cè)量精準(zhǔn)度進(jìn)行控制，這樣才能更精準(zhǔn)的掌握工程的沉降情況，方便技術(shù)人員制定出調(diào)控方案。隨著工程任務(wù)不斷的發(fā)展，控制措施應(yīng)用也要及時(shí)高效，降低開挖施工導(dǎo)致沉降問題發(fā)生的幾率。挖方施工前就要對(duì)結(jié)構(gòu)做出加固支護(hù)處理，在這樣的前期準(zhǔn)備施工標(biāo)準(zhǔn)下，地鐵工程的建設(shè)質(zhì)量更方便控制。不僅要嚴(yán)格根據(jù)設(shè)計(jì)的支護(hù)參數(shù)打設(shè)超前導(dǎo)管，在地質(zhì)狀況不理想的地段也可按照具體情況實(shí)施加長(zhǎng)導(dǎo)管長(zhǎng)度、增設(shè)小導(dǎo)管數(shù)量、全掌子面打設(shè)小導(dǎo)管注漿等措施來對(duì)土體進(jìn)行加固，保證開挖安全。小導(dǎo)管注漿針對(duì)施工需要及地質(zhì)情況使用水泥或水泥漿、水玻璃雙液漿。在進(jìn)行暗挖施工時(shí)必須要對(duì)每環(huán)開挖進(jìn)尺進(jìn)行嚴(yán)格控制，隨挖隨支，最大程度縮短每環(huán)開挖支護(hù)的施工時(shí)間，保證盡早封閉。在進(jìn)行分臺(tái)階開挖過程中，上臺(tái)階支護(hù)與下臺(tái)階封閉成環(huán)前，上臺(tái)階底腳應(yīng)墊設(shè)木板并打設(shè)鎖腳錨桿，以使沉降量降低；要規(guī)范及時(shí)進(jìn)行初支結(jié)構(gòu)臨時(shí)支撐施工，在拆除過程中要對(duì)分段拆除長(zhǎng)度嚴(yán)格控制，還要強(qiáng)化監(jiān)控量測(cè)。

結(jié)語：

在進(jìn)行地鐵工程施工時(shí)地鐵暗挖施工所引起的沉降是不可避免的，但為了地表、管線及建筑物的安全，必須將這種沉降控制在一定范圍內(nèi)。盡管地鐵施工具有復(fù)雜的環(huán)境、很高的施工難度、施工受很多因素影響，但是現(xiàn)階段世界地鐵施工技術(shù)逐漸趨于成熟，此外，在地鐵施工快速發(fā)展的推動(dòng)下，涌現(xiàn)了許多新技術(shù)及新材料，這下新技術(shù)和新材料的應(yīng)用將會(huì)不斷提高地暗挖施工沉降的控制效果。

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