盾構(gòu)施工對地表及建筑物沉降影響分析

張志宇

中交隧道工程局有限公司第三工程公司

盾構(gòu)施工對地表及建筑物沉降影響分析

張志宇

中交隧道工程局有限公司第三工程公司

作為工程建設(shè)中重要設(shè)備，盾構(gòu)機(jī)在城市建筑過程中得到了廣泛的運(yùn)用，給工程建設(shè)效率帶來了巨大的提升。但是在實(shí)際中，由于盾構(gòu)機(jī)本身機(jī)器的原因，盾構(gòu)機(jī)在工程建設(shè)中也出現(xiàn)了很多問題，如地層損失、地面沉降等。這些給工程質(zhì)量帶來了嚴(yán)重的問題，為此，文章將對這方面進(jìn)行相應(yīng)的探究，找到其中的影響因素，并采取有效措施進(jìn)行相應(yīng)的防治，從而保證工程建設(shè)質(zhì)量。

盾構(gòu)施工；地表；建筑物；沉降

1 前言

隨著城市化進(jìn)程不斷的推進(jìn)，現(xiàn)在很多城市都進(jìn)行了相應(yīng)的改造和建設(shè)，但是由于受到自身環(huán)境因素影響，在工程建設(shè)時(shí)，很多盾構(gòu)施工都無法避免會給周圍的建筑物造成影響，即使運(yùn)用了較先進(jìn)的盾構(gòu)機(jī)。因此，加強(qiáng)這方面的探究是非常必要的，工程建設(shè)人員應(yīng)該重視這方面問題，采取有效的措施降低盾構(gòu)施工對周圍事物帶來的影響。

2 影響盾構(gòu)施工造成地表及建筑物沉降原因

2.1 盾構(gòu)自身施工方法影響

在實(shí)際工程建設(shè)中，影響盾構(gòu)施工造成周圍建筑物沉降原因有很多，其中一個(gè)重要的原因就是盾構(gòu)自身施工方法造成的。通常情況下，不同施工方法由于工作運(yùn)行原理不同，其對周圍事物造成的影響也是不同的，即使是使用同一個(gè)機(jī)器設(shè)備進(jìn)行工作。因此，工程人員要研究盾構(gòu)施工給周圍事物造成的影響，就應(yīng)該根據(jù)實(shí)際施工方法進(jìn)行相應(yīng)研究。在實(shí)際操作中，盾構(gòu)方法包括了氣壓平衡、泥水平衡等方法，這些不同的盾構(gòu)機(jī)在不同的地表上所產(chǎn)生的效果影響也是不盡相同，其中在軟土地中，經(jīng)常使用的就是泥水盾構(gòu)。這是因?yàn)槟嗨軜?gòu)施工原理是運(yùn)用泥水壓力跟水土壓力相平衡的原理，在這其中可以較好地實(shí)現(xiàn)泥水壓力控制，因此經(jīng)常在軟土地區(qū)進(jìn)行使用[1]。

2.2 結(jié)構(gòu)斷面大小的影響

在進(jìn)行盾構(gòu)施工時(shí)，結(jié)構(gòu)斷面大小對于地表及建筑物沉降影響是非常大的。造成這種現(xiàn)象產(chǎn)生的原因有很多，其中具體的是因?yàn)槎軜?gòu)施工一般所需要的時(shí)間是非常長的，而且影響的范圍也是比較廣泛的。這樣長期的工作就會給施工的土地造成一定擾動，而且隨著時(shí)間推進(jìn)，這種擾動的現(xiàn)象會越來越明顯，從而會造成土體變形和塌陷。同時(shí)盾構(gòu)施工結(jié)構(gòu)面大小也會對土體開挖造成不同的影響，一般結(jié)構(gòu)斷面較大的，給土體造成的變形也相對較大些，反之，則會相對小點(diǎn)。

2.3 施工管理因素

除了上述兩個(gè)因素外，施工管理因素也是導(dǎo)致盾構(gòu)施工出現(xiàn)問題的原因所在。這些因素是不斷變化的，并沒有一個(gè)固定的形式。隨著工程建設(shè)不斷的進(jìn)行，伴隨著的管理因素也是不斷變化的，如工程人員行為等因素。通過對工程的有效管理可以對施工中產(chǎn)生的一些因素進(jìn)行相應(yīng)的避免，從而降低盾構(gòu)施工對地表造成的影響。在施工過程中做好施工組織，提高施工進(jìn)度，使盾構(gòu)能連續(xù)、快速的通過，減少對土層的擾動；建立專業(yè)的維修班組跟班作業(yè)，做好盾構(gòu)機(jī)的日常保養(yǎng)工作，盾構(gòu)機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)能以最快速度恢復(fù)正常，減少盾構(gòu)機(jī)在建筑物下停機(jī)時(shí)間，確保盾構(gòu)施工進(jìn)度，減少盾構(gòu)在房屋段施工作業(yè)時(shí)間。將盾構(gòu)施工對房屋沉降影響降到最低。建立完善的規(guī)章制度，做好人員的交接班工作；建立溝通平臺，將施工數(shù)據(jù)和監(jiān)測數(shù)據(jù)等參數(shù)及時(shí)共享，及時(shí)分析，以便迅速采取相應(yīng)措施降低風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生；

2.4 地層條件

由于各地土地性質(zhì)不一樣，在進(jìn)行盾構(gòu)施工過程中，其所產(chǎn)生的影響也會不一樣的，存在著很大的差異性。因此再對盾構(gòu)施工影響的因素進(jìn)行探究時(shí)，應(yīng)該先對土地性質(zhì)進(jìn)行一個(gè)全面的分析，然后根據(jù)土地具體狀態(tài)對盾構(gòu)施工影響進(jìn)行分析。實(shí)際中，如果工程人員是在地質(zhì)較好的情況下進(jìn)行盾構(gòu)施工時(shí)，其所產(chǎn)生的建筑物沉降是比較容易控制的，而在一些軟土地區(qū)時(shí)，工程人員要對其進(jìn)行地表沉降分析時(shí)，就需要采用一些特殊方法進(jìn)行相應(yīng)的分析，而不能像在地質(zhì)較好的情況下進(jìn)行沉降分析。因此，工程人員在對盾構(gòu)施工影響分析時(shí)，應(yīng)該充分考慮地質(zhì)條件，根據(jù)具體情況進(jìn)行相應(yīng)的分析[2]。

3 降低盾構(gòu)施工造成地表及建筑物沉降對策

3.1 采用土體加固方法

作為一種經(jīng)常使用的方法，土地加固法可以有效的解決建筑物沉降問題，因此工程人員在進(jìn)行工程建設(shè)時(shí)，需要重視這種方法使用。在實(shí)際中，土體加固法可以分為周圍土體加固和建筑物地基加固兩種，其中周圍土體加固法主要是對土地剛度和強(qiáng)度進(jìn)行相應(yīng)的增強(qiáng)，使得周圍土體不會出現(xiàn)松動等情況，進(jìn)而有效的降低周圍土體沉降現(xiàn)象發(fā)生。跟周圍土體加固法工作原理不同，建筑物地基加固法主要是通過加強(qiáng)建筑物的地基來避免建筑物沉降現(xiàn)象產(chǎn)生。雖然兩者在加固部位存在一定的差異，但是使用的加固方法都是使用化學(xué)注漿方法，通過漿體凝固來達(dá)到加固的作用。

3.2 加強(qiáng)建筑物管理

除了上述土體加固法外，工程人員也可以通過加強(qiáng)建筑物自身管理工作來降低沉降變形所帶來的影響。在實(shí)際中，要加強(qiáng)建筑物管理可以從以下幾個(gè)方面采取相應(yīng)的措施。首先，對周圍建筑物安全可靠性進(jìn)行仔細(xì)的檢查，分析其能夠承受的沉降變形程度。其次，對接下來的盾構(gòu)施工先進(jìn)行一個(gè)預(yù)測和分析，然后確定一個(gè)合理的施工方案，使得影響降到最低。再次就是根據(jù)實(shí)地考察情況，制定和調(diào)整施工方案，保證整個(gè)施工方案的合理性。接下來就是工程人員進(jìn)行相應(yīng)的監(jiān)督和反饋，實(shí)現(xiàn)工程良好的生產(chǎn)和建設(shè)，把建筑物沉降影響降到最低。最后就是工程完成以后，對周圍建筑物再次進(jìn)行檢測和評估，然后根據(jù)得到的結(jié)果，采取有效措施進(jìn)行一定的修復(fù)[3]。

3.3 使用隔離的方法

隔離法也是現(xiàn)在工程人員防護(hù)沉降變形一種重要途徑，在實(shí)際中，工程人員可以在施工區(qū)域與周圍建筑物之間設(shè)置隔斷墻，從而降低盾構(gòu)施工度對周圍建筑物的影響。這種方法需要在建筑物和隧道之間為工程人員留下一定的工作空間，便于工程建設(shè)人員進(jìn)行操作。同時(shí)為了更好降低沉降變形影響，工程人員可以使用密排鉆孔灌注樁、樹根樁等作為隔斷墻來使用，并且為了防止隔斷墻產(chǎn)生位移，需要在隔斷墻頂部構(gòu)建連系梁，用來保證墻體穩(wěn)定。

4 總結(jié)

通過上述分析可以看出來，盾構(gòu)施工會給周圍的建筑物以及地表產(chǎn)生一定的沉降影響。造成這種現(xiàn)象產(chǎn)生的原因有很多，其中具體的跟盾構(gòu)自身施工方法、地下水、地質(zhì)條件等都有著巨大關(guān)系。為了使得施工過程中，將盾構(gòu)施工的引起的沉降變形影響降到最低，工程建設(shè)人員可以采用土體加固法、加強(qiáng)建筑物管理和使用隔離等方法，對工程加以穩(wěn)固，保證工程質(zhì)量。

[1]王少勇.淺析盾構(gòu)施工對地表及鄰近建筑物影響和措施[J].科技視界,2015(1):153+197.

[2]黃欣.盾構(gòu)掘進(jìn)施工引起的地表沉降分析與研究[J].鐵道建筑技術(shù),2015(1):70～74+100.

[3]劉婷,趙明月,孫會杰,李璐,劉忠玉.盾構(gòu)施工對已有建筑物基礎(chǔ)沉降的影響分析[J].河南科學(xué),2012(8):1096～1099.