盾構(gòu)施工對周圍建筑物的安全影響及處理方法分析

戴優(yōu)斌

【摘要】隨著城市化的不斷發(fā)展，很多城市可開發(fā)的土地正在逐漸減少，而加強對地下空間的利用，不僅能夠緩解城市地上交通的壓力，而且還能實現(xiàn)對土地資源的充分利用。但是在采用盾構(gòu)法進行施工時，往往還需要考慮到種種安全因素。對此，本文一方面具體敘述了盾構(gòu)施工對周圍建筑物的所帶來的安全影響，另一方面又提出了一系列的處理方法與建議，以此來為有關(guān)工作人員提供參考與借鑒。

【關(guān)鍵詞】盾構(gòu)施工;建筑物安全;影響

引言：在進行城市隧道施工的過程中，盾構(gòu)法是十分先進的一種施工技術(shù)，與傳統(tǒng)的隧道施工技術(shù)相比也有很大的優(yōu)勢。但是，在實際應(yīng)用過程中還需要考慮到對周邊建筑的安全影響，否則就會存在著很大安全隱患。那么，盾構(gòu)施工究竟會給周邊建筑帶來哪些方面的影響，又如何對其安全隱患進行控制，正是本文的寫作目的所在。

一、盾構(gòu)施工對周圍建筑物的安全影響

（一）盾構(gòu)施工對深基礎(chǔ)建筑物的影響

在開展盾構(gòu)施工的過程中，往往會對周邊深基礎(chǔ)建筑物產(chǎn)生以下幾個方面的影響：一是對建筑物樁端基礎(chǔ)承載力造成影響;二是導(dǎo)致樁身側(cè)向形變;三是出現(xiàn)垂直方向的附加沉降。其中，之所以會降低樁端承載能力，主要是因為深基礎(chǔ)建筑物的樁底往往處于盾構(gòu)施工的上方，因此如果其上方的土體發(fā)生形變，那么就會造成其樁底也產(chǎn)生類似的影響。而附加沉降現(xiàn)象的出現(xiàn)則主要是由于周圍土體沉降而產(chǎn)生的負摩擦力所造成的。從現(xiàn)實情況來看，無論是哪一種影響的施加，都會對周圍建筑與施工帶來很大的安全隱患，需要通過采取相應(yīng)的措施來減少其負面影響[1]。

（二）對淺基礎(chǔ)建筑的影響

對于淺基礎(chǔ)建筑物來說，如果是僅僅受到土體垂直形變的影響，那么只會造成其均勻隆起或者均勻沉降的現(xiàn)象發(fā)生，并不會對建筑安全造成十分嚴重的影響。但是如果所造成的是不均勻沉降現(xiàn)象的發(fā)生，那么才有可能對淺基礎(chǔ)建筑造成一定的破壞。同時，如果建筑物高度較高，并且底面積較小，那么一旦出現(xiàn)土層傾斜的情況，就會造成其重心的偏移，如果傾斜角度非常大，很可能會造成建筑直接折斷以及傾倒現(xiàn)象的發(fā)生。此外，淺基礎(chǔ)建筑物往往還容易受到地表水平變形的影響[2]。與垂直的變形不同，地表水平變形主要是受壓縮與拉伸力的影響，所以對于建筑物的破壞力非常大。比如對于一些砌體房屋來說，一旦受到地表拉伸力的影響，那么就非常有可能造成裂縫的出現(xiàn)，尤其是墻壁、門窗等十分薄弱的區(qū)域，受這種水平拉伸力的影響較大。因此，在開展盾構(gòu)施工的過程中，需要對地表沉降以及隆起等問題進行相應(yīng)的處理，以此來減少對周邊建筑的破壞。

二、降低盾構(gòu)施工對周邊建筑物安全影響的處理方法分析

（一）隔斷法

為了盡可能地降低盾構(gòu)施工對周邊建筑的影響，就需要在其施工隧道中采取相應(yīng)的隔斷措施，以此來降低施工過程對土層以及地基所造成的影響。具體來說，在使用盾構(gòu)機進行施工的過程中，非常容易造成土層形變的情況發(fā)生，進而影響到周邊建筑的安全，因此就需要采取相應(yīng)的隔斷措施，通過隔斷墻墻體的構(gòu)建來來減少盾構(gòu)施工對周邊區(qū)域土體情況的影響。在這一過程中，盾構(gòu)隧道與建筑物之間的距離也需要控制在合理的范圍內(nèi)，并根據(jù)實際施工情況，將挖孔樁、深層攪拌樁、地下連續(xù)墻等作為隔斷墻體，以此來承擔(dān)施工過程中由于土體沉降所造成的負摩阻力與側(cè)向土的壓力。

（二）土體加固法

通過土體加固的方法，也能有效減少盾構(gòu)施工對周邊建筑安全的影響。在正常情況之下，土體加固施工的過程可以分為兩個方面的內(nèi)容，一方面是對建筑物的地基進行加固，以此來提高其地基的承載能力，從而達到避免沉降變形情況發(fā)生的目的。另一方面則是對其施工范圍內(nèi)的周邊土體進行加固，這樣就能在一定程度上減少一些水平拉伸力的發(fā)生，避免周邊土體因為盾構(gòu)施工而出現(xiàn)擾動、松弛的情況。在對土體開展加固施工的過程中，無論是地基的加固還是周邊土體的加固，均可以采用噴射攪拌、化學(xué)注漿的方法與手段來進行。

（三）建筑物本體加固

無論是隔斷法還是土體加固法，其原理都是通過降低對周邊土體的影響來達到提高建筑安全性的效果。而建筑物本體加固的方法則是另外一種新的思路，指的是通過加強建筑物的主體結(jié)構(gòu)，促進其剛度的不斷增強，以此來應(yīng)對與抑制建筑物形變情況的發(fā)生[3]。在實際施工過程中，常常會通過使用加固墻、加勁等方法來對建筑的上層結(jié)構(gòu)進行加固，并借助于錨桿、加固樁等手段對其建筑基礎(chǔ)部分進行加固。不過在施工中需要注意的是，應(yīng)當(dāng)根據(jù)建筑物自身的特點以及周邊的土體情況來選擇與之相適應(yīng)的加固方法，否則其實際的效果很難得到充分發(fā)揮。

（四）基礎(chǔ)托換

在開展盾構(gòu)施工的過程中，只有對部分建筑的樁基進行托換，才能有效保障其建筑的安全性。而基礎(chǔ)托換的原理指的是將樁基所承擔(dān)的壓力進行分散，以此來提升建筑的抵抗效果，但是通常情況下，只有符合以下三種情況，才會在盾構(gòu)施工期間采用這種處理方法。第一種情況是在對盾構(gòu)隧道進行挖掘的過程中，很有可能需要直接從樁體上經(jīng)過，而為了使建筑的承載能力不會因此而受到影響，就需要采用基礎(chǔ)托換這一處理方式;第二種情況是需要在樁基附近開挖盾構(gòu)隧道，那么其施工過程很可能會對樁體產(chǎn)生側(cè)向壓縮，而為了提高其樁體的側(cè)向承載能力，才會采用基礎(chǔ)托換這一處理方法。第三種情況是所開挖的盾構(gòu)隧道需要直接從樁底通過，這樣一來就會對建筑物的承載力造成直接的影響，因此需要借助于基礎(chǔ)托換來彌補其樁端所損失的承載能力。綜合這三種情況來看，都是由于盾構(gòu)隧道施工對建筑物樁體所造成的直接影響或間接影響所導(dǎo)致的，而通過采取基礎(chǔ)托換這一處理方式則正好能夠有效滿足建筑物的承載力提升需求，從而保障周邊建筑安全性的不斷提高。

三、結(jié)語

綜上所述，近些年來很多城市都開始著手地下空間的開發(fā)，而在運用盾構(gòu)法進行施工的過程中，則不可避免地會對周圍的土體造成擾動，進而對周邊建筑造成影響。對此，就需要通過采取隔斷法、土體加固法、建筑本體加固、以及基礎(chǔ)托換來減少對周邊建筑物所產(chǎn)生的負面影響，從而保障周邊人民群眾以及施工過程的安全，防止一些安全事故的發(fā)生。

參考文獻：

[1]張斌， 康海燕. 淺談盾構(gòu)施工對周圍建筑物的安全影響及處理措施[J]. 民營科技， 2017（3）：1.

[2]楊軍宏. 盾構(gòu)施工對周圍建筑物的安全影響及處理措施[J]. 城市建設(shè)理論研究：電子版， 2018（26）：2.

[3]田騰躍. 盾構(gòu)施工對既有建筑物安全影響分析[J]. 城市建筑， 2020， 17（20）：2.