關(guān)于地鐵盾構(gòu)施工引起的地表沉降問題研究

張欣

摘? ? 要：隨著時代的發(fā)展，我國建筑事業(yè)呈現(xiàn)出良好的發(fā)展趨勢，在城市建設(shè)中地鐵發(fā)揮的作用越來越重視，因此地鐵工程數(shù)量逐漸增加，盾構(gòu)施工作為一種重要的施工方法，在地鐵工程建設(shè)中的運用十分普遍，本文將對地鐵盾構(gòu)施工引起的地表沉降問題展開分析探討。

關(guān)鍵詞：地鐵盾構(gòu)施工;地表沉降問題;對策研究

1? 前言

為確保地鐵隧道施工的有效開展，武漢地區(qū)施工單位應(yīng)對工程施工質(zhì)量加強管理，在施工方法選擇中應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況等綜合分析，開展盾構(gòu)施工生產(chǎn)，為地鐵隧道施工提供重要保障。筆者將分別從：地鐵盾構(gòu)施工技術(shù)研究、地鐵盾構(gòu)施工引起地表沉降的主要原因、控制地鐵盾構(gòu)施工中地表沉降的主要對策，三個方面展開研究。

2? 地鐵盾構(gòu)施工技術(shù)研究

目前在我國城市地鐵隧道施工建設(shè)中，盾構(gòu)法的使用相當(dāng)頻繁，由于盾構(gòu)法在具體實施中會對土體造成干擾，導(dǎo)致原本平衡狀態(tài)被打破，向新的平整狀態(tài)轉(zhuǎn)化，在這種情況下便會出現(xiàn)地表沉降現(xiàn)象，因此對于城市地鐵施工而言，盾構(gòu)施工技術(shù)的應(yīng)用導(dǎo)致地表沉降是一個亟待解決的問題。關(guān)于這一問題許多學(xué)者展開了深入調(diào)查與研究，并提出了地表沉降預(yù)測的解析公式，企圖利用數(shù)學(xué)方法對地表沉降進行動態(tài)預(yù)報，這一方法盡管可達到預(yù)期效果，但受地質(zhì)條件影響，其研究成果局限性較大，無法從根本上解決問題。

關(guān)于盾構(gòu)法的研究可追溯到一百多年前，在地鐵施工中借助盾構(gòu)實施掩護，確保地下作業(yè)的正常開展，實現(xiàn)地層開挖施工，這也是盾構(gòu)法的主要施工工序。施工人員采用盾構(gòu)法施工時應(yīng)根據(jù)相關(guān)規(guī)劃來進行，并采用明挖法對基坑進行建造。在地鐵隧道施工中盾構(gòu)結(jié)構(gòu)十分牢固，為地下作業(yè)的開展奠定了基礎(chǔ)，確保盾構(gòu)持續(xù)推進。

3? 地鐵盾構(gòu)施工引起地表沉降的主要原因

綜上筆者對地鐵盾構(gòu)施工技術(shù)展開了研究，導(dǎo)致地表沉降發(fā)生的原因諸多，主要包括：地層損失引發(fā)地面沉降、地下水流失造成地面沉降、地面沉降安全性判斷與控制，詳情如下。

3.1? 地層損失引發(fā)地面沉降

施工人員在利用盾構(gòu)法進行施工時，會對周圍土體造成擾動，在這種情況下一定范圍內(nèi)的土體便會成為松土，對地層造成嚴(yán)重影響。相關(guān)案例分析，地層損失的發(fā)生因素主要因以下幾方面造成，包括：盾構(gòu)超挖、開挖面土體移動、推移方向發(fā)生變化等等。

3.2? 地下水流失造成地面沉降

除此以外地下水的流失也會帶來地表沉降問題，這是由于地下水位的下降會影響到建筑物的淺基礎(chǔ)，同時作用于摩擦樁。在掘進過程中，同步注漿不密實狀況始終存在，當(dāng)掘進作業(yè)停止，地下水便會迅速下降，最終導(dǎo)致地表沉降的發(fā)生。

3.3? 地面沉降安全性判斷與控制

由于不同隧道工程地面環(huán)境、地質(zhì)條件、隧道埋深都存在差異性，在地面沉降安全性判斷中應(yīng)對地下管線、地面建筑物的穩(wěn)定因素進行考慮，從實際情況分析。為了避免地面沉降的發(fā)生，施工人員應(yīng)根據(jù)工程實際情況對統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)進行制定，對沉降安全性控制標(biāo)準(zhǔn)合理確定。

4? 控制地鐵盾構(gòu)施工中地表沉降的主要對策

為了避免地鐵盾構(gòu)施工中發(fā)生地表沉降，施工單位應(yīng)采取行之有效的控制對策，合理選擇掘進模式、對施工參數(shù)加以優(yōu)化、做好施工準(zhǔn)備工作、對地基形變?nèi)姹O(jiān)測、對水土壓力不平衡進行防治、加強對地下水沉降的管理，詳情如下。

4.1? 合理選擇掘進模式

受地層條件影響，施工人員在掘進模式選擇時應(yīng)秉著因地制宜原則，盾構(gòu)機可通過轉(zhuǎn)換實現(xiàn)敞開式、半敞開式、土壓平衡等模式，如若選擇的模式與實際情況嚴(yán)重不符，便會導(dǎo)致地表沉降的產(chǎn)生。

4.2? 對施工參數(shù)加以優(yōu)化

與此同時還應(yīng)進一步優(yōu)化施工參數(shù)，盾構(gòu)的最佳推進對周圍地面的影響最小，這也是最優(yōu)的掘進參數(shù)。值得注意的是，盾構(gòu)的掘進參數(shù)互相匹配，同時又相互獨立，通過合理控制參數(shù)來達到有效目的。

4.3? 做好施工準(zhǔn)備工作

為確保地鐵盾構(gòu)施工的有效實施，施工人員還應(yīng)做好準(zhǔn)備工作，對施工現(xiàn)場提前勘測，對施工條件、周邊環(huán)境、天氣氣候等信息加以了解，根據(jù)實際情況來制定工程施工方案，并按專項施工方案及施工組織設(shè)計方案進行施工，如若存在問題應(yīng)立即整改。按要求對施工場地進行處理，對相關(guān)單位資質(zhì)嚴(yán)格審核，不符合施工要求的單位或人員堅決不允許進場。在地鐵隧道工程施工前應(yīng)對施工場地的水文地質(zhì)及土體情況加以了解，加強對施工場地的勘察力度，其勘察深度不應(yīng)小于地基深度2倍。

4.4? 對地基形變?nèi)姹O(jiān)測

為了使地基形變的問題得到緩解，在盾構(gòu)推進前可采用有限單元法進行作業(yè)，對基準(zhǔn)數(shù)值有效明確。在推行過程中應(yīng)對監(jiān)測點合理設(shè)定，如若沉降量過大應(yīng)立即停止盾構(gòu)，適當(dāng)增加注漿力度。在這種情況下施工人員還應(yīng)將水準(zhǔn)測量有效落實，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果來進行施工，對施工參數(shù)合理調(diào)整，確保地鐵隧道施工的有效實施。

4.5? 加強對地下水沉降的管理

另外施工單位還應(yīng)對地下水水位下降進行防治，對管片組裝作業(yè)加以重視，通過這種方法可使注漿孔位置漏水、管片接頭等問題得到避免。另外在地鐵盾構(gòu)施工中，還應(yīng)確保盾尾密封刷密封性的良好和注漿的及時性，如若出現(xiàn)隧道滲漏現(xiàn)象還應(yīng)采取及時有效的防治手段，以免造成其他危害。

4.6? 加強對施工人員的培訓(xùn)管理

為了提高地鐵隧道工程施工質(zhì)量水平，建筑施工企業(yè)還應(yīng)加強對施工人員的培訓(xùn)與管理，解決素質(zhì)低下的問題，在具體實施中，首先應(yīng)定期開展培訓(xùn)教育工作，確保施工人員自身知識體系不斷完善，通過這一手段可促進施工人員及施工部門安全防范意識的形成。與此同時，施工單位應(yīng)提高入職門檻，構(gòu)建一支高素質(zhì)施工隊伍，為地鐵隧道工程施工貢獻出一臂之力。

5? 結(jié)束語

總的來說，地鐵盾構(gòu)施工具有復(fù)雜性，與人們的生活以及社會的發(fā)展息息相關(guān)，有利于我國經(jīng)濟水平的全面提升。在地鐵盾構(gòu)施工中，盾構(gòu)法占據(jù)著重要地位，可發(fā)揮出有效作用，上文研究表明，導(dǎo)致盾構(gòu)施工中地表沉降產(chǎn)生的因素較多，不僅受圍巖擾動影響，還受盾尾空隙下沉影響，據(jù)此施工人員在地鐵施工中應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件選擇合理優(yōu)化的掘進參數(shù)，及時有效的做好隧道注漿，嚴(yán)格準(zhǔn)確的進行地表監(jiān)測，確保地表沉降得到有效控制，為地鐵隧道施工的開展奠定重要的基礎(chǔ)。

參考文獻：

[1] 陳華.對地鐵盾構(gòu)施工引起的地表沉降研究分析[J].四川水泥，2018（11）：255.

[2] 徐冬林.軟土地層中地鐵盾構(gòu)施工引起地表沉降的研究[J].綠色科技，2018（12）：229～230.

[3] 田園，劉輝，張軍宇.地鐵盾構(gòu)施工中引起地面變形的影響與控制措施[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（24）：69.