地鐵隧道施工對(duì)既有橋梁的變形影響規(guī)律研究

席 勇

（畢節(jié)碧冶建設(shè)投資有限責(zé)任公司，貴州 畢節(jié) 551700）

進(jìn)行城市淺度開(kāi)挖隧道對(duì)原有橋梁的形狀變化影響規(guī)律了解和探討有著重大理論指導(dǎo)意義和項(xiàng)目實(shí)際運(yùn)用價(jià)值。地鐵穿越橋梁時(shí)以挖掘地鐵隧道為基礎(chǔ)，經(jīng)過(guò)一些專業(yè)的計(jì)算方法，對(duì)修建工程進(jìn)行專業(yè)計(jì)算和分析，并對(duì)一些存在的變化問(wèn)題提出自己的看法觀點(diǎn)，最后根據(jù)這些存在的問(wèn)題，提出一些合理有效的應(yīng)對(duì)措施。本文通過(guò)探討這方面問(wèn)題，對(duì)其橋梁變形進(jìn)行研究，提出相關(guān)的結(jié)論和解決方案。

1 對(duì)于暗挖地鐵隧道對(duì)橋梁地表的沉降變形了解分析現(xiàn)象

1.1 我國(guó)對(duì)于此問(wèn)題研究的近況

同濟(jì)大學(xué)從約五十年前，就已經(jīng)對(duì)關(guān)于施工有可能造成和造成橋梁及周邊地表沉降進(jìn)行了理論方面的了解分析和研究的工作對(duì)上海及其他地段進(jìn)行了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，在理論和實(shí)際的基礎(chǔ)上提出固結(jié)沉降的具體計(jì)算。李強(qiáng)在廣州五號(hào)線淺挖地鐵隧道通過(guò)差分的方法，證明在施工過(guò)程的時(shí)候，橋梁附近地基受力特征及沉降變化的現(xiàn)象規(guī)律，找出相關(guān)工作關(guān)鍵順序和加強(qiáng)堅(jiān)固性的具體辦法。

1.2 暗挖隧道發(fā)生的地表沉降對(duì)橋梁周圍附近地面及其房屋建筑物造成的影響所了解現(xiàn)狀

要嚴(yán)格的分析隧道的挖掘?qū)蛄褐車挠绊懫鋵?shí)存在著很大的難度，因?yàn)楝F(xiàn)在的研究大多都是理論性在一個(gè)平面上的研究，還是有很大的不足之處。張志強(qiáng)對(duì)深圳地區(qū)有樁基的地鐵隧道的工程項(xiàng)目，進(jìn)行了元數(shù)值相似力學(xué)探究研究隧道開(kāi)挖形成橋梁附近地表和地基的沉降。通過(guò)特別的線進(jìn)行樁的模擬，從而驗(yàn)證其真實(shí)正確性在開(kāi)挖過(guò)程中，使用各種工具觀測(cè)垂直和水平的位移變化情況。

2 暗挖地鐵隧道對(duì)橋梁及地表的影響規(guī)律

2.1 造成地表沉降的主要因素

地面地層是地質(zhì)作用的所生產(chǎn)出來(lái)的物質(zhì)，它們處于相對(duì)平衡的狀態(tài)，地球的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的緩慢的造山運(yùn)動(dòng)微小甚微，可以忽略，在地鐵隧道施工造成的地表沉降和移動(dòng)，分成兩個(gè)方面，既為水平和垂直變形，有均勻和不均勻地產(chǎn)位移沉降，造成地面傾斜和扭曲變形。主要原因有自然降水，因?yàn)榈罔F在施工的過(guò)程難度較大，挖掘的面積廣為減少地下水層對(duì)隧道挖掘施工的影響，總是要對(duì)施工處面積進(jìn)行人工的降水，地下水層下降，造成地面土層水壓力減少，應(yīng)力增高，使土層更加堅(jiān)固和硬度增大，所以第一次進(jìn)行這種非自然降水操作可能會(huì)引起水土物質(zhì)下沉，在這種情況下，附近的水量將會(huì)逐漸增加，造成很大的水面壓力，迫使著水面對(duì)橋梁進(jìn)行破壞。

2.2 地層損耗

地鐵隧道的開(kāi)挖會(huì)減少大面積土層，而周圍的土體會(huì)對(duì)其進(jìn)行填充和彌補(bǔ)，，從而引起地層發(fā)生變化，造成地面的沉降。如果使用盾構(gòu)法進(jìn)行操作和施工的時(shí)候，盾構(gòu)向后移動(dòng)，壓漿不能夠馬上使土層進(jìn)入也可能造成地層的損耗，另外，地鐵隧道施工時(shí)地下層會(huì)有水分慢慢滲出來(lái)，進(jìn)而導(dǎo)致土地下邊的層次發(fā)生水壓的改變，如果地層不能得到有效的排水，結(jié)硬也會(huì)造成地層的損耗，都是因?yàn)楹芏嗤恋叵逻吽_(kāi)始減少，造成土地等的下沉，地層的液體氣壓下降減少，地層的有效的應(yīng)力增加上升，使土層的顆粒有效應(yīng)力增加上升造成的現(xiàn)象，隧道挖掘之后，地層大體走向和骨架收到擾亂后，有長(zhǎng)時(shí)間的不斷的發(fā)生密度增加，形狀變化，一般都會(huì)發(fā)生好幾年的時(shí)間，通過(guò)長(zhǎng)期的分析和了解，它所占沉降百分之三十五左右，因此，在隧道挖掘的時(shí)候重點(diǎn)注意這種現(xiàn)象。

3 對(duì)防止隧道的挖掘會(huì)造成橋梁周圍及附近地層的下沉控制措施

1） 隧道施工地面土層情況較為復(fù)雜，不僅僅只有較為方便挖掘的土，還有各種石頭等較為硬的物質(zhì)，所以較為復(fù)雜，加上地面人流不斷車輛也是來(lái)往不息，對(duì)于這種情況，要找到合適的方法進(jìn)行施工操作，綜合分析各種因素各種情況。對(duì)于剛開(kāi)始施工時(shí)要注意的方面，在保證注漿的順利進(jìn)行，防止在其過(guò)程中漏漿的現(xiàn)象發(fā)生，所以使用小型疏導(dǎo)管進(jìn)行注漿工作，并且使用堅(jiān)固的混凝土加固，防止?jié){流出的現(xiàn)象發(fā)生，另外還要思考在遇到較為硬而且差的地層時(shí)，為了地面層和工作區(qū)域的穩(wěn)定安全性，應(yīng)馬上對(duì)工作的區(qū)域進(jìn)行封鎖。

2） 要嚴(yán)格要求和執(zhí)行控制隧的水平線和細(xì)微程度，挖掘整體要圓潤(rùn)，不能造成過(guò)大挖掘土資源的現(xiàn)象，否則這樣會(huì)對(duì)路面和橋梁造成塌陷有更大的可能性，對(duì)于小細(xì)節(jié)部分，要使用人工修理，要考慮到施工造成的誤差在內(nèi)。嚴(yán)格控制每一循環(huán)的尺寸長(zhǎng)度。

4 結(jié)語(yǔ)

對(duì)隧道施工造成地面下沉下降的主要因素，地面沉降的特征，和對(duì)已經(jīng)修建好的橋梁可能會(huì)產(chǎn)生變形的比較重要的因素進(jìn)行了分析和規(guī)律進(jìn)行分析和研究，包括地層的特點(diǎn)，地下水的滲透，和開(kāi)挖的主要注意方面進(jìn)行分析和闡述，地層下沉的具有較為明顯的情況，其引起地層下降分為快速下降下沉，慢速下沉，和較為穩(wěn)定的下降，可能是特別突然的下降，這種有偶然性，比如說(shuō)人在路上或者橋梁處正常行走，可能就會(huì)遇到這樣的情況，但這是一個(gè)偶然才會(huì)發(fā)生的的事情和狀況，像慢速，比較緩慢的下沉就會(huì)發(fā)生頻率更多一些，所以在建成之后的日常觀察和維護(hù)也是特別重要的。