關(guān)于地鐵盾構(gòu)施工引起的地表沉降問題研究

1、    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(shí)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(yùn)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(qiáng)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：

2、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(gè)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(shí)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(gè)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(jìn)行動態(tài)預(yù)報(bào)，這一方法盡管可達(dá)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

3、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(shí)施掩護(hù)，確保地下作業(yè)的正常開展，實(shí)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(shí)應(yīng)根據(jù)相關(guān)規(guī)劃來進(jìn)行，并采用明挖法對基坑進(jìn)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(jìn)。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(jìn)行施工時(shí)，會對周圍土體造成擾動，在

4、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(shí)作用于摩擦樁。在掘進(jìn)過程中，同步注漿不密實(shí)狀況始終存在，當(dāng)掘進(jìn)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(jìn)行考慮，從實(shí)際情況分析

5、。為了避免地面沉降的發(fā)生，施工人員應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況對統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)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(jìn)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(jìn)行防治、加強(qiáng)對地下水沉降的管理，詳情如下。4.1  合理選擇掘進(jìn)模式受地層條件影響，施工人員在掘進(jìn)模式選擇時(shí)應(yīng)秉著因地制宜原則，盾構(gòu)機(jī)可通過轉(zhuǎn)換實(shí)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(shí)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

6、以優(yōu)化與此同時(shí)還應(yīng)進(jìn)一步優(yōu)化施工參數(shù)，盾構(gòu)的最佳推進(jìn)對周圍地面的影響最小，這也是最優(yōu)的掘進(jìn)參數(shù)。值得注意的是，盾構(gòu)的掘進(jìn)參數(shù)互相匹配，同時(shí)又相互獨(dú)立，通過合理控制參數(shù)來達(dá)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(shí)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(shí)際情況來制定工程施工方案，并按專項(xiàng)施工方案及施工組織設(shè)計(jì)方案進(jìn)行施工，如若存在問題應(yīng)立即整改。按要求對施工場地進(jìn)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(jiān)決不允許進(jìn)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(qiáng)對

7、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(jìn)前可采用有限單元法進(jìn)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(diǎn)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(shí)，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果來進(jìn)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(shí)施。4.5  加強(qiáng)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(jìn)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

8、時(shí)性，如若出現(xiàn)隧道滲漏現(xiàn)象還應(yīng)采取及時(shí)有效的防治手段，以免造成其他危害。4.6  加強(qiáng)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(qiáng)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(shí)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(jìn)施工人員及施工部門安全防范意識的形成。與此同時(shí)，施工單位應(yīng)提高入職門檻，構(gòu)建一支高素質(zhì)施工隊(duì)伍，為地鐵隧道工程施工貢獻(xiàn)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(jì)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(jìn)參數(shù)，及時(shí)有效的做好隧道注漿，嚴(yán)格準(zhǔn)確的進(jìn)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(xiàn)：1 陳華.對地鐵盾構(gòu)施工引起的地表沉降研究分析j