梁洋洋

摘要：在經(jīng)濟進步的歷程中，民眾的交通出行方式也出現(xiàn)了比較顯著的變換，而地鐵借助于價位低、車速快的優(yōu)勢，也成為了當(dāng)前十分受歡迎的一種交通工具。但是基于實際情況來看，地鐵的建造不單投入的成本比較大，并且整個施工活動也是十分的繁雜，特別是在地鐵盾構(gòu)施工部分，極易出現(xiàn)地表下沉的隱患，一旦控制不利，就可能誘發(fā)作業(yè)事故?；诖耍疚木鸵缘罔F盾構(gòu)施工作為出發(fā)點，首先探究其引發(fā)地表沉降的特性及要素，繼而從不同維度，著重探討其中的有效防范手段，以供參考。

關(guān)鍵詞：地鐵盾構(gòu)施工;地表沉降;特性;防范措施

引言

從地鐵建造的經(jīng)驗上來看，隧道建造環(huán)節(jié)最為常見的施工模式就是盾構(gòu)施工，其不單效率比較高，并且品質(zhì)也能夠得以保證。然而，由于地鐵穿梭于城市之間，因此在采取這種施工作業(yè)法的過程中，經(jīng)常會由于各種內(nèi)部、以及外部的要素干擾，而致使出現(xiàn)地表下沉的問題，這對于城市中的建設(shè)物危害極大，并且還有可能破壞地下的各種市政管路。所以，就需要采取行之有效的手段，來對這種施工方法而誘發(fā)的地表下沉現(xiàn)象予以管控，下文將對這部分內(nèi)容做出簡要論述。

1地鐵盾構(gòu)施工不同時期地表沉降的特性

在施工活動中，盾構(gòu)作業(yè)誘發(fā)的地表沉降，隨著時間的不同，其特性也不盡相同，詳細來說，可以分為如下幾個時期：首先是沉降時期，在水位比較低的位置，盾構(gòu)作業(yè)使得地質(zhì)水壓降低，由于圍巖的內(nèi)部應(yīng)力，使得地表下沉;其次是地層的隆起時期，隨著施工的深入，地層壓力也會出現(xiàn)攀升，此時地層便會出現(xiàn)隆起狀態(tài);再次是下沉?xí)r期，因為受到盾構(gòu)設(shè)備與圍巖交錯動力的影響，地層開始下沉;最后是盾構(gòu)間隙的沉降時期，隨著盾構(gòu)設(shè)備的掘進，圍巖撐力變得愈來愈小，最終地表沉降現(xiàn)象出現(xiàn)。

2引發(fā)地鐵盾構(gòu)施工期間地表沉降的要素

2.1地層損失引發(fā)地面沉降

作業(yè)人員在利用盾構(gòu)設(shè)備作業(yè)的期間，通常會致使四周的土地被攪動，在這樣的形式之下，土體就會變得越來越松散，終而成為松土，這種松土?xí)Φ貙拥姆€(wěn)固度產(chǎn)生比較顯著的干擾，通過對以往由于地層損失而引發(fā)沉降狀況的項目調(diào)研之后，可以察覺到大多數(shù)都是由于盾構(gòu)超挖、面土位移、掘進方向不當(dāng)?shù)纫囟斐傻摹?/p>

2.2地下水流失造成地面沉降

通常情況下，在盾構(gòu)施工作業(yè)期間，致使地下水流失，也會導(dǎo)致地表沉降的問題浮現(xiàn)，究其原因，是由于隨著地下水位的降低，可能會對建設(shè)物的地基穩(wěn)固度產(chǎn)生干擾。盾構(gòu)作業(yè)使地下水流失的主要引發(fā)因素就是同步灌漿時的密實度比較差，在盾構(gòu)設(shè)備掘進暫停之后，地下水便會快速流失。

2.3盾構(gòu)設(shè)備引起的沉降

除了上述兩項引起地表沉降的要素之外，盾構(gòu)設(shè)備自身也可能誘發(fā)沉降問題，在盾構(gòu)作業(yè)期間，由于四周土質(zhì)壓力的變換，土壤會變得愈加緊實，繼而致使管片承受的壓力上升，管片產(chǎn)生變形現(xiàn)象，此時一旦填充物與設(shè)計的差異比較大，那么在填充時，便會由于不完全填充而引起地表的沉降。

3防范地鐵盾構(gòu)施工過程中地表沉降的有效對策

3.1確保設(shè)計的恰當(dāng)性

相關(guān)技術(shù)人員在實際設(shè)計隧道的選線期間，應(yīng)當(dāng)全方位地思考地表在產(chǎn)生沉降問題以后對于附近建設(shè)物會造成哪些影響。通常情況下，地層結(jié)構(gòu)在遭受震動以后，對于地面上的建設(shè)物自身的穩(wěn)固能力會帶來很大的影響，因此，工作人員在選線時，應(yīng)該盡可能的躲讓居住人群密集的小區(qū)，并且將隧道線路規(guī)劃在地表沉降的可控范圍之內(nèi)。除此之外，選線設(shè)計時，技術(shù)部門的工作人員應(yīng)該全面掌握線路沿線途中地質(zhì)結(jié)構(gòu)的構(gòu)成內(nèi)容，如果條件準許，還應(yīng)盡量避讓地上軟土地下硬土的地段、巖溶區(qū)域等。

3.2加強注漿作業(yè)品質(zhì)管控

在地鐵盾構(gòu)施工中，注漿作業(yè)是其中不可缺少的施工環(huán)節(jié)，因此在進場施工階段，相關(guān)施工技術(shù)人員應(yīng)該將工作重點落于，嚴加管控漿液的配比、注漿作業(yè)的施工速度，并且還要精準地把控注漿的總體時間，在注漿實踐中務(wù)必要將同步注漿作業(yè)、二次注漿作業(yè)等細致性工作做好。針對同步注漿作業(yè)的漿液灌注速度而言，施工技術(shù)人員一定要盡量地將其盾構(gòu)機械的挖掘速度維持相同，同時隨時將盾尾的縫隙填充完整，參照工程場地的實際施工作業(yè)情況，及時調(diào)整注漿的速度。此外，對于注漿作業(yè)的時間來講，應(yīng)當(dāng)在管片脫離盾尾的時開始注漿，只有這樣才能防止由于注漿作業(yè)不及時而誘發(fā)不勻整沉降問題的產(chǎn)生。

3.3使用針對性的地表沉降防控技術(shù)

（1）掘進控制技術(shù)

在盾構(gòu)機械掘進施工期間，土體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固能力會直接關(guān)系到掘進效果的好壞。如果隧道的埋深程度相對較淺，以及圍巖的穩(wěn)固能力比較差時，工程場地中的施工人員應(yīng)該在深度分析工程區(qū)域內(nèi)地質(zhì)情況的基礎(chǔ)上，設(shè)計編制出實用性強的施工方案，并且還應(yīng)在此期間借助“郎金理論”將主動土的壓力值、被動土的壓力值等參數(shù)信息運算出來。與此同時，基于地鐵盾構(gòu)施工中，會不可避免地有土體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生形變的情況，因此，如果在隧道施工時，對于地鐵盾構(gòu)的精準程度要求比較嚴苛，在這種情況下施工技術(shù)人員務(wù)必要確保主動土壓力值，一直小于盾構(gòu)機械的掘進力度，唯有如此才可以使土體結(jié)構(gòu)向著掘進的方向滑動，從而降低地表沉降的程度。

（2）管片拼接技術(shù)

從實際施工情況來看，管片拼接效果好壞會直接決定地鐵盾構(gòu)施工的整體掘進施工成果。一般狀況下，管片會在盾殼的里面完成全部的拼接作業(yè)?，F(xiàn)階段，地鐵盾構(gòu)施工項目中，普遍使用的管片有鋼筋混凝土材質(zhì)的、鋼管材質(zhì)的以及復(fù)合型材質(zhì)的管片等等。因此，施工企業(yè)應(yīng)當(dāng)參照工程項目的實際情況以及特征，選用不同的管片拼接技術(shù)，以此確保施工內(nèi)容的有效落實。

3.4全方位監(jiān)測地基變形

為了可以改善地基結(jié)構(gòu)形變的問題，就需要施工技術(shù)人員在盾構(gòu)機械掘進前夕，選用有限單元施工完成相應(yīng)的作業(yè)內(nèi)容，并且將基準數(shù)值判定出來。在此期間，還應(yīng)該恰當(dāng)?shù)剡x定監(jiān)測點的位置，如果沉降程度較大，則應(yīng)馬上停止盾構(gòu)施工，再次注漿以后，繼續(xù)盾構(gòu)施工。除此之外，施工技術(shù)人員還應(yīng)當(dāng)有效落實水準測量工作，在此之后根據(jù)測量結(jié)果完成后面的施工內(nèi)容，并且適當(dāng)?shù)貙κ┕?shù)做出改良，以此保證地鐵盾構(gòu)施工品質(zhì)達到預(yù)期目標(biāo)。

4結(jié)束語

總而言之，對于地鐵項目來說，盾構(gòu)作業(yè)方法擁有極強的繁雜性，任何的環(huán)節(jié)出現(xiàn)欠缺，都可能使得出現(xiàn)地表沉降的問題，與此同時，由于地鐵施工活動場所的特殊性，因此很容易受到各種內(nèi)部以及外部要素的干擾，繼而致使盾構(gòu)施工作業(yè)浮現(xiàn)出偏差，在這種問題的影響之下，也增加了地表沉降的幾率。

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[2]孫龍飛，陳振雷，李堅成.盾構(gòu)法開挖地鐵聯(lián)絡(luò)通道對地表沉降的影響研究[J].巖土工程技術(shù)，2019，33（04）：197-201+213.

（作者單位：中鐵七局集團西安鐵路工程有限公司）