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(qiáng)對(duì)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(shí)現(xiàn)對(duì)土地資源的充分利用。但是在采用盾構(gòu)法進(jìn)行施工時(shí),往往還需要考慮到種種安全因素。對(duì)此,本文一方面具體敘述了盾構(gòu)施工對(duì)周圍建筑物的所帶來(lái)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(lái)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(jìn)行城市隧道施工的過(guò)程中,盾構(gòu)法是十分先進(jìn)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(shì)。但是,在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中還需要考慮到對(duì)周邊建筑的安全影響,否則就會(huì)存在著很大安全隱患。那么,盾構(gòu)施工究竟會(huì)給周邊建筑帶來(lái)哪些方面的影響,又如何對(duì)其安全隱患進(jìn)行控制,正是本文的寫作目的所在。
一、盾構(gòu)施工對(duì)周圍建筑物的安全影響
(一)盾構(gòu)施工對(duì)深基礎(chǔ)建筑物的影響
在開展盾構(gòu)施工的過(guò)程中,往往會(huì)對(duì)周邊深基礎(chǔ)建筑物產(chǎn)生以下幾個(gè)方面的影響:一是對(duì)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(huì)降低樁端承載能力,主要是因?yàn)樯罨A(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(huì)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(fù)摩擦力所造成的。從現(xiàn)實(shí)情況來(lái)看,無(wú)論是哪一種影響的施加,都會(huì)對(duì)周圍建筑與施工帶來(lái)很大的安全隱患,需要通過(guò)采取相應(yīng)的措施來(lái)減少其負(fù)面影響[1]。
(二)對(duì)淺基礎(chǔ)建筑的影響
對(duì)于淺基礎(chǔ)建筑物來(lái)說(shuō),如果是僅僅受到土體垂直形變的影響,那么只會(huì)造成其均勻隆起或者均勻沉降的現(xiàn)象發(fā)生,并不會(huì)對(duì)建筑安全造成十分嚴(yán)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(duì)淺基礎(chǔ)建筑造成一定的破壞。同時(shí),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(huì)造成其重心的偏移,如果傾斜角度非常大,很可能會(huì)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(duì)于建筑物的破壞力非常大。比如對(duì)于一些砌體房屋來(lái)說(shuō),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(guò)程中,需要對(duì)地表沉降以及隆起等問(wèn)題進(jìn)行相應(yīng)的處理,以此來(lái)減少對(duì)周邊建筑的破壞。
二、降低盾構(gòu)施工對(duì)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(duì)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(lái)降低施工過(guò)程對(duì)土層以及地基所造成的影響。具體來(lái)說(shuō),在使用盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行施工的過(guò)程中,非常容易造成土層形變的情況發(fā)生,進(jìn)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(guò)隔斷墻墻體的構(gòu)建來(lái)來(lái)減少盾構(gòu)施工對(duì)周邊區(qū)域土體情況的影響。在這一過(guò)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(shí)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(lái)承擔(dān)施工過(guò)程中由于土體沉降所造成的負(fù)摩阻力與側(cè)向土的壓力。
(二)土體加固法
通過(guò)土體加固的方法,也能有效減少盾構(gòu)施工對(duì)周邊建筑安全的影響。在正常情況之下,土體加固施工的過(guò)程可以分為兩個(gè)方面的內(nèi)容,一方面是對(duì)建筑物的地基進(jìn)行加固,以此來(lái)提高其地基的承載能力,從而達(dá)到避免沉降變形情況發(fā)生的目的。另一方面則是對(duì)其施工范圍內(nèi)的周邊土體進(jìn)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?yàn)槎軜?gòu)施工而出現(xiàn)擾動(dòng)、松弛的情況。在對(duì)土體開展加固施工的過(guò)程中,無(wú)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(lái)進(jìn)行。
(三)建筑物本體加固
無(wú)論是隔斷法還是土體加固法,其原理都是通過(guò)降低對(duì)周邊土體的影響來(lái)達(dá)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(guò)加強(qiáng)建筑物的主體結(jié)構(gòu),促進(jìn)其剛度的不斷增強(qiáng),以此來(lái)應(yīng)對(duì)與抑制建筑物形變情況的發(fā)生[3]。在實(shí)際施工過(guò)程中,常常會(huì)通過(guò)使用加固墻、加勁等方法來(lái)對(duì)建筑的上層結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固,并借助于錨桿、加固樁等手段對(duì)其建筑基礎(chǔ)部分進(jìn)行加固。不過(guò)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(diǎn)以及周邊的土體情況來(lái)選擇與之相適應(yīng)的加固方法,否則其實(shí)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(guò)程中,只有對(duì)部分建筑的樁基進(jìn)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(jìn)行分散,以此來(lái)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(huì)在盾構(gòu)施工期間采用這種處理方法。第一種情況是在對(duì)盾構(gòu)隧道進(jìn)行挖掘的過(guò)程中,很有可能需要直接從樁體上經(jīng)過(guò),而為了使建筑的承載能力不會(huì)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(guò)程很可能會(huì)對(duì)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(huì)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(guò),這樣一來(lái)就會(huì)對(duì)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(lái)彌補(bǔ)其樁端所損失的承載能力。綜合這三種情況來(lái)看,都是由于盾構(gòu)隧道施工對(duì)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(guò)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(yǔ)
綜上所述,近些年來(lái)很多城市都開始著手地下空間的開發(fā),而在運(yùn)用盾構(gòu)法進(jìn)行施工的過(guò)程中,則不可避免地會(huì)對(duì)周圍的土體造成擾動(dòng),進(jìn)而對(duì)周邊建筑造成影響。對(duì)此,就需要通過(guò)采取隔斷法、土體加固法、建筑本體加固、以及基礎(chǔ)托換來(lái)減少對(duì)周邊建筑物所產(chǎn)生的負(fù)面影響,從而保障周邊人民群眾以及施工過(guò)程的安全,防止一些安全事故的發(fā)生。
參考文獻(xiàn):
[1]張斌, 康海燕. 淺談盾構(gòu)施工對(duì)周圍建筑物的安全影響及處理措施[J]. 民營(yíng)科技, 2017(3):1.
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[3]田騰躍. 盾構(gòu)施工對(duì)既有建筑物安全影響分析[J]. 城市建筑, 2020, 17(20):2.