关于地铁盾构施工引起的地表沉降问题研究

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　　摘    要：随着时代的发展，我国建筑事业呈现出良好的发展趋势，在城市建设中地铁发挥的作用越来越重视，因此地铁工程数量逐渐增加，盾构施工作为一种重要的施工方法，在地铁工程建设中的运用十分普遍，本文将对地铁盾构施工引起的地表沉降问题展开分析探讨。
　　关键词：地铁盾构施工;地表沉降问题;对策研究
　　1  前言
　　为确保地铁隧道施工的有效开展，武汉地区施工单位应对工程施工质量加强管理，在施工方法选择中应根据地质情况等综合分析，开展盾构施工生产，为地铁隧道施工提供重要保障。笔者将分别从：地铁盾构施工技术研究、地铁盾构施工引起地表沉降的主要原因、控制地铁盾构施工中地表沉降的主要对策，三个方面展开研究。
　　2  地铁盾构施工技术研究
　　目前在我国城市地铁隧道施工建设中，盾构法的使用相当频繁，由于盾构法在具体实施中会对土体造成干扰，导致原本平衡状态被打破，向新的平整状态转化，在这种情况下便会出现地表沉降现象，因此对于城市地铁施工而言，盾构施工技术的应用导致地表沉降是一个亟待解决的问题。关于这一问题许多学者展开了深入调查与研究，并提出了地表沉降预测的解析公式，企图利用数学方法对地表沉降进行动态预报，这一方法尽管可达到预期效果，但受地质条件影响，其研究成果局限性较大，无法从根本上解决问题。
　　关于盾构法的研究可追溯到一百多年前，在地铁施工中借助盾构实施掩护，确保地下作业的正常开展，实现地层开挖施工，这也是盾构法的主要施工工序。施工人员采用盾构法施工时应根据相关规划来进行，并采用明挖法对基坑进行建造。在地铁隧道施工中盾构结构十分牢固，为地下作业的开展奠定了基础，确保盾构持续推进。
　　3  地铁盾构施工引起地表沉降的主要原因
　　综上笔者对地铁盾构施工技术展开了研究，导致地表沉降发生的原因诸多，主要包括：地层损失引发地面沉降、地下水流失造成地面沉降、地面沉降安全性判断与控制，详情如下。
　　3.1  地层损失引发地面沉降
　　施工人员在利用盾构法进行施工时，会对周围土体造成扰动，在这种情况下一定范围内的土体便会成为松土，对地层造成严重影响。相关案例分析，地层损失的发生因素主要因以下几方面造成，包括：盾构超挖、开挖面土体移动、推移方向发生变化等等。
　　3.2  地下水流失造成地面沉降
　　除此以外地下水的流失也会带来地表沉降问题，这是由于地下水位的下降会影响到建筑物的浅基础，同时作用于摩擦桩。在掘进过程中，同步注浆不密实状况始终存在，当掘进作业停止，地下水便会迅速下降，最终导致地表沉降的发生。
　　3.3  地面沉降安全性判断与控制
　　由于不同隧道工程地面环境、地质条件、隧道埋深都存在差异性，在地面沉降安全性判断中应对地下管线、地面建筑物的稳定因素进行考虑，从实际情况分析。为了避免地面沉降的发生，施工人员应根据工程实际情况对统一标准进行制定，对沉降安全性控制标准合理确定。
　　4  控制地铁盾构施工中地表沉降的主要对策
　　为了避免地铁盾构施工中发生地表沉降，施工单位应采取行之有效的控制对策，合理选择掘进模式、对施工参数加以优化、做好施工准备工作、对地基形变全面监测、对水土压力不平衡进行防治、加强对地下水沉降的管理，详情如下。
　　4.1  合理选择掘进模式
　　受地层条件影响，施工人员在掘进模式选择时应秉着因地制宜原则，盾构机可通过转换实现敞开式、半敞开式、土压平衡等模式，如若选择的模式与实际情况严重不符，便会导致地表沉降的产生。
　　4.2  对施工参数加以优化
　　与此同时还应进一步优化施工参数，盾构的最佳推进对周围地面的影响最小，这也是最优的掘进参数。值得注意的是，盾构的掘进参数互相匹配，同时又相互独立，通过合理控制参数来达到有效目的。
　　4.3  做好施工准备工作
　　为确保地铁盾构施工的有效实施，施工人员还应做好准备工作，对施工现场提前勘测，对施工条件、周边环境、天气气候等信息加以了解，根据实际情况来制定工程施工方案，并按专项施工方案及施工组织设计方案进行施工，如若存在问题应立即整改。按要求对施工场地进行处理，对相关单位资质严格审核，不符合施工要求的单位或人员坚决不允许进场。在地铁隧道工程施工前应对施工场地的水文地质及土体情况加以了解，加强对施工场地的勘察力度，其勘察深度不应小于地基深度2倍。
　　4.4  对地基形变全面监测
　　为了使地基形变的问题得到缓解，在盾构推进前可采用有限单元法进行作业，对基准数值有效明确。在推行过程中应对监测点合理设定，如若沉降量过大应立即停止盾构，适当增加注浆力度。在这种情况下施工人员还应将水准测量有效落实，根据监测结果来进行施工，对施工参数合理调整，确保地铁隧道施工的有效实施。
　　4.5  加强对地下水沉降的管理
　　另外施工单位还应对地下水水位下降进行防治，对管片组装作业加以重视，通过这种方法可使注浆孔位置漏水、管片接头等问题得到避免。另外在地铁盾构施工中，还应确保盾尾密封刷密封性的良好和注浆的及时性，如若出现隧道渗漏现象还应采取及时有效的防治手段，以免造成其他危害。
　　4.6  加强对施工人员的培训管理
　　为了提高地铁隧道工程施工质量水平，建筑施工企业还应加强对施工人员的培训与管理，解决素质低下的问题，在具体实施中，首先应定期开展培训教育工作，确保施工人员自身知识体系不断完善，通过这一手段可促进施工人员及施工部门安全防范意识的形成。与此同时，施工单位應提高入职门槛，构建一支高素质施工队伍，为地铁隧道工程施工贡献出一臂之力。
　　5  结束语
　　总的来说，地铁盾构施工具有复杂性，与人们的生活以及社会的发展息息相关，有利于我国经济水平的全面提升。在地铁盾构施工中，盾构法占据着重要地位，可发挥出有效作用，上文研究表明，导致盾构施工中地表沉降产生的因素较多，不仅受围岩扰动影响，还受盾尾空隙下沉影响，据此施工人员在地铁施工中应根据地质条件选择合理优化的掘进参数，及时有效的做好隧道注浆，严格准确的进行地表监测，确保地表沉降得到有效控制，为地铁隧道施工的开展奠定重要的基础。
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