地铁施工中管线渗漏对隧道周围地层变形的影响研究

闫洪波张世杰

（郑州轨道交通有限公司）

地铁施工中管线渗漏对隧道周围地层变形的影响研究

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（郑州轨道交通有限公司）

地铁施工中所面临的管线渗漏对周围地层的不利影响一直是阻碍地铁施工的主要障碍，由于地铁施工管线渗漏而引起的隧道周围地层变形问题已经引起越来越多的关注，这是地铁施工中所要解决的基本也是最重要的问题。随着科学技术的不断进步我们相信困难会迎刃而解。

管线渗漏；地层变形；地铁施工；隧道

随着近年来我国交通事业的巨大发展，地铁已经逐步的进入到各个城市人民的生活。地铁的施工是一项要充分考虑各项安全因素的建造工程，在地铁施工的过程中，由于各种各样的原因会诱发许多安全问题。其中，由于地铁施工管线渗漏而引起的隧道周围地层变形问题已经引起越来越多的关注，这是地铁施工中所要解决的基本也是最重要的问题。

一、地铁施工中管线渗漏的原因

对于我们所了解的地铁施工中的管线渗漏问题，主要的渗漏部位一般都是发生在管线的接口处，接口处的管线轻则稍微的渗漏，严重的优肯会引起周围管道的多重作用，严重的对地铁施工周围的底层造成危害。管线的渗漏原因都可以从内部原因和外界影响两方面进行解释。

（一）管线自身的材料原因

在地铁施工的过程中，我们知道会或多或少的对基层土地地基造成影响。在管线的接口处的渗漏问题很大一部分是管线自身材料的选择不合理造成的。目前国内在管线接口处材料的选择上一般都是比较青睐于刚度大的材料。我们知道，一种材料的刚度越大，这种材料所受外界影响的抵抗形变的能力也就越差。这也就是说，管线接口处的材料虽然具有很大的刚度，但是却很容易受力产生形变造成管线渗漏。在地铁施工的过程中，由于地面的不同位置所受的压力不同，地面向下所传递的压力也是各异，同一种材料的不同该位置由于受到不同的压力作用，就会发生不同的形变，这也就是管线渗漏的一个压力原因。刚度较大的接口，材料的形变能力比较差，管线一旦受到不同的压力、拉力作用就会很容易造成管线渗漏。

（二）管线地基的不均匀沉降

对于管线的材料选择中，刚度较大的材料并不是首选。在管线的施工过程，地基的选择尤为重要。管线地基的选择对于不同的输送管线有不同的选择要求，我们要根据不同的管线合理设计安排铺设不同的地基，对于管线的渗漏问题上，除了管线自身问题之外就是地基的影响了。对于要求严格的工程管线如果是管线的地基处理不当就会很大成都的造成管线渗漏或者是爆裂等。在实际的处理过程中，管线基础在受到不同的荷载作用的情况下，会不同程度的造成管线的接口处漏水，如果处理的不及时的话还有可能使管线弯折造成爆裂。管线地基的不均匀沉降不仅仅的是危害刚度较大的管线接口，对一些柔性的，形变能力较大的接口也有影响。如果管线基础所受的荷载过于猛烈或者长久，远远地超过了柔性接口的形变能力，即接口处的弯转变形超过了接口的形变能力，也会造成接口漏水。

二、地铁施工中管线渗漏对隧道周围地层变形的影响

由于地铁施工的主要施工位置一般在地下，所以地铁施工的步骤繁琐、施工复杂且难度较大。地铁施工中的管线渗漏会对隧道周围的地层产生一系列的严重影响。其中，管线渗漏对隧道周围底层所产生的最主要的影响就是隧道周围的地层产生不均匀的沉降而对隧道的安全构成巨大的威胁。管线的渗漏位置不一，但一般都是出现在管线的接口处，接口处的管线渗漏会对接口处周围或者很大一部分地区的地层造成影响。造成影响的严重程度也是取决于管线渗漏的速度以及渗透量，一般而言，渗漏速度和渗透量较大的管线对隧道周围底层的影响也就越大。隧道周围的地层在渗漏的作用下会一点点的发生沉降作用，由于渗漏的水在不同的土质中的存储量和流速也是不一样的，因此即使同一片区域的不同位置所受的渗漏的影响也是不同的。正是由于这种不同的渗漏影响也就造成了这种不均匀的沉降作用。不均匀的沉降作用会对隧道的周围地层产生严重的影响，地层表面的不均匀沉降一级级的传递下来到达隧道的同时，所传递的压力也是不同的，这也就会使隧道的顶部由于受力作用的不同而发生安全问题。隧道的安全是地铁施工过程中的重中之重，只有一个安全的隧道才可以为之后的地铁的高效、安全有序的运行提供基础保障。一旦管线渗漏对隧道的周围地层造成影响危害的时候我们就要采取一定的措施进行修复和补救。当管线渗漏对隧道周围的底层造成巨大的影响的时候，我们就不得不重新对隧道周围的地层进行评估和判断是否可取，完全保证隧道通行的安全。

三、在地铁施工过程中对管线的保护

为了有效的避免施工过程中可能出现的管线渗漏对隧道周围地层的影响，我们必须在源头处就采取一定的措施去防止管线的渗漏。

（一）进行完备仔细的管线位置勘察

随着现代科技的发展进步，较多的管线网络已经密密麻麻的分布在我们周围的各个位置。要想进行地铁施工就必须对这些现存的在施工范围内、或者是施工位置一定距离内的管线进行全面细致的实地考察，确保准确的找出每种管线的深度、宽度以及各管线之间的位置关系。对于现存的管线我们不能破坏，唯一正确有效的措施就是对现存的各种管线进行有效的保护。在了解到具体的信息之后再确定保护的具体方案和具体的施工细节。

（二）提高施工人员的工作作风，树立负责任的态度

施工工作人员是最前沿的人员，在施工中作为一名工作人员就必须有负责任的工作态度。认真细致的做好总体规划，从整体出发，在把握全局的基础上再精确的进行细致的施工。在施工中，也要加强工程管理措施，施工单位要与施工的有关部门进行时时的合作和沟通，充分的了解到各种管线的保护要求以及保护原则。

（三）分析预测地铁施工过程中可能出现的渗漏问题并制定有效的应急方案

即使准备工作做的再充分，但是当遇到实际施工的时候也会出现未知的变数。这也就显得提前的做好预测和可能出现的问题的解决措施是很有必要的，在预测的过程中可以模拟施工现场的施工条件对可能发生的问题进行逐一的排查和解决。对预测的可能发生的问题提前制定有效的应急方案，以便在后期施工的过程中及时有效的解决和排除问题。

（四）加强施工过程中的监测

在施工的过程中一定要进行精确的监测，及时的发现已经发生或即将发生的有害问题。监测的结果将直接有效的指导下一步的施工方案和速度，因此对于施工监测一定要精确细致，不可马虎。监测的内容不仅仅是观察管线有无渗漏或是渗漏情况，还要精确的监测地质底层的变化以及沉降情况，合理的监测为施工的高效有序进行提供了保障和便利。

尽管地铁施工过程中会出现各种各样的问题，渗漏也会对隧道的周围地层产生影响，但我们相信随着科学技术的不断更新与进步，我们今天所面临的问题会一点点的得到解决。

[1]房倩,张顶立,王毅远,李鹏飞,李倩倩. 圆形洞室围岩破坏模式模型试验研究[J]. 岩石力学与工程学报. 2011(03)

[2]汪成兵,朱合华. 埋深对软弱隧道围岩破坏影响机制试验研究[J]. 岩石力学与工程学报. 2010(12)

[3]张成平,张顶立,王梦恕,李倩倩,刘胜春. 城市隧道施工诱发的地面塌陷灾变机制及其控制[J]. 岩土力学. 2010(S1)

[4]朱合华,黄锋,徐前卫. 变埋深下软弱破碎隧道围岩渐进性破坏试验与数值模拟[J]. 岩石力学与工程学报. 2010(06)

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