地铁施工沉降监测分析与控制途径

文/左绍金 中铁四局　安徽合肥　230022

地铁施工沉降监测分析与控制途径

文/左绍金 中铁四局安徽合肥230022

文章对地铁暗挖施工中的沉降问题引发原因进行分析，探讨在工程建设任务开展期间治理沉降的有效技术方法，帮助提升地铁工程的建设安全。整理出沉降监测以及质量控制的途径，促进技术在工程中更高效的落实，解决下沉不合理现象。

地铁施工；沉降监测；控制途径

一、地铁暗挖施工沉降的原因分析

地铁建设任务大部分是在地下进行的，沉降控制成为管理工作中的重点内容。引发沉降不均匀的原因中施工方法占有比例较大。

1.开挖施工的影响

挖方施工期间工艺方法选择不恰当，对基层产生的压力超出了安全范围，随着开挖深度的增大，沉降会更加明显，尤其是暗挖部分，基层结构受到破坏后原有的平衡体系也被打破，也因此出现沉降不均的现象。暗挖施工是分层进行的，以阶梯式开展，为保障地下施工任务能够高效进行，会修筑拱顶来进行支护，为挖方施工创造了更有力的条件，但同时也增大了对基层的压力，沉降也因此更加明显。

地下结构施工是十分复杂的过程中，结构之间如果因沉降导致连接尺寸不合理，会影响到承载能力，后续施工建设任务难以进行。拱顶投入使用一段时间后，基层的沉降也会作用到结构中，此时对施工区域内的地表进行检验，会发现存在沉降，不对这种下沉现象进行治理直接开展结构建设施工的话，会导致混凝土结构出现裂缝，受力形式也缺乏科学性。

2.降水施工的影响

地下施工伴随着水治理任务而开展，降水时基层土壤之间的缝隙会发生变化，从而引发沉降问题。降水为后续施工建设任务进行提供了稳定性的保护，但却改变了土壤的原有性质。开展一段时间后，基层沉降会更加明显，甚至造成施工任务开展无法连续进行。基层裂缝在水压力的作用下会保持一个稳定状态，降水后水压力也因此而减小，缝隙之间缺乏填充物质，因此而下沉。下沉程度超出了合理范围则要考虑是否在施工方法选择上存在措施，并且降水施工与结构建设之间的顺序也不能出现混乱，发现不合理现象管理人员要做出调控。降水是采用治理与抽吸的方法来进行的，这种抽吸的压力也会作用到基层结构中。

二、地铁施工沉降控制措施

1.洞内地层加固措施

地铁施工洞内的建设中，常见的沉降问题是洞内塌陷，挖方面沉降超出了安全规定范围，地铁工程施工的空间需求不能满足。采取洞内加固方法，能够有效的控制沉降问题，应用混凝土浆料来控制施工任务进行，发现问题后及时与工作人员沟通，对浆料的强度与流动性做出调节控制，灌浆加固可以通过施加压力来使浆料达到指定的位置，基层土壤中的缝隙被混泥土填满后，结构的压实程度也会有明显提升，这样在后续建设阶段就不会出现不合理的沉降现象，使用超前导管将其导入到需要灌浆的位置，混凝土浆料的流动性要经过特别控制，预制与使用间隔时间过长要进行二次振捣。

随着加固施工进行，要对通道结构的承载能力进行分析，确保应力的角度与压力一致，发挥对结构的保护作用，对于常见的故障隐患，也可以通过加固处理来得到解决。结构强度与沉降都在合理范围内。

2.背后回填注浆

该种技术方法是针对局部进行加固处理的，隧道建设达到一定规模后能够形成环路，在背部进行回填要在成环之后开展，能够解决地面的沉降问题，及时使用阶段所承受的压力超出了额定范围，下沉也能在预计的范围内。一些施工单位为解决施工过程中的地面沉降问题，在工程建设阶段便进行注浆加固，但此时基础结构并没有修筑完成，受力体系也相对薄弱。隧道的背部受混凝土浆料的影响，自身压力会有明显增大，下沉问题不但没能得到解决，反而会变得更加严重。回填注浆的时间是技术控制要点，除此之外，在注浆时密实度也需要保障，如果密实度达不到使用标准，遇到降雨天气隧道会有明显的渗透现象，内部的地铁施工也难以保障安全性。

从地面向地下结构中引入导管，采用分段的方法来进行注浆，可以提高质量安全，其中存在的隐患问题也能够得到解决。在混凝土浆料中添加化学外加剂能够提升使用效率，但需要注意的是其中的成分是否会对结构施工带来影响。防水性与强度都要达到规定标准，各个阶段测量得到的数据结果也要进行安全保管，避免使用阶段的数据结果丢失，导致后续地铁施工缺乏参照标准。要认真调查开挖影响范围内管线的类型、管材、埋深以及周边建筑物结构形式、基础结构等，对有可能对地面建筑物、暗挖结构、地下管线安全产生影响的区域进行有针对性的注浆加固。

3.开挖施工控制措施

开挖施工不断的深入，期间出现下沉或者渗透问题，可以采用局部加固的方法来进行解决，节省施工所用时间。要对测量精准度进行控制，这样才能更精准的掌握工程的沉降情况，方便技术人员制定出调控方案。随着工程任务不断的发展，控制措施应用也要及时高效，降低开挖施工导致沉降问题发生的几率。挖方施工前就要对结构做出加固支护处理，在这样的前期准备施工标准下，地铁工程的建设质量更方便控制。不仅要严格根据设计的支护参数打设超前导管，在地质状况不理想的地段也可按照具体情况实施加长导管长度、增设小导管数量、全掌子面打设小导管注浆等措施来对土体进行加固，保证开挖安全。小导管注浆针对施工需要及地质情况使用水泥或水泥浆、水玻璃双液浆。在进行暗挖施工时必须要对每环开挖进尺进行严格控制，随挖随支，最大程度缩短每环开挖支护的施工时间，保证尽早封闭。在进行分台阶开挖过程中，上台阶支护与下台阶封闭成环前，上台阶底脚应垫设木板并打设锁脚锚杆，以使沉降量降低；要规范及时进行初支结构临时支撑施工，在拆除过程中要对分段拆除长度严格控制，还要强化监控量测。

结语：

在进行地铁工程施工时地铁暗挖施工所引起的沉降是不可避免的，但为了地表、管线及建筑物的安全，必须将这种沉降控制在一定范围内。尽管地铁施工具有复杂的环境、很高的施工难度、施工受很多因素影响，但是现阶段世界地铁施工技术逐渐趋于成熟，此外，在地铁施工快速发展的推动下，涌现了许多新技术及新材料，这下新技术和新材料的应用将会不断提高地暗挖施工沉降的控制效果。

[1]朱才辉,李宁.西安地铁施工诱发地表沉降及对城墙的影响[J].岩土力学,2011(04).

[2]李永靖,张旭,闫宣澎,邢洋.埋暗挖法地铁施工引起地表沉降规律研究[J].广西大学学报(自然科学版),2013(06).