地铁隧道盾构法施工中的地面沉降问题分析

王剑

摘要： 当前在地铁隧道施工中运用盾构法施工的情况已经越来越普遍，使用盾构法进行隧道施工建设，可以显著提高工程的施工质量和施工进度，我国在盾构技术的运用中也取得了一定的进步。但是在施工的具体应用依然存在着很多问题，比如在施工过程中使用盾构法在施工过程中经常引起地面沉降，本文即研究引起地面沉降的原因，并且对具体的原因制定针对性措施，希望可以为处理地面沉降问题提供思考。

关键词： 地铁隧道盾构法;地面沉降问题;分析

【中图分类号】U455.43【文献标识码】A【文章编号】1674-3733（2020）15-0107-01

随着国家综合国力的不断发展，和城市化水平的不断升高，规模越来越大的城市导致本来就异常紧张的空间城市空间活动进一步被压缩，特别是在流动人口的和机动车辆的不断增加下，地面交通承担着越来越巨大的运输压力，也为城市的道路交通带来严重的拥堵。并且交通事故频发，由于地面活动空间已经难以满足当下城市的需求，所以需要进一步开发城市地下空间。这样一来，不仅可以有效缓解城市的用地紧张和交通拥挤，而且在促进社会的进步和环境保护方面都是有意义的。所以地铁在各大城市中取得了广大的应用和推广，成为高速城市化发展中不能缺少的交通使用方式。

1地铁隧道盾构法应用现状

现当下，随着地铁交通基建的不断增加，有关地铁工程的项目也不断增多，越来越多的科学施工技术应用在地铁建设中。在这其中盾构法就被运用到了地铁施工中。盾构法的应用，极大促进工程效率，提高了我国地铁施工技术发展，而且该技术方法也可以保证隧道施工的安全性和质量。但是因为地铁大都修建在城市的中心位置和人流量较大的位置。因为地下的管线和地面建筑影响，在开发过程中使用盾构法将会不能避免的影响地面的稳定性，造成地面的沉降。地面的沉降太过严重时，将会直接对隧道的安全和质量造成影响[1]。甚至破坏施工周围的建筑物和路面而且该技术方法也可以保证隧道施工的安全性和质量。，所以要对盾构施工进行技术分析，解决因为断供施工在地铁隧道的施工过程中带来的地面沉降问题。

2盾构法引起地面沉降的原理分析

将盾构法运用到地铁隧道的施工过程中。会对施工点周围的土层问题会产生一定的影响，从而导致地面沉降，特别是在土质较软地铁隧道施工中发生频繁。造成底层损失的主要原因有以下几点，首先，开挖面的土体位移现象，在盾构挖掘过程中，开挖面的土体可能会由于水平应力和原始测应力不平衡，导致盾构机的上移或者前移，所以土体会产生隆起，导致地层损失[3]。其次，在盾构施工中的后退现象涉及到工作的施工中，可能会因为一些原因导致施工暂停。盾构机上的千斤顶装置会因为盾构机的暂停，产生相当程度的漏油或者回缩，这种现象导致的后果就是当开挖面土体松动时，会引发地层的损失。特别是在地层的含水量情况不稳定时，出现的地层损失的概率更大。盾构的推进方向产生变化，将盾构技术应用于隧道施工中，会进行一些纠偏推进的操作，这种操作会导致盾构轴线和隧道的轴线在角度上发生偏差，从而导致盾构开挖断面，造成地层的损失。在盾构隧道的施工过程中，因为盾构机的挖掘，会在一定程度上导致前进方向上的障碍物发生位移，导致产生空隙[4]。如果在推进过程中没有有效填充产生的空隙，将会不可避免的带来一定程度上的地层损失。另外，由于盾构机挖掘会在管片拼装过程中受到一定挤压，另外再加上土层的压力。会产生一定的形变，从而一层损失。

3地面沉降的观测方法

3.1观测仪器和观测要求

在地面沉降的观测过程中，主要用到的仪器包括钢卷尺、铟钢水准尺、和精密准仪。项目沿线和建筑物地表沉降数值。和国家的相关规定要把控在两毫米左右。相邻点的高度误差要把控在一毫米左右。

3.2沉降观测的频率

在盾构的过程中，科学的沉降观测频率能够有效控制地面沉降的发生，十分有必要合理设置相关的沉降观测频率。一般情况下，观测盾构机头时，最好选择在早上与晚上观测盾构机面前的10-20米区间。同时要根据现场施工的进度，适当的调整沉降观测的次数，保证地铁施工的施工现场周围土层都处于稳固状态。另外，当发现地面的沉降或者是地面的隆起已经超过了施工标准时，或者是地面的土层存在着异常严重的松动，必须要及时的扩大沉降监测的范围和沉降监测的频率，减少施工故障的发生。

3.3沉降观测点布置

通常情况下，隧道中线上方的设立点要把距离控制在5米左右，并且每隔4个布设点专门设定一个检测横断面，在每个断面上设定5个观测点，并且要在隧道中线设定一个点，在中性点的左右每隔5米时设定一个点。在软土层和埋藏位置比较浅的区域根据隧道深度和围岩地质条件加密有关的检测点和断面[5]。如果上方路面构成为混凝土，所以要在布设沉降观测点时采用两种方式，混凝土路面的观测点布置，在路面部分要沿着中线，每间隔20米。设立一个观测断面，要将观测点设在路面上，以此来测定地面的沉降情况。地面下的土层观测点的设立，要有效减少因为路面的硬壳层沉降测量误差导致的路面的虚空，需要通过混凝土路面在地层中打短钢筋的形式来设立观测点，从而有效监测底层的沉降。

结论：综上所述，在地铁交通的施工建设中，将盾构施工法运用到其中，得到了广泛的应用，有效提高地铁隧道的开发效率和质量。但是在施工过程中，不可避免的出现地面沉降现象，会影响地面的美观，更有可能造成严重的安全事故，所以要加强对盾构施工中会引起的地面沉降机理和原因研究，在保证地面沉降观测的同时，有效的预防地面沉降导致的隧道危害。

参考文献

[1]胡振联，刘艺，姜梦林，等.西安地铁某区间盾构施工产生左、右线 地面沉降显著差异原因浅析[J].地下水，2019，41（6）：81-84.

[2]赵旭.试论城市地铁隧道施工引起地面沉降问题[J].建筑·建材·装饰，2020，（3）：212，214.

[3]刘浩.地铁隧道盾构法施工中的地面沉降问题探析[J].百科论坛电子杂志，2019，（15）：11.

[4]王祚文.地铁隧道盾构法施工中的地面沉降问题探究[J].中国科技投资，2018，（27）：77.

[5]袁彪.地鐵隧道盾构法施工中的地面沉降问题探析[J].建筑工程技术与设计，2019，（28）：1665.