地铁盾构隧道施工期地表沉降监测研究

涂真

中铁十一局集团城市轨道工程有限公司 浙江 东阳 322100

随着社会的不断发展，城市人口数量是越来越多，造成了城市人口聚集和城市地面交通基础设计落后之间的矛盾。为了更好地缓解城市交通压力，促进城市的可持续发展，很多城市开始修建地铁工程。在地铁施工中，盾构法具有自动化程度高和安全环保特点，在地铁工程施工中得到了广泛应用。但是在盾构法施工中，会对地层产生一定影响，导致出现一些问题，比如开裂、倒塌问题，所以需要加强对地铁盾构隧道施工期地表沉降监测研究，更好地保证地铁工程顺利进行，促进城市的发展[1]。

1 盾构施工引起的地层变形特征

在地铁工程施工中，盾构法和浅埋暗挖施工有很大的不同。一是在盾构法施工在掘进的前方可能会有地表隆起问题的出现，二是在盾构施工中，会有土体损失沉降和盾尾孔隙沉降，相对来说所引起的沉降原因比较复杂，不能很好地进行预测。针对这种情况，为了更好地保证施工的正常进行，需要进行实时监测，然后采取相对应的措施，才能保证盾构施工质量[2]。

2 地铁盾构隧道施工期地表沉降的具体监测

2.1 地铁施工期沉降原因。

在实际的地铁建设施工中，对施工前的地层沉降进行了解后发现，施工工艺对地层的扰动是主要原因，同时这也是不可避免的因素。在施工中，由于施工工艺，对土层或多或少优点影响，有些施工动作较大，引起土层扰动也是不可避免的，土体扰动后，地层结构遭到破坏，发生地表沉降，引起隧道沉降，使得施工工作无法进行，影响施工结果。在施工期，地表沉降程度反映了地层被扰动的程度，沉降越厉害，地表沉降则越厉害，而部分地表沉降程度其实也反映了未来隧道使用中的沉降可能性。由此可以看出，在施工前分析沉降，监测沉降是很有必要的，这时候找出沉降原因并及时加以解决，则能够为未来隧道使用减轻负担，避免发生长期沉降[3]。

2.2 盾构隧道现场监测数据分析

在施工中，聘请专业人士对盾构隧道现场进行数据分析，监测沉降问题，避免造成损害。通过监测能够发展，在隧道管片拼装后的早期数天内，由于隧道周边浆液还未凝固，隧道出现上浮现象。这是沉降的苗头，而在之后，由于施工的进行，出现变动，在大约一个月左右的时间里，会转为沉降趋势。在监测过程中，可选择相关科学设备的使用，安装于隧道内，实现施工过程的全面监测，监测的内容包括地层变化、压力变化、渗水情况、施工情况等等，综合分析沉降发生原因，结合实际进行解决方法的谋划。在经过分析之后，整理数据，建立双曲线模型，对数据进行整合，图表展示。此外，这样的图表也有利于对施工后面的沉降状况的预测和监测，以便提前做好准备，避免问题严重缺无计可施[4]。

3 控制地表沉降措施

第一，在进行盾构掘进之前，需要对周边的地面建筑物、地下障碍物、地下管线等加以掌握，必要时可以进行物探，针对重要建筑物制定保护措施。第二，建立隧道沉降量的测控制网，做好相应的监测，以掌握施工中以及建成之后对于隧道本身以及周边环境的影响。主要分析盾构前方监测点的监测数据。如果监测点的地面变形控制在-5mm～+5mm 之间，在盾构通过时，其地面的变形控制在-30mm～+10mm 之间，否则就需要对出土量加以调整，要求对环境进行更严格的分析，确保控制值。第三，地面的变形接近-20mm～+5mm，就需要找出原因，做好相应的处理。第四，在管理掘进参数中，需要保证土仓压力的合理性，利用盾构掘进参数的优化，来保证开挖面的稳定，以便控制建筑物和地层的隆降。第五，在砂层地层掘进中，因为掘进导致扰动出现，不容易形成连续的土压，所以，就可以通过泡沫、聚合物以及膨润土等来改良渣土，保证土仓内部土压的平衡性，以此来控制建筑物和地层的沉降。第六，按照初始掘进100m，需要不断优化调整盾构施工参数，这样就可以在使用盾构的全线掘进之中，随着环境条件、埋深等进行施工参数的动态确定，以满足具体的要求，确保沉降可以控制在+10mm 和-30mm范围之内[5]。

4 结束语

随着城市的不断发展，城市人口数量是越来越多，其中地铁成为人们出行的重要交通工具。在地铁施工过程中盾构施工得到广泛的使用， 并且在未来的施工过程中依旧会占据主导方位。所以，希望 通过本文的分析，可以对盾构施工中的地表沉降以及操控措施有更深化的了解，以便为后续地铁盾构施工提供相关参考，促进我国地铁行业的发展。