盾構施工對地表及建筑物沉降影響分析

張志宇

中交隧道工程局有限公司第三工程公司

盾構施工對地表及建筑物沉降影響分析

張志宇

中交隧道工程局有限公司第三工程公司

作為工程建設中重要設備，盾構機在城市建筑過程中得到了廣泛的運用，給工程建設效率帶來了巨大的提升。但是在實際中，由于盾構機本身機器的原因，盾構機在工程建設中也出現了很多問題，如地層損失、地面沉降等。這些給工程質量帶來了嚴重的問題，為此，文章將對這方面進行相應的探究，找到其中的影響因素，并采取有效措施進行相應的防治，從而保證工程建設質量。

盾構施工；地表；建筑物；沉降

1 前言

隨著城市化進程不斷的推進，現在很多城市都進行了相應的改造和建設，但是由于受到自身環境因素影響，在工程建設時，很多盾構施工都無法避免會給周圍的建筑物造成影響，即使運用了較先進的盾構機。因此，加強這方面的探究是非常必要的，工程建設人員應該重視這方面問題，采取有效的措施降低盾構施工對周圍事物帶來的影響。

2 影響盾構施工造成地表及建筑物沉降原因

2.1 盾構自身施工方法影響

在實際工程建設中，影響盾構施工造成周圍建筑物沉降原因有很多，其中一個重要的原因就是盾構自身施工方法造成的。通常情況下，不同施工方法由于工作運行原理不同，其對周圍事物造成的影響也是不同的，即使是使用同一個機器設備進行工作。因此，工程人員要研究盾構施工給周圍事物造成的影響，就應該根據實際施工方法進行相應研究。在實際操作中，盾構方法包括了氣壓平衡、泥水平衡等方法，這些不同的盾構機在不同的地表上所產生的效果影響也是不盡相同，其中在軟土地中，經常使用的就是泥水盾構。這是因為泥水盾構施工原理是運用泥水壓力跟水土壓力相平衡的原理，在這其中可以較好地實現泥水壓力控制，因此經常在軟土地區進行使用[1]。

2.2 結構斷面大小的影響

在進行盾構施工時，結構斷面大小對于地表及建筑物沉降影響是非常大的。造成這種現象產生的原因有很多，其中具體的是因為盾構施工一般所需要的時間是非常長的，而且影響的范圍也是比較廣泛的。這樣長期的工作就會給施工的土地造成一定擾動，而且隨著時間推進，這種擾動的現象會越來越明顯，從而會造成土體變形和塌陷。同時盾構施工結構面大小也會對土體開挖造成不同的影響，一般結構斷面較大的，給土體造成的變形也相對較大些，反之，則會相對小點。

2.3 施工管理因素

除了上述兩個因素外，施工管理因素也是導致盾構施工出現問題的原因所在。這些因素是不斷變化的，并沒有一個固定的形式。隨著工程建設不斷的進行，伴隨著的管理因素也是不斷變化的，如工程人員行為等因素。通過對工程的有效管理可以對施工中產生的一些因素進行相應的避免，從而降低盾構施工對地表造成的影響。在施工過程中做好施工組織，提高施工進度，使盾構能連續、快速的通過，減少對土層的擾動；建立專業的維修班組跟班作業，做好盾構機的日常保養工作，盾構機出現故障時能以最快速度恢復正常，減少盾構機在建筑物下停機時間，確保盾構施工進度，減少盾構在房屋段施工作業時間。將盾構施工對房屋沉降影響降到最低。建立完善的規章制度，做好人員的交接班工作；建立溝通平臺，將施工數據和監測數據等參數及時共享，及時分析，以便迅速采取相應措施降低風險的發生；

2.4 地層條件

由于各地土地性質不一樣，在進行盾構施工過程中，其所產生的影響也會不一樣的，存在著很大的差異性。因此再對盾構施工影響的因素進行探究時，應該先對土地性質進行一個全面的分析，然后根據土地具體狀態對盾構施工影響進行分析。實際中，如果工程人員是在地質較好的情況下進行盾構施工時，其所產生的建筑物沉降是比較容易控制的，而在一些軟土地區時，工程人員要對其進行地表沉降分析時，就需要采用一些特殊方法進行相應的分析，而不能像在地質較好的情況下進行沉降分析。因此，工程人員在對盾構施工影響分析時，應該充分考慮地質條件，根據具體情況進行相應的分析[2]。

3 降低盾構施工造成地表及建筑物沉降對策

3.1 采用土體加固方法

作為一種經常使用的方法，土地加固法可以有效的解決建筑物沉降問題，因此工程人員在進行工程建設時，需要重視這種方法使用。在實際中，土體加固法可以分為周圍土體加固和建筑物地基加固兩種，其中周圍土體加固法主要是對土地剛度和強度進行相應的增強，使得周圍土體不會出現松動等情況，進而有效的降低周圍土體沉降現象發生。跟周圍土體加固法工作原理不同，建筑物地基加固法主要是通過加強建筑物的地基來避免建筑物沉降現象產生。雖然兩者在加固部位存在一定的差異，但是使用的加固方法都是使用化學注漿方法，通過漿體凝固來達到加固的作用。

3.2 加強建筑物管理

除了上述土體加固法外，工程人員也可以通過加強建筑物自身管理工作來降低沉降變形所帶來的影響。在實際中，要加強建筑物管理可以從以下幾個方面采取相應的措施。首先，對周圍建筑物安全可靠性進行仔細的檢查，分析其能夠承受的沉降變形程度。其次，對接下來的盾構施工先進行一個預測和分析，然后確定一個合理的施工方案，使得影響降到最低。再次就是根據實地考察情況，制定和調整施工方案，保證整個施工方案的合理性。接下來就是工程人員進行相應的監督和反饋，實現工程良好的生產和建設，把建筑物沉降影響降到最低。最后就是工程完成以后，對周圍建筑物再次進行檢測和評估，然后根據得到的結果，采取有效措施進行一定的修復[3]。

3.3 使用隔離的方法

隔離法也是現在工程人員防護沉降變形一種重要途徑，在實際中，工程人員可以在施工區域與周圍建筑物之間設置隔斷墻，從而降低盾構施工度對周圍建筑物的影響。這種方法需要在建筑物和隧道之間為工程人員留下一定的工作空間，便于工程建設人員進行操作。同時為了更好降低沉降變形影響，工程人員可以使用密排鉆孔灌注樁、樹根樁等作為隔斷墻來使用，并且為了防止隔斷墻產生位移，需要在隔斷墻頂部構建連系梁，用來保證墻體穩定。

4 總結

通過上述分析可以看出來，盾構施工會給周圍的建筑物以及地表產生一定的沉降影響。造成這種現象產生的原因有很多，其中具體的跟盾構自身施工方法、地下水、地質條件等都有著巨大關系。為了使得施工過程中，將盾構施工的引起的沉降變形影響降到最低，工程建設人員可以采用土體加固法、加強建筑物管理和使用隔離等方法，對工程加以穩固，保證工程質量。

[1]王少勇.淺析盾構施工對地表及鄰近建筑物影響和措施[J].科技視界,2015(1):153+197.

[2]黃欣.盾構掘進施工引起的地表沉降分析與研究[J].鐵道建筑技術,2015(1):70～74+100.

[3]劉婷,趙明月,孫會杰,李璐,劉忠玉.盾構施工對已有建筑物基礎沉降的影響分析[J].河南科學,2012(8):1096～1099.