地鐵盾構施工對鄰近橋梁樁基的影響及防護研究

劉勇

【摘 要】近幾十年來，人們在快速發展境界的時候也造成了許多的環境問題。在國際社會上，世界各國人民的環境意識都在普遍加強，著重表現在衣食住行各個方面。在出行方面，人們越來越喜歡選擇新型的出行交通方式地鐵來作為日常的出行工具，因為地鐵與傳統的交通工具汽車等相比，更環保更方便更快捷。地鐵的諸多優點是其受廣大市民青睞的重要原因之一，本文的旨意是深入分析地鐵的盾構技術以及它對鄰近樁基有何影響。

【關鍵詞】地鐵盾構技術;鄰近橋梁樁基;影響;防護研究

盾構技術是地鐵建造施工時廣泛應用的一種技術，這種技術具有諸多優點因此才能夠被大幅度應用，但是這種技術也有一定的局限，使用時會對周遭的環境造成很大的影響。本篇文章主要分析在橋梁附近建造地鐵時應用盾構術會對支撐橋梁的樁基造成什么負面影響，并致力于提出解決的措施。

一、技術概述

盾構技術作為地鐵施工的一種施工手段，在進行前首先要有明確的施工路線和施工圖紙。首先需要明確地鐵的行走路線及進出口位置，再掌握好地鐵隧道總長度等各個方面詳細的數據后，進行設計圖的繪制。設計圖給整個地鐵建設起到了引導性的作用，所以盾構技術也應該遵循圖紙的指示。在運用盾構技術進行施工時，基坑的建立非常重要，其主要是靠挖掘豎井來實現的。基坑確定完畢后，這時候需要使用地鐵盾構機沿著豎直方向進行挖掘。在操縱地鐵盾構機時一定要穩住機器的行進方向，要使其按照設計好的路線行進，直至打通設計圖的另一端。地下的施工工程結束后，地面的工作也同樣重要。在地面上也需要打好基坑，確立地鐵站的具體位置，方便日后鋪設地鐵通道以供地鐵通行。與其他方法相比，在建設地鐵隧道時運用盾構法施工可以簡化施工的程序，同時施工的效率也顯著提高。盾構機的安全性也非常的可靠，能夠最大程度上保證工作人員的生命安全。性能優越，安全有保障才是地鐵盾構施工技術能夠廣泛運用的最主要原因之一。

二、影響的方面

（一）對橋梁樁基周圍土質的影響

地鐵盾構技術有一個非常明顯的缺點，就是對周邊施工環境的影響非常巨大。最容易受影響的部分就是施工地區的土壤，它的品質和特性容易被改變。因為地鐵隧道是在地下進行時，需要向下進行挖掘和開發。所以在挖掘隧道使用盾構機器時，施工環境附近的土壤極有可能受機器的大幅度震動的影響而發生松動現象[1]。更嚴重時甚至可能出現塌方。隨著挖掘的深度越深，時間越長，造成的問題也就越多越難解決，本段就列舉一些最常見的問題。例如，施工現場附近的土體發生了明顯的位移。位移分為水平方向和豎直方向上的，這兩者相比較而言，豎直方向上土壤發生位移對施工進程造成的影響更為巨大。因為豎直位移也就意味著土壤發生了沉降或塌方現象，極易淹沒隧道的施工現場。不僅會拖慢施工進度，而且對地下進行工作的施工人員也存在著一定的安全威脅。同時豎直位移產生的附近負面影響不僅僅表現在地下，還表現在地表以上。土壤塌方和沉降會影響到人們的正常生活。除此之外，在進行地下挖掘的過程中，往往會有大量的塵土被揚起而散發到空氣當中，空氣的質量會大大下降。并且隧道內的空氣流通性非常的差，這是由于受地鐵盾構機的阻攔而無法實現與地面的空氣流通。空氣不流通，盾構機器在使用時產生的熱量就難以被散發，機器發熱時就會大大降低其工作效率。

（二）在質量方面的影響

在橋梁工程中，樁基主要起到了承載的作用，因此樁基質量與橋梁質量有著直接關系，它的地位是非同小可的。橋梁樁基的承重原理是將橋梁表面受到的負荷傳遞到土質緊實的土壤中，以此來減少橋梁上方的壓力，進一步提高橋梁的承重性能[2]。同時，橋梁的使用年限在樁基的幫助下還能夠延長。然而在建造地鐵時，部分的橋梁樁基受各種因素的影響會發生位移的現象。因為在地下進行地鐵隧道建設，盾構技術的進行會影響到土壤中的土質，例如土壤的緊實度可能會因此而改變。所以說，通過土壤對橋梁樁基就造成了一種間接的負面影響。如果負責傳導負荷的樁基周圍的土壤緊實度下降，那么土地就無法肩負起為橋梁分擔重力的責任，在進一步的重力負荷下，樁基就會產生位移的現象，一旦位移現象產生也就意味著，橋梁的質量無法得到很可靠的保證。

三、防護措施

（一）技術及監測方面

根據多年的地鐵建筑經驗，在運用盾構技術時，做好施工過程的監控工作能夠有效減少其帶來的負面影響。監控工作需要監控的方面有很多，不僅僅要監測施工現場的周圍環境，還要對施工過程的工作情況進行監控[3]。目前在盾構技術中，廣泛應用的監控方式仍然是靠人力主導的。與傳統建筑物相比，盾構施工技術對橋梁的影響比建筑物要大得多。究其原因是因為支撐橋梁重力的樁基打入地下的深度往往很大，所以在地鐵建設時會受到比較明顯的影響波及，導致橋梁的穩固性大大降低。這時候監控工作就發揮了它的巨大作用，做好施工場地周圍的橋梁樁基的監控工作，可以時時刻刻關注著橋梁樁基的狀態。一旦樁基出現問題就可以及時進行維修，能夠有效避免橋梁癱瘓這種問題的發生。如何能夠檢測出橋梁樁基周圍是否受到影響，可以使用以下方法。第一，通過在樁機旁設置一個水準儀。這種儀器可以對樁基的深度實時測試，通過深度變化來判斷受到影響的程度深淺。水準儀的安裝位置是至關重要的，如果安裝的距離不對，那么會直接影響到檢測數據的準確性。最恰當的距離是在25米處安裝，在這個距離下檢測得到的檢測結果是最為精準的。第二，在選取好安裝位置后，還應該注意水準儀的選取控制點距離。控制地點也是能夠直接引導影響到數據準確性的一個因素，這個距離的選取應該在距離隧道兩端50米處。第三，還有一個有效的檢測方法，就是利用經緯儀這個儀器，只不過這兩個儀器在相比之下，水準儀的應用更為廣泛。

（二）施工工序方面

運用盾構技術來進行地鐵建設是一項復雜而龐大的工程，施工工序非常繁多，施工難度的系數也比較大[4]。所以說，完善整個施工過程的施工工序具有不容小覷的重要意義。首先，要控制好施工現場外圍環境的安全，需要設立阻礙圍欄，禁止無關人員隨意進出。除此之外，還要設置提醒標志，提醒行人和車輛盡量繞道而行，盡量減少突發問題的出現，確保將環境因素對更多技術的影響降到最低。在控制好外圍現場安全的前提下，要把控好施工現場內的安全，可以從以下方面入手。施工材料的擺放要有序合理，不可隨意堆積，以防發生損壞被投入使用后影響工程質量。施工工具的使用要規范合理，確保工具的安全使用。進入施工場地的工作人員的防護措施要做到位，安全頭盔，安全防護服等要穿戴整齊。并且在現場要對施工人員的護具著裝進行檢查，對不按要求隨意脫落安全防護具的施工人員進行嚴厲處罰。在進行每一項工序時，要詳細記錄盾構施工機的數據，方便日后巡檢者進行數據查閱，便于對盾構施工機進行維修，有利于提升盾構技術的水平。

四、結束語

結合上文所講，讀者可以初步了解什么是盾構技術，這項技術為何會對橋梁樁產生聚的影響。本文通過深層次的分析可以很好地將這個問題闡述清楚，并根據這些影響因素的特性提出一些有指向性的防護方法，希望可以具備一定的參考意義。

【參考文獻】

[1]劉秋常，馬百順，陳守開.盾構施工不同加固措施對臨近高架橋樁基影響研究[J].中外公路，2018（1）.

[2]曹鵬，吳夢軍，李科，etal.隧道盾構施工對鄰近樁基群影響的數值分析[J].重慶建筑，2018，v.17;No.175（5）：23-29.

[3]鐘彥之.雙線盾構隧道施工對近接樁基和地表沉隆的影響分析[J].北方交通，2017（2）：84-88.

[4]地鐵盾構隧道施工對鄰近已有隧道的影響分析[J].結構工程師，2018，34（5）：156-161.