地鐵盾構隧道施工期地表沉降監測研究

涂真

中鐵十一局集團城市軌道工程有限公司 浙江 東陽 322100

隨著社會的不斷發展，城市人口數量是越來越多，造成了城市人口聚集和城市地面交通基礎設計落后之間的矛盾。為了更好地緩解城市交通壓力，促進城市的可持續發展，很多城市開始修建地鐵工程。在地鐵施工中，盾構法具有自動化程度高和安全環保特點，在地鐵工程施工中得到了廣泛應用。但是在盾構法施工中，會對地層產生一定影響，導致出現一些問題，比如開裂、倒塌問題，所以需要加強對地鐵盾構隧道施工期地表沉降監測研究，更好地保證地鐵工程順利進行，促進城市的發展[1]。

1 盾構施工引起的地層變形特征

在地鐵工程施工中，盾構法和淺埋暗挖施工有很大的不同。一是在盾構法施工在掘進的前方可能會有地表隆起問題的出現，二是在盾構施工中，會有土體損失沉降和盾尾孔隙沉降，相對來說所引起的沉降原因比較復雜，不能很好地進行預測。針對這種情況，為了更好地保證施工的正常進行，需要進行實時監測，然后采取相對應的措施，才能保證盾構施工質量[2]。

2 地鐵盾構隧道施工期地表沉降的具體監測

2.1 地鐵施工期沉降原因。

在實際的地鐵建設施工中，對施工前的地層沉降進行了解后發現，施工工藝對地層的擾動是主要原因，同時這也是不可避免的因素。在施工中，由于施工工藝，對土層或多或少優點影響，有些施工動作較大，引起土層擾動也是不可避免的，土體擾動后，地層結構遭到破壞，發生地表沉降，引起隧道沉降，使得施工工作無法進行，影響施工結果。在施工期，地表沉降程度反映了地層被擾動的程度，沉降越厲害，地表沉降則越厲害，而部分地表沉降程度其實也反映了未來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，監測沉降是很有必要的，這時候找出沉降原因并及時加以解決，則能夠為未來隧道使用減輕負擔，避免發生長期沉降[3]。

2.2 盾構隧道現場監測數據分析

在施工中，聘請專業人士對盾構隧道現場進行數據分析，監測沉降問題，避免造成損害。通過監測能夠發展，在隧道管片拼裝后的早期數天內，由于隧道周邊漿液還未凝固，隧道出現上浮現象。這是沉降的苗頭，而在之后，由于施工的進行，出現變動，在大約一個月左右的時間里，會轉為沉降趨勢。在監測過程中，可選擇相關科學設備的使用，安裝于隧道內，實現施工過程的全面監測，監測的內容包括地層變化、壓力變化、滲水情況、施工情況等等，綜合分析沉降發生原因，結合實際進行解決方法的謀劃。在經過分析之后，整理數據，建立雙曲線模型，對數據進行整合，圖表展示。此外，這樣的圖表也有利于對施工后面的沉降狀況的預測和監測，以便提前做好準備，避免問題嚴重缺無計可施[4]。

3 控制地表沉降措施

第一，在進行盾構掘進之前，需要對周邊的地面建筑物、地下障礙物、地下管線等加以掌握，必要時可以進行物探，針對重要建筑物制定保護措施。第二，建立隧道沉降量的測控制網，做好相應的監測，以掌握施工中以及建成之后對于隧道本身以及周邊環境的影響。主要分析盾構前方監測點的監測數據。如果監測點的地面變形控制在-5mm～+5mm 之間，在盾構通過時，其地面的變形控制在-30mm～+10mm 之間，否則就需要對出土量加以調整，要求對環境進行更嚴格的分析，確保控制值。第三，地面的變形接近-20mm～+5mm，就需要找出原因，做好相應的處理。第四，在管理掘進參數中，需要保證土倉壓力的合理性，利用盾構掘進參數的優化，來保證開挖面的穩定，以便控制建筑物和地層的隆降。第五，在砂層地層掘進中，因為掘進導致擾動出現，不容易形成連續的土壓，所以，就可以通過泡沫、聚合物以及膨潤土等來改良渣土，保證土倉內部土壓的平衡性，以此來控制建筑物和地層的沉降。第六，按照初始掘進100m，需要不斷優化調整盾構施工參數，這樣就可以在使用盾構的全線掘進之中，隨著環境條件、埋深等進行施工參數的動態確定，以滿足具體的要求，確保沉降可以控制在+10mm 和-30mm范圍之內[5]。

4 結束語

隨著城市的不斷發展，城市人口數量是越來越多，其中地鐵成為人們出行的重要交通工具。在地鐵施工過程中盾構施工得到廣泛的使用， 并且在未來的施工過程中依舊會占據主導方位。所以，希望 通過本文的分析，可以對盾構施工中的地表沉降以及操控措施有更深化的了解，以便為后續地鐵盾構施工提供相關參考，促進我國地鐵行業的發展。