閆洪波張世杰

（鄭州軌道交通有限公司）

地鐵施工中管線滲漏對(duì)隧道周圍地層變形的影響研究

閆洪波1張世杰2

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地鐵施工中所面臨的管線滲漏對(duì)周圍地層的不利影響一直是阻礙地鐵施工的主要障礙，由于地鐵施工管線滲漏而引起的隧道周圍地層變形問(wèn)題已經(jīng)引起越來(lái)越多的關(guān)注，這是地鐵施工中所要解決的基本也是最重要的問(wèn)題。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步我們相信困難會(huì)迎刃而解。

管線滲漏；地層變形；地鐵施工；隧道

隨著近年來(lái)我國(guó)交通事業(yè)的巨大發(fā)展，地鐵已經(jīng)逐步的進(jìn)入到各個(gè)城市人民的生活。地鐵的施工是一項(xiàng)要充分考慮各項(xiàng)安全因素的建造工程，在地鐵施工的過(guò)程中，由于各種各樣的原因會(huì)誘發(fā)許多安全問(wèn)題。其中，由于地鐵施工管線滲漏而引起的隧道周圍地層變形問(wèn)題已經(jīng)引起越來(lái)越多的關(guān)注，這是地鐵施工中所要解決的基本也是最重要的問(wèn)題。

一、地鐵施工中管線滲漏的原因

對(duì)于我們所了解的地鐵施工中的管線滲漏問(wèn)題，主要的滲漏部位一般都是發(fā)生在管線的接口處，接口處的管線輕則稍微的滲漏，嚴(yán)重的優(yōu)肯會(huì)引起周圍管道的多重作用，嚴(yán)重的對(duì)地鐵施工周圍的底層造成危害。管線的滲漏原因都可以從內(nèi)部原因和外界影響兩方面進(jìn)行解釋。

（一）管線自身的材料原因

在地鐵施工的過(guò)程中，我們知道會(huì)或多或少的對(duì)基層土地地基造成影響。在管線的接口處的滲漏問(wèn)題很大一部分是管線自身材料的選擇不合理造成的。目前國(guó)內(nèi)在管線接口處材料的選擇上一般都是比較青睞于剛度大的材料。我們知道，一種材料的剛度越大，這種材料所受外界影響的抵抗形變的能力也就越差。這也就是說(shuō)，管線接口處的材料雖然具有很大的剛度，但是卻很容易受力產(chǎn)生形變?cè)斐晒芫€滲漏。在地鐵施工的過(guò)程中，由于地面的不同位置所受的壓力不同，地面向下所傳遞的壓力也是各異，同一種材料的不同該位置由于受到不同的壓力作用，就會(huì)發(fā)生不同的形變，這也就是管線滲漏的一個(gè)壓力原因。剛度較大的接口，材料的形變能力比較差，管線一旦受到不同的壓力、拉力作用就會(huì)很容易造成管線滲漏。

（二）管線地基的不均勻沉降

對(duì)于管線的材料選擇中，剛度較大的材料并不是首選。在管線的施工過(guò)程，地基的選擇尤為重要。管線地基的選擇對(duì)于不同的輸送管線有不同的選擇要求，我們要根據(jù)不同的管線合理設(shè)計(jì)安排鋪設(shè)不同的地基，對(duì)于管線的滲漏問(wèn)題上，除了管線自身問(wèn)題之外就是地基的影響了。對(duì)于要求嚴(yán)格的工程管線如果是管線的地基處理不當(dāng)就會(huì)很大成都的造成管線滲漏或者是爆裂等。在實(shí)際的處理過(guò)程中，管線基礎(chǔ)在受到不同的荷載作用的情況下，會(huì)不同程度的造成管線的接口處漏水，如果處理的不及時(shí)的話還有可能使管線彎折造成爆裂。管線地基的不均勻沉降不僅僅的是危害剛度較大的管線接口，對(duì)一些柔性的，形變能力較大的接口也有影響。如果管線基礎(chǔ)所受的荷載過(guò)于猛烈或者長(zhǎng)久，遠(yuǎn)遠(yuǎn)地超過(guò)了柔性接口的形變能力，即接口處的彎轉(zhuǎn)變形超過(guò)了接口的形變能力，也會(huì)造成接口漏水。

二、地鐵施工中管線滲漏對(duì)隧道周圍地層變形的影響

由于地鐵施工的主要施工位置一般在地下，所以地鐵施工的步驟繁瑣、施工復(fù)雜且難度較大。地鐵施工中的管線滲漏會(huì)對(duì)隧道周圍的地層產(chǎn)生一系列的嚴(yán)重影響。其中，管線滲漏對(duì)隧道周圍底層所產(chǎn)生的最主要的影響就是隧道周圍的地層產(chǎn)生不均勻的沉降而對(duì)隧道的安全構(gòu)成巨大的威脅。管線的滲漏位置不一，但一般都是出現(xiàn)在管線的接口處，接口處的管線滲漏會(huì)對(duì)接口處周圍或者很大一部分地區(qū)的地層造成影響。造成影響的嚴(yán)重程度也是取決于管線滲漏的速度以及滲透量，一般而言，滲漏速度和滲透量較大的管線對(duì)隧道周圍底層的影響也就越大。隧道周圍的地層在滲漏的作用下會(huì)一點(diǎn)點(diǎn)的發(fā)生沉降作用，由于滲漏的水在不同的土質(zhì)中的存儲(chǔ)量和流速也是不一樣的，因此即使同一片區(qū)域的不同位置所受的滲漏的影響也是不同的。正是由于這種不同的滲漏影響也就造成了這種不均勻的沉降作用。不均勻的沉降作用會(huì)對(duì)隧道的周圍地層產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，地層表面的不均勻沉降一級(jí)級(jí)的傳遞下來(lái)到達(dá)隧道的同時(shí)，所傳遞的壓力也是不同的，這也就會(huì)使隧道的頂部由于受力作用的不同而發(fā)生安全問(wèn)題。隧道的安全是地鐵施工過(guò)程中的重中之重，只有一個(gè)安全的隧道才可以為之后的地鐵的高效、安全有序的運(yùn)行提供基礎(chǔ)保障。一旦管線滲漏對(duì)隧道的周圍地層造成影響危害的時(shí)候我們就要采取一定的措施進(jìn)行修復(fù)和補(bǔ)救。當(dāng)管線滲漏對(duì)隧道周圍的底層造成巨大的影響的時(shí)候，我們就不得不重新對(duì)隧道周圍的地層進(jìn)行評(píng)估和判斷是否可取，完全保證隧道通行的安全。

三、在地鐵施工過(guò)程中對(duì)管線的保護(hù)

為了有效的避免施工過(guò)程中可能出現(xiàn)的管線滲漏對(duì)隧道周圍地層的影響，我們必須在源頭處就采取一定的措施去防止管線的滲漏。

（一）進(jìn)行完備仔細(xì)的管線位置勘察

隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展進(jìn)步，較多的管線網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)密密麻麻的分布在我們周圍的各個(gè)位置。要想進(jìn)行地鐵施工就必須對(duì)這些現(xiàn)存的在施工范圍內(nèi)、或者是施工位置一定距離內(nèi)的管線進(jìn)行全面細(xì)致的實(shí)地考察，確保準(zhǔn)確的找出每種管線的深度、寬度以及各管線之間的位置關(guān)系。對(duì)于現(xiàn)存的管線我們不能破壞，唯一正確有效的措施就是對(duì)現(xiàn)存的各種管線進(jìn)行有效的保護(hù)。在了解到具體的信息之后再確定保護(hù)的具體方案和具體的施工細(xì)節(jié)。

（二）提高施工人員的工作作風(fēng)，樹(shù)立負(fù)責(zé)任的態(tài)度

施工工作人員是最前沿的人員，在施工中作為一名工作人員就必須有負(fù)責(zé)任的工作態(tài)度。認(rèn)真細(xì)致的做好總體規(guī)劃，從整體出發(fā)，在把握全局的基礎(chǔ)上再精確的進(jìn)行細(xì)致的施工。在施工中，也要加強(qiáng)工程管理措施，施工單位要與施工的有關(guān)部門進(jìn)行時(shí)時(shí)的合作和溝通，充分的了解到各種管線的保護(hù)要求以及保護(hù)原則。

（三）分析預(yù)測(cè)地鐵施工過(guò)程中可能出現(xiàn)的滲漏問(wèn)題并制定有效的應(yīng)急方案

即使準(zhǔn)備工作做的再充分，但是當(dāng)遇到實(shí)際施工的時(shí)候也會(huì)出現(xiàn)未知的變數(shù)。這也就顯得提前的做好預(yù)測(cè)和可能出現(xiàn)的問(wèn)題的解決措施是很有必要的，在預(yù)測(cè)的過(guò)程中可以模擬施工現(xiàn)場(chǎng)的施工條件對(duì)可能發(fā)生的問(wèn)題進(jìn)行逐一的排查和解決。對(duì)預(yù)測(cè)的可能發(fā)生的問(wèn)題提前制定有效的應(yīng)急方案，以便在后期施工的過(guò)程中及時(shí)有效的解決和排除問(wèn)題。

（四）加強(qiáng)施工過(guò)程中的監(jiān)測(cè)

在施工的過(guò)程中一定要進(jìn)行精確的監(jiān)測(cè)，及時(shí)的發(fā)現(xiàn)已經(jīng)發(fā)生或即將發(fā)生的有害問(wèn)題。監(jiān)測(cè)的結(jié)果將直接有效的指導(dǎo)下一步的施工方案和速度，因此對(duì)于施工監(jiān)測(cè)一定要精確細(xì)致，不可馬虎。監(jiān)測(cè)的內(nèi)容不僅僅是觀察管線有無(wú)滲漏或是滲漏情況，還要精確的監(jiān)測(cè)地質(zhì)底層的變化以及沉降情況，合理的監(jiān)測(cè)為施工的高效有序進(jìn)行提供了保障和便利。

盡管地鐵施工過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問(wèn)題，滲漏也會(huì)對(duì)隧道的周圍地層產(chǎn)生影響，但我們相信隨著科學(xué)技術(shù)的不斷更新與進(jìn)步，我們今天所面臨的問(wèn)題會(huì)一點(diǎn)點(diǎn)的得到解決。

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