崔艷濤（天津市地下鐵道集團(tuán)有限公司，天津 300000）

地鐵盾構(gòu)施工對(duì)周邊結(jié)構(gòu)影響的時(shí)間相關(guān)性問題探究

崔艷濤
（天津市地下鐵道集團(tuán)有限公司，天津 300000）

伴隨我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)城市化的發(fā)展進(jìn)程不斷加快，地鐵對(duì)城市的發(fā)展至關(guān)重要，因此，做好地鐵區(qū)間隧道施工環(huán)節(jié)有利于加快城市的發(fā)展進(jìn)程。在地鐵區(qū)間隧道施工的過程中，地鐵盾構(gòu)法發(fā)揮重要作用。長(zhǎng)期以來，在地鐵區(qū)間隧道施工的過程中，施工人員也在不斷完善施工方法，雖然取得一些成效，但是仍舊存在諸多的問題，阻礙地鐵區(qū)間隧道的施工進(jìn)程。本文主要闡述了地鐵盾構(gòu)施工對(duì)周邊結(jié)構(gòu)影響的時(shí)間相關(guān)性問題研究，進(jìn)而使地鐵建設(shè)朝向更好、更快的方向發(fā)展。

地鐵盾構(gòu) 周邊結(jié)構(gòu) 時(shí)間 相關(guān)性 問題

最近幾年，我國(guó)城市地鐵建設(shè)的發(fā)展進(jìn)程不斷加快，但是，在地鐵建設(shè)的過程中，由于施工人員無法掌握正確的施工方法，導(dǎo)致一系列問題的出現(xiàn)，從而影響施工進(jìn)程。因此，現(xiàn)階段，地鐵施工人員面臨的主要任務(wù)是如何利用盾構(gòu)法，做好地鐵區(qū)間隧道施工。

1　盾構(gòu)施工法的概述

盾構(gòu)施工是指：在地面以下，通過采用盾構(gòu)機(jī)暗挖隧道的施工方法，具體流程是：施工人員不僅要把握和控制好開挖面，以免圍巖發(fā)生坍塌現(xiàn)象，并且還要進(jìn)行隧道的挖進(jìn)、出渣環(huán)節(jié)，施工人員在機(jī)內(nèi)拼接安裝管片，進(jìn)而形成襯砌，以為壁后注漿奠定良好的基礎(chǔ)。在地鐵隧道施工的過程中，盾構(gòu)法非常適用于軟弱、復(fù)雜的地層。在采用盾構(gòu)施工的過程中，盾構(gòu)機(jī)發(fā)揮重要作用，盾構(gòu)機(jī)的功能非常齊全，例如，開挖、支護(hù)、推進(jìn)、襯砌等等。施工人員在選擇盾構(gòu)機(jī)的過程中，應(yīng)確定盾構(gòu)機(jī)的機(jī)型，依據(jù)施工當(dāng)?shù)氐木唧w狀況，選擇與之相適應(yīng)的盾構(gòu)機(jī)型號(hào)［1］。

盾構(gòu)技術(shù)的基本原理：即在不打擾到圍巖的狀況下，能夠順利完成施工環(huán)節(jié)，以免影響到地面周邊的建筑物，為了滿足這一要求，施工人員應(yīng)充分利用壓力倉(cāng)的優(yōu)勢(shì)，使泥水壓力保持平衡，并且通過采取壁后注漿的方式，及時(shí)補(bǔ)充盾尾的空隙。因此，我們可以看出，要想充分發(fā)揮盾構(gòu)施工的優(yōu)勢(shì)，施工人員必須做好圍巖應(yīng)力的釋放和變形環(huán)節(jié)。

2　盾構(gòu)施工對(duì)周邊建筑時(shí)間相關(guān)性的影響分析

2.1盾構(gòu)施工的影響范圍

在地鐵隧道施工的過程中，通常情況下，將盾構(gòu)對(duì)周邊環(huán)境的影響，依據(jù)影響范圍可以將其劃分為兩個(gè)方面，即受影響區(qū)域、不受影響區(qū)域。相比于受影響區(qū)域，不受影響區(qū)域的建筑物，對(duì)隧道施工的影響較小［2］。對(duì)于受影響區(qū)域的建筑物，施工人員應(yīng)分析其影響性，并且采取相應(yīng)的管理對(duì)策。但是，現(xiàn)階段，在劃分影響區(qū)域的過程中，尚未形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。然而，必須堅(jiān)持其基本原則，即在建筑物基礎(chǔ)的底部，在向下臥層地基土擴(kuò)撒的過程中，應(yīng)確保其范圍，并且離開隧道的周邊以及塑性區(qū)，以免在塑性區(qū)土地施工的過程中，在沉降和固結(jié)沉降環(huán)節(jié)，導(dǎo)致建筑物無法承受差異沉降。

圖1　建筑物的位移狀況圖示

2.2新建隧道對(duì)鄰近建筑物的時(shí)間相關(guān)性影響

在新建隧道對(duì)周邊建筑物的時(shí)間相關(guān)性影響分析過程中，計(jì)算建模環(huán)節(jié)至關(guān)重要，施工人員在分析有限元的過程中，即便能夠科學(xué)、合理的分析土體的三維位移，但是，施工人員需要計(jì)算的內(nèi)容較多，并且還會(huì)耗費(fèi)很多時(shí)間，尤其是非線性彈塑性土，此種分析方法的優(yōu)點(diǎn)較少，并且不適用于隧道施工的實(shí)際狀況。因此，基于以上存在的問題，為有效解決這一問題帶來的困擾，應(yīng)將復(fù)雜、多變的三維問題逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槠矫娴膽?yīng)變處理，并且施工人員在選擇計(jì)算剖面的過程中，應(yīng)選擇斷面，這樣不僅能夠最大限度的減少計(jì)算成本，也能夠滿足隧道工程建設(shè)的發(fā)展需要［3］。

此外，在分析新建隧道對(duì)周邊建筑物影響的時(shí)間性因素分析的過程中，除了計(jì)算建模外，還應(yīng)分析建筑物的位移狀況，如圖1所示：

從圖1中，我們可以看出，虛線代表建筑物原來的位置，實(shí)線則代表在新建隧道施工的過程中，所引起的位移，在新建隧道施工的過程中，隧道鄰近的地層會(huì)受到影響，進(jìn)而出現(xiàn)在地表建筑物的左側(cè)，其壓力逐漸減小，導(dǎo)致建筑物傾向于逆時(shí)針方向。因此，在同一方向，隨著地表建筑物的位移，樁基礎(chǔ)也會(huì)隨之發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，樁頂?shù)奈灰破螅瑯兜孜灰破?，即圖中的影響效果一。如果從另一個(gè)方面分析，地層的損失會(huì)導(dǎo)致在鄰近樁基中，靠近隧道左側(cè)的建筑物，壓力會(huì)逐漸減小，進(jìn)而形成向左方向的位移，造成地表建筑物朝向順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，即圖中的影響效果二［4］。

2.3計(jì)算參數(shù)對(duì)地表建筑的時(shí)間相關(guān)性影響

調(diào)查顯示，在新建隧道的過程中，計(jì)算參數(shù)對(duì)地表建筑物的影響主要為以下幾個(gè)方面：

首先，如果在建筑物的兩端，其位移為正，則表示向上。如果為負(fù)，則表示向下。并且沉降差主要為右端位移和左端位移之差。其次，如果隧道埋深較小，建筑物將會(huì)朝向順時(shí)針方向傾斜。然而，如果隧道埋深較大，建筑物將會(huì)傾斜于逆時(shí)針方向。

3　結(jié)語

綜上所述，通過分析盾構(gòu)法的概述，以及盾構(gòu)法對(duì)建筑物周邊的時(shí)間相關(guān)性影響分析，我們可以看出，在隧道工程建設(shè)的過程中，盾構(gòu)法發(fā)揮重要作用。但是，由于受到多種因素限制，施工人員并不能夠完全掌握盾構(gòu)法的技術(shù)要點(diǎn)，進(jìn)而出現(xiàn)一系列的問題，阻礙隧道的施工進(jìn)程。這就要求施工人員應(yīng)轉(zhuǎn)變以往的施工理念，改進(jìn)和完善施工方法，充分利用盾構(gòu)法的優(yōu)勢(shì)，熟悉和了解在施工過程中經(jīng)常出現(xiàn)的問題，做好隧道施工建設(shè)。

［1］潘曉馬，張成滿，溫向東等.淺談新建隧道施工對(duì)鄰近既有隧道安全性影響數(shù)值分析［J］.鐵道建筑技術(shù)，2010，18（03）：259-261.

［2］吳利波，高秀波，周玉航.淺析地鐵區(qū)間隧道施工對(duì)近鄰管線影響的三維數(shù)值模擬［J］.巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2012，20（05）：12-14.

［3］施成華，彭立敏，胡自林等.淺談隧道開挖對(duì)地表建筑物影響的隨機(jī)介質(zhì)分析方法［J］.湘潭礦業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，2011，10（8）：158-159.

［4］劉學(xué)增，朱合華，劉明哲等.考慮動(dòng)態(tài)施工過程的巖土介質(zhì)橫觀各向同性粘彈性反分析及其工程應(yīng)用［J］.巖土工程學(xué)報(bào)，2013，14（01）：265-267.