潘 超

紹興市柯橋區(qū)軌道交通集團(tuán)有限公司 浙江 紹興 312000

前言：城市化建設(shè)過(guò)程中人口帶來(lái)的壓力影響十分突出，除了住房因素受到影響以外，交通同樣遇到了很大的難題。為了緩解城市交通壓力就需要重視地鐵建設(shè)。地鐵有著速度快、運(yùn)量大、污染小等優(yōu)點(diǎn)，正因如此才需要予以地鐵建設(shè)足夠多的關(guān)注度。盾構(gòu)施工法是非常常見(jiàn)的地鐵作業(yè)方式，盾構(gòu)法的應(yīng)用會(huì)改變土體原本狀況，很有可能會(huì)引發(fā)地表沉降，破壞已有設(shè)施，這勢(shì)必會(huì)威脅和影響到社會(huì)群體安全。在這樣的視角下必須重視地鐵盾構(gòu)區(qū)施工研究，找到沉降問(wèn)題處理辦法，做好相關(guān)技術(shù)研究具有現(xiàn)實(shí)性意義，需得到關(guān)注。

一、地鐵盾構(gòu)施工沉降原因

一般來(lái)說(shuō)天然土體都是三相體系。具體包括氣體充骨架體、孔隙水、礦物顆粒骨架體。其中飽和土構(gòu)成元素包括水和土顆粒，土顆粒一般呈現(xiàn)粘結(jié)和非粘結(jié)兩種狀態(tài)，有著傳遞荷載作用，利用土骨架完成傳力。土體上部分外荷載由土骨架、孔隙水承擔(dān)。在土體變形時(shí)，孔隙流體與氣體的體積會(huì)變得越來(lái)越小，此時(shí)顆粒開(kāi)始重新排列，并伴隨骨架體錯(cuò)動(dòng)現(xiàn)象。土滲透性、孔壓力降低以及土所在位置三者有明確聯(lián)系。在土體受到外力影響以后，孔隙流體和土粒開(kāi)始位移，此時(shí)建筑物的壓力就會(huì)傳導(dǎo)至地基，此時(shí)的土方開(kāi)挖引起土層下方失去支撐力故出現(xiàn)土體應(yīng)力變形，具體表現(xiàn)為地表下沉、地基下沉。

二、地鐵盾構(gòu)區(qū)施工沉降機(jī)理

地鐵盾構(gòu)區(qū)作業(yè)環(huán)節(jié)會(huì)受到施工進(jìn)度、施工位置影響。伴隨著盾構(gòu)區(qū)施工，此時(shí)的地層應(yīng)力將不再平衡，平衡狀態(tài)將會(huì)被打破。因?yàn)閼?yīng)力被完全釋放，于是地層出現(xiàn)了變形問(wèn)題?；诘貙訔l件來(lái)看，盾構(gòu)施工地表沉降是非常重要的因素。此外灌漿壓力、掘進(jìn)壓力、出土量、速度等也是需要考慮的問(wèn)題。從工程實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)結(jié)果可以得知，之所以地鐵盾構(gòu)作業(yè)環(huán)節(jié)會(huì)出現(xiàn)地表變形現(xiàn)象就是因?yàn)橄率鰩讉€(gè)原因所引起的。首先是先期變形。盾構(gòu)施工環(huán)節(jié)會(huì)遇到很多地下水，保障施工進(jìn)度和質(zhì)量需要將這些地下水排空。地下水位下降后，地層內(nèi)的孔隙水壓力發(fā)生顯著變化，引發(fā)地表變形問(wèn)題出現(xiàn)。其次地表變形。盾構(gòu)作業(yè)中，掘進(jìn)環(huán)節(jié)會(huì)受到前方作業(yè)面頂進(jìn)壓力影響。此時(shí)土體會(huì)受到強(qiáng)烈沖擊、擠壓讓地表開(kāi)始隆起。在壓力越來(lái)越小以后，前方土體開(kāi)始松動(dòng)，于是引發(fā)地表沉降。最后盾構(gòu)通過(guò)地表變形。受盾構(gòu)施工影響，土體和盾構(gòu)機(jī)之間會(huì)出現(xiàn)相對(duì)位移現(xiàn)象，引起地層損失。此時(shí)的兩側(cè)土體外側(cè)開(kāi)始移動(dòng)，隨后就會(huì)出現(xiàn)地表變形現(xiàn)象。當(dāng)然在盾構(gòu)機(jī)通過(guò)以后，襯砌和盾構(gòu)機(jī)之間的空隙如果沒(méi)有及時(shí)得到注漿或是說(shuō)注漿量不足也有可能會(huì)引起地表沉降、地層塌落問(wèn)題。

三、地鐵盾構(gòu)區(qū)施工沉降處理技術(shù)

（一）優(yōu)化施工參數(shù)

盾構(gòu)區(qū)間施工中為了應(yīng)對(duì)沉降問(wèn)題就需要做好施工參數(shù)細(xì)節(jié)的優(yōu)化。要牢牢結(jié)合地鐵工程實(shí)際狀況，參照盾構(gòu)覆土的厚度、圖紙?zhí)卣?、地表建?gòu)筑物情況、過(guò)往施工經(jīng)驗(yàn)初步制定盾構(gòu)操作參數(shù)和工藝。這里需要考慮的數(shù)據(jù)包括加泥量、土壓力、掘進(jìn)速度等。明確盾構(gòu)機(jī)工藝參數(shù)后要最大化展現(xiàn)測(cè)繪人員的崗位作用，在盾構(gòu)沿線的地層做永久性規(guī)范布設(shè)，發(fā)揮現(xiàn)代技術(shù)監(jiān)控作用，實(shí)體化、全面化監(jiān)控，把握每一個(gè)地層盾構(gòu)掘進(jìn)情況和地面條件。以此為參照點(diǎn)調(diào)整和優(yōu)化盾構(gòu)掘進(jìn)技術(shù)，保障施工順利，減少沉降概率。

（二）控制注漿

為保障有效應(yīng)對(duì)盾構(gòu)區(qū)間作業(yè)的沉降問(wèn)題，施工中就需要予以注漿量控制高度關(guān)注?；诶碚摻嵌葋?lái)說(shuō)空隙倍率需要保持在1.5至1.8。甚至在必要條件下需要二次補(bǔ)漿獲得更好的效果。作業(yè)中要基于盾構(gòu)段實(shí)際條件使用同步注漿方式保障注漿質(zhì)量，滿足應(yīng)對(duì)沉降問(wèn)題的各種要求。實(shí)際施工中假設(shè)需要穿過(guò)湖區(qū)、構(gòu)筑物、建筑物就需要用雙控措施，做好注漿量和注漿壓力的控制，提高漿液飽滿度，獲得最佳注漿效果。盾尾施工要嚴(yán)格控制同步注漿量，獲得良好密封效果，調(diào)整油脂實(shí)際用量絕不允許出現(xiàn)漏漿、漏水問(wèn)題。

（三）控制土倉(cāng)壓力

沉降問(wèn)題的處理需要嚴(yán)格控制土倉(cāng)壓力。施工中要控制好推進(jìn)的速度，保障穩(wěn)定與合理。要根據(jù)圖紙條件嚴(yán)格控制掘進(jìn)施工，保障施工質(zhì)量。對(duì)砂卵石層而言施工一定要控制好速度，因?yàn)榫蜻M(jìn)土壓波動(dòng)幅度和其關(guān)聯(lián)十分密切，會(huì)影響到土壓控制難度。要控制好螺旋輸送機(jī)的轉(zhuǎn)速，控制好泡沫和泥漿的加入量。多方配合管理土倉(cāng)壓力?？茖W(xué)判斷圍巖變化，調(diào)整平衡土壓力，保障規(guī)范化施工?？刂仆羵}(cāng)壓力螺旋輸送機(jī)掘進(jìn)速度和出土量，利用信息技術(shù)探測(cè)洞內(nèi)外信息，做好土樣分析，判斷地層情況，達(dá)成出土量控制目的。

（四）管片拼裝

在盾構(gòu)施工中該環(huán)節(jié)非常重要。管片拼裝中使用千斤頂收起，結(jié)束拼裝后讓千斤頂保持頂緊狀態(tài)，隨后做下一管片拼裝。如盾構(gòu)處于長(zhǎng)時(shí)間停頓，盾構(gòu)機(jī)重量與土體壓力就會(huì)對(duì)機(jī)頭造成影響，使其出現(xiàn)后縮與下沉。對(duì)此要注意頂緊千斤頂，在后部襯砌增加千斤頂，有效支撐后部襯砌管片和盾構(gòu)下半部，平衡上方土樣和前方土壓，達(dá)成防沉降目的。

（五）控制線性準(zhǔn)確性

推進(jìn)中要做好糾偏量控制。如存在軟硬均勻度不足、坡度變化、曲線變化就會(huì)導(dǎo)致盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)出現(xiàn)偏差。要科學(xué)控制盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)，減少地層變形，搭配管片拼裝環(huán)節(jié)，為正確掘進(jìn)提供支持。

（六）連續(xù)性施工

盾構(gòu)區(qū)間作業(yè)中如長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)，將無(wú)法保障土倉(cāng)壓力保護(hù)效果，引起地面沉降。所以要保障連續(xù)性施工，減少非正常停機(jī)出現(xiàn)概率。特殊情況下控制好停機(jī)時(shí)間和位置。

四、施工流程與注意事項(xiàng)

施工中要根據(jù)實(shí)際情況科學(xué)選擇盾構(gòu)機(jī)，保障盾構(gòu)機(jī)性能和地質(zhì)條件相契合，保障適應(yīng)性，提高施工質(zhì)量的控制效果。要做好進(jìn)場(chǎng)方案、吊裝方案制定，明確操作要求。

結(jié)語(yǔ)：大部分地鐵工程都位于城市最繁華的區(qū)域，周?chē)嬖诖罅康叵鹿芫€和建筑物，如果發(fā)生沉降機(jī)會(huì)引起很大的損失，影響人民生活，增加工程成本。盾構(gòu)區(qū)間施工一定要做好技術(shù)研究，加強(qiáng)技術(shù)處理，保障工程效益，這對(duì)城市發(fā)展、社會(huì)進(jìn)步來(lái)說(shuō)意義重大。