对于城市地铁隧道施工引起地面沉降问题的探究

【摘要】城市铁路隧道建设阶段中，普遍应用盾构施工处理方式。该项技术工艺同地面沉降包含紧密联系。虽然该类技术方式在我国隧道工程建设中获取了长足进步。然而其仍旧包含一定问题，即会导致地面沉降。为此，本文就城市地铁隧道工程施工引起的地面沉降展开探讨。对提升整体质量水平，预防不良损失影响，创设明显效益，有重要的实践意义。

【关键词】城市地铁；隧道施工；地面沉降

1、前言

城市交通建设事业的迅猛发展，令城市地铁隧道工程施工建设规模逐步扩充。我国较多工程普遍应用盾构处理方式，虽取得了一定成效，然而也呈现出了一定弊端问题。基于各类因素作用影响，会令地层结构受到不良破坏，导致地面沉降。一旦发生该类状况不但会令地表以及四周建筑受到影响，还会导致一定区域范畴中地层形成不规则改变，对人们日常生活、从事各项丰富的经济建设、实践生产活动，极为不利。为此，地铁隧道工程施工建设导致的地面沉降问题，逐步受到广泛重视。人们主力探究引发地铁隧道工程周围环境地面沉降的具体成因，进而可通过更好的防护处理，提升工程应用服务质量，有效杜绝不良隐患问题。通常来讲，隧道工程盾构施工处理导致的地面沉降种类多样。包含四类，即地层损伤、扰动土层总体密实性、盾构埋深以及半径。

2、地层损失影响

城市地铁隧道施工阶段中，采用盾构方式，具体开挖土体的总量体积以及隧道总体体积存在差异。令现实施工处理阶段中会导致土层受损。为有效的弥补该类影响损失，则会令隧道四周土体自然变化移动，进而形成地面沉降。为科学明确该类因素影响，我们做进一步分析。

通常盾构掘进阶段中，基于开挖面土体受到的初期侧向应力小于水平支护应力影响，进而令土体会朝着盾构中变化移动，进而令其上部地面形成沉降。推进阶段中，作用在开挖面土体的推动力则会高于初级侧向力，进而令土地会朝前或朝上运动，进而形成上方土体不断的隆起。

为降低盾构施工处理对土体产生的影响作用，一般会利用千斤顶发挥驱动作用，令切口贯穿到土层，而后可位于切口中完成土体运输以及开挖。然而，在千斤顶缩回阶段，则会导致明显的盾构后退，令开挖面土体出现倒塌最终形成地面沉降。基于盾围后方建筑空隙进行压浆处理往往存在不充分的现象，进而会导致压浆总量有限、压力作用不佳的状况。会令坑道四周土体丧失原有平衡状态，并会逐步向着空隙发展运动，最终形成土层损失。特别是当盾构位于粘性土内推进之时，则会形成地层损失问题。

城市地铁隧道盾构施工过程中，其轴线影响具体的推进发展方向。事实上，盾构在该过程中会构成开挖断面，为椭圆形式。其轴线则会对该椭圆的规范性形成明显作用影响。也就是说其影响盾构推进具体方向。一旦轴线与隧道发生偏离，便会形成偏角。角度越大，越会令土体产生更为明显的扰动与损害，最终引发地层损失。由此可见盾构推进会对地层形成一定作用影响。

该过程之中会恰巧遇到正面障碍物阻隔，通过穿越，则会令障碍物形成移动位移，并会位于地层形成空隙。倘若不快速做好压降填充处理，便会导致土层位移进而形成地面沉降。盾构掘进以及推进阶段中，机械设施会同地层形成摩擦以及剪切作用，对土体以及地层结构形成一定破坏，导致地层损失，并引发地面沉降。基于长久的荷载作用影响，会令隧道衬砌形成沉降，进而也会导致地面沉降问题。

3、扰动土体固结压密影响

扰动土体形成固结密实成因在于土体在扰动作用下，基于盾构推进令水压力增加，位于隧道四周土层可构成超孔隙水压区域。而在终止作业施工后土体表面应力得以释放，超孔隙水压渐渐消失，进而令孔隙水排出。该过程下会令土体变得固结压密，进而形成沉降变形。土体土层在盾构扰动下会形成破坏，令其承受极限应力渐渐削弱，并令原始强度渐渐下降，土层则会渐渐形成变形以及移动，导致地面沉降问题。土体强度降低，还会令其各个点位法向以及剪切应用力作用于土体形成移动以及变形，并影响了盾构之上土体的整体稳定可靠性，导致地面沉降问题。

4、地表沉降槽系数影响

地表沉降槽具体的宽度系数关系到地面沉降具体的范畴与水平。其变化主体与两层面内容相关联，即盾构埋深以及半径。前者主要为，城市地铁隧道施工建设阶段中盾构作业具体的深度，即隧道深度。虽然隧道建设施工包含不同等级的盾构埋深，然而其同沉降槽总体宽度却包含规律联系。一般来讲，伴随盾构埋深提升，宽度系数渐渐增加，地表沉降槽位于横向的影响范畴同样渐渐增加，地面沉降则渐渐降低。同时，埋深同宽度系数还能够同地面沉降呈现出此消彼长的状态。另外，盾构半径以及地表沉降槽具体的宽度，也包含增加以及降低的既定关系，然而同地面沉降则不会出现此消彼长的模式特征。宽度系数还会伴随盾构半径的扩充渐渐增加，令地面沉降范畴伴随增长。

5、结语

总之，通过对城市地铁隧道工程施工建设阶段中存在的沉降问题展开探讨。借助具体成因分析，可进一步明确盾构处理工艺特征，实践应用技术。粘性土中，土层损失、盾构埋深、半径以及扰动土压实引发的地面沉降作用将会更为明显。为此，我们应进一步深入探索，制定科学实践策略，进而优化城市地铁隧道施工整体质量水平，提升工程实施全过程可靠安全性，延长隧道项目应用服务寿命，推进城市交通事业的科学持续、可靠、稳定发展，开创良好的公共交通服务环境，创设明显的经济效益与社会效益。

参考文献

[1]朱永，杨其新.隧道施工导致的地表移动及变形研究[J].地下空间与工程学报，2006，（04） .

[2]俞鑫风，王健.地铁隧道近接施工相互影响研究现状及其思考[J].北京建筑工程学院学报，2008，（03） .

[3]韩煊，罗文林，李宁.地铁隧道施工引起沉降槽宽度的影响因素[J].地下空间与工程学报，2009，（06） .

[4]阳军生，李建生，傅金阳.隧道施工对邻近结构物影响评价软件的开发[J].地下空间与工程学报，2011，（01）.