青岛市地铁一号线有限公司 266000
摘要：改革开放以来，随着大量人口不断的涌入城市，城市在飞速的扩张。而现有的交通体系发展虽然也很迅猛，但还是赶不上城市化的进程。传统意义上的交通已经无法满足现有的交通状况，因此地下轨道交通得以全面发展，它能从根本上解决现有的交通压力。在城市中修建地铁本身就是很复杂的一项工程，要考虑方方面面的因素。浅埋暗挖法作为现在城市地铁建设发展的一个重要施工方法，我们应考虑在施工过程中可能遇到的任何问题。比如施工过程中引起地表的不均匀沉降，隧道周围建筑物及埋设在地下的各种管线的影响等等。这些都会对地铁施工造成一些不可预测的工程事故，甚至还有可能对地铁上方的居民造成人身和财产的损失。城市轨道浅埋暗挖隧道拱顶沉降、洞内收敛监测值为隧道动态设计及施工提供重要参考。但是，目前隧道拱顶沉降监测只能在初期支护完成后进行监测，开挖至初期支护完成这段时间内的沉降值无法监测。针对目前地铁工程进行浅埋暗挖施工过程对周边环境带来的影响，文章应以实际工程项目为例，分析了浅埋暗挖的施工现状，并提出了地表沉降与邻近桥基的检测控制策略，其目的是降低工程建设对周边环境带来的不稳定性影响，进而提高工程项目建设使用的安全可靠性。
关键词：地铁工程；浅埋暗挖施工；地表沉降；邻近桥基影响；建筑物沉降
引言
随着城市化建设进程节奏的逐步加快，城市里面人口越来越多，地面空间变得越来越拥挤，地下建筑的大规模建设解决了这个问题。在地铁施工过程中，由于地下土体被挖出，造成洞室周围土体应力重分部，不可避免的产生地表沉降。因此，对地下建筑施工引发的地表沉降规律进行研究十分重要。针对地铁隧道开挖诱发地表下沉，致使已有桥基变位的问题，采取经验法的叠加原理预测双线隧道开挖对地表沉降曲线的影响。以某地铁为工程背景，采用三维有限差分数值（FLAC3D）软件模拟浅埋暗挖不同工况对地表和邻近桩基沉降的影响。理论分析及数值模拟结果均表明：双线隧道引发的地表沉降呈"U"型曲线分布，且沉降槽宽度影响范围和地表沉降均较单线隧道大。环形开挖预留核心土法可作为该区间隧道的主要施工工法。现场监测分析表明：该施工工法能有效地降低地表沉降和桩基变形，对黄土地区该类隧道工程具有一定的指导意义和借鉴价值。
1工程概况
本区间设计地裂缝设防段采用暗挖法，其它地段采用盾构法。暗挖段设置施工竖井一座，施工竖井横通道与区间交点里程为YDK43+580.009，交角为90°。本区间隧道地裂缝暗挖段左线里程ZDK43+365-ZDK43+672.5，共307.5m，右线YDK43+365-YDK43+638，共273m。采用CRD法施工，复合式衬砌。实际施工建设过程，由于地铁开挖会引起周边土层内力的重新分布，必然对周边环境带来危害。结合本工程的建设情况，这里的危害主要体现在地表出现较大程度的沉降、塌陷问题以及对邻近桥梁基础的影响。故而，地铁浅埋暗挖施工人员应对工程建设情况进行实际分析，以降低作业对地表沉降与邻近桥基的影响，进而提高地铁工程建设使用的科学合理性。
2地铁工程浅埋暗挖的施工现状
本地铁工程在区间ZDK44+365.000~YDK43+678.163、YDK43+365.000~YDK43+649.497段采用矿山法施工，其余段则采用了盾构法施工。这里的盾构圆形界限为Φ5400mm，衬砌环宽为1.5m，管片厚度采用20cm，衬砌环管片分成6块，采用错缝拼装。如图1所示，为盾构管片拼装图。
地表沉降监测点标志采用窖井测点形式，使用人工开挖或钻具成孔的方式进行埋设，要求穿透路面结构层。测点采用φ18或φ20钢筋，要求埋设与原状土内，长度不小于80cm，并加地铁6号线统一要求的塑料保护盖，开口方向统一朝大里程方向，孔径不得小120mm。道路、地表沉降监测测点应埋设平整，防止由于高低不平影响人员及车辆通行，同时，测点埋设稳固，用砂填实，做好清晰标记，方便保存。其次，建筑物沉降，对于受影响建筑物基础或承重结构，应布设观测点来定期量测施工期间沉降变化情况。在布设地铁浅埋暗挖周边建筑沉降测点前，应根据施工现场的实际情。况，将观测点设置在建筑物承重墙柱与拐点部位，且禁止设置在外表装修层结构上。对于建筑物监测点的埋设，应直接利用电锤经建筑物外侧墙体打孔，来完成后续的观测标识打入与锚固剂固定等操作内容。不具备钻孔埋入观测标识的位置，可以采用粘贴沉降监测条码方式进行监测再次，对于地裂缝变形带内外岩土工程性质有一定的差异，主要表现为岩土体受力后岩土结构发生变化，易造成隧道洞壁失稳，洞顶坍塌等现象，根据《西安市地铁六号线二期（劳动南路－纺织城站）建设工程地质灾害危险性评估报告》，f8地裂缝活动性评级为弱，危险性评级为小。F8地裂缝活动区间结构措施适应变形为主。采取的主要工程措施包括，几下几点：采取浅埋暗挖法，对于跨越活动强度较大的地裂缝地段尽量采取浅埋暗挖法施工，同时加强衬砌强度。在跨越地裂缝处隧道衬砌断开设置，隧道净空预留变形空间，保证在隧道基底下沉时不影响正常通车。在跨越地裂缝前后应尽量加大纵向坡度，以防止在发生沉降之后形成积水坑。并在裂缝前后预留足够的坡段长度，以防止断缝处发生沉降之后形成新的变坡点。加强地裂缝带的防水措施。隧道底部预留灌浆孔。当运营过程中观测到有超过预测的沉降发生时，能够及时采取压浆稳定基础，甚至抬升基础高度。而具体的施工监测过程，则应采用以下手段，来降低地裂缝所带来的变形与不稳定性问题：
（1）建议区间隧道施工时，在地面周围建立沉降观测网，在隧道的两侧、及周边建筑物区及道路上埋设沉降观测点，进行地面及支护结构顶部的全面、系统、连续的控制性监测，并对地面沉降情况变化作出趋势分析并预报；
（2）对于F8地裂缝影响段，加强地层深部位移及结构应力测量，并在垂直地裂缝方向布设地表沉降监测点，监测地表沉降变形；
（3）对地下水位进行测量，监测并分析其变化（突变）数据，预测其变化趋势，预防过大沉降引起的灾害性工程事故；最后，由于本区间开挖段地质条件较复杂，围岩稳定性差，因此，实际施工时应充分考虑施工对土层的影响，加强支护，减少水土流失，控制地表下降，保证地下管线、管道及重要建筑物基础的安全。对卵石厚度大、饱和砂层普遍分布的地段，开挖中应采取有效措施穿越上述地层，应做好支护及降水排水措施，应注意以下风险。
A建议区间隧道施工时，在地面周围建立沉降观测网，在隧道的两侧、及周边建筑物区及道路上埋设沉降观测点，进行地面及支护结构顶部的全面、系统、连续的控制性监测，并对地面沉降情况变化作出趋势分析并预报；
B对地下水位进行测量，监测并分析其变化数据，预测其变化趋势，预防过大沉降引起的灾害性工程事故。
3.2邻近桥基影响
对于地铁施工对邻近桥墩的沉降影响，实际施工影响范围内有浐河等驾坡桥，受盾构施工影响，需对该桥的桥墩进行沉降监测，定期量测施工期间沉降变化情况。共计布设18个。桥墩可以采用粘贴沉降监测条码方式进行监测。对于周边河堤的沉降影响，因浐河两侧河堤河堤范围内的监测主要通过加密布设地表沉降监测点的方法进行。从河堤最高点依次加密布置2~3排监测点，东西河堤均按照此原则布置。测点间距5m左右，共布设26个河堤沉降监测点。对于周边环境巡视发现异常的情况，应在施工期间及工后稳定前，重点对桥梁状态、道路地表、建（构）筑物、河流湖泊护砌结构等进行巡视，在巡视过程中当发现桥梁出现倾斜、裂缝等异常情况时，道路及地表出现裂缝、凸起、凹陷、冒浆等异常情况时，当建（构）筑物出现裂缝、外墙破损等异常情况时，当出现管线渗水、开裂，沿线地表沉陷、冒水、冒起等异常情况时，当河流湖泊护砌结构出现结构开裂、水面出现漩涡等异常情况时，采取如下相应的应急处理措施。
4结束语
综上所述，结合工程项目的实际情况，对所处的地表与邻近工程建设情况进行分析，以最大限度的降低可能带来的不稳定性影响，进而促进所处地区交通运输业的健康稳定发展，保证地铁浅埋暗挖隧道工程的建设质量。将最具效用的地铁浅埋暗挖施工质量控制措施作用于实践，最终满足人们对生产生活质量的高稳定性需求。故，研究人员应将上述分析内容与科研结果更多地作用于不同地质条件与工程背景环境，以优化地铁施工建设的技术条件。
参考文献：
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论文作者:周桂银
论文发表刊物:《建筑细部》2019年第9期
论文发表时间:2019/10/23
标签：地表论文; 隧道论文; 地铁论文; 裂缝论文; 工程论文; 桥基论文; 情况论文; 《建筑细部》2019年第9期论文;