摘要：随着社会经济的发展以及科技的进步，地铁已经成为了人们生活中重要的交通工具，但是在地铁的运行过程中，同样会遇到一定的问题，比如地铁隧道长期沉降问题，就会对地铁的安全造成重要的影响，尤其在软土地区地铁隧道的沉降问题表现的更加明显。本文以此为背景，对软土地区地铁隧道的沉降问题进行研究，对地铁沉降的原因、规律进行探究，找出影响地铁安全运行的影响因素，最后提出针对性的对策建议，希望能够促进我国软土地区地铁隧道沉降问题的解决，提高地铁的安全稳定运行。
关键词：软土；地铁；长期沉降；结构安全；运营安全
在我国经济快速发展的同时，相应的城市基础设施建设也在快速推进，地铁作为人们出行的重要交通工具，虽然能够给人们提供较大的方便、缓解城市交通拥挤，但是仍然存在相应的问题，比如在软土地区地铁隧道就存在着长期沉降的问题，对地铁的安全稳定运行产生重要影响。从我国当前已经开通运行的地铁运行情况能够看出，在软土地区地铁会出现较大的沉降，并且这种沉降需要较长的时间才能停止，具有明显的不均匀性。地铁隧道长期沉降会对地铁的结构以及耐水性等构成较大的威胁，尤其是在不均匀沉降地区，会对地铁轨道的平顺性以及乘客乘坐的舒适性产生重要影响。因此本文对软土地区地铁隧道长期沉降及对地铁运行带来安全风险进行研究，具有重要的理论和现实意义。
一、软土地区地铁隧道长期沉降的原因
软土地区与其他性质的土壤有很大的区别，不仅表层土壤较为稀疏，而且下层土壤也不板实，这种土壤中含有较多的气孔以及水分，在长期的压力之下会不断下沉。如果软土地区建设有地铁隧道的话，在地铁以及隧道的双重压力之下，会产生一定的沉降，并且这种沉降需要很长的时间才能停止。
软土地区地区隧道长期沉降的原因是多方面的，其影响因素主要包括沿线地质条件较差、周边建筑工程较多、区域性地面沉降以及隧道渗漏等，这些都会对导致地面沉降。拿我们比较水洗的周边建筑工程因素来看，一般地铁都会经过建筑工程较为密集的区域，这些建筑工程一般较为复杂，包括了地下设施、地面堆载以及巨大的交通载荷等。这些密集的建筑工程会对地面产生较大的压力了，进而对地铁隧道的使用产生重要的影响。
但是周边建筑工程并不是导致地铁隧道长期沉降的主要原因，地铁隧道所在的工程地质条件才是始作俑者。由于软土地区的土质本身就比较软，存在着土层分布不均匀的问题。如果在加上地铁隧道的重量以及地铁运行时的冲击力，将会加大软土层所受的压力，出现受力不均的现象最终导致地铁隧道出现沉降。因此我们能够得出，导致地铁隧道出现沉降的主要原因就是地铁所在的软土层分布不均。而当地铁在运营过程中，其产生的受力十分巨大，在加上诸多其他原因的影响，就导致地铁隧道长期沉降。
二、软土地区地铁隧道长期沉降对地铁安全的影响
（一）长期沉降对地铁隧道结构裂缝的影响
地铁结构对地铁隧道的安全会产生重要的影响，如果地铁结构出现裂缝将会降低隧道结构的承载能力。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果地铁隧道建设在雨水较多的山区，将会伴随着隧道渗水的现象，导致钢筋腐蚀或者混凝土裂化等问题。从当前的情况来看，在地铁隧道经过长期的沉降之后，其结构都会产生不同程度的裂缝，在地铁隧道的长期运行过程中，所产生的裂缝会逐渐扩大，或者引发新的裂缝。这个过程会形成恶性循环，裂缝会降低地铁隧道结构的稳定性以及耐久性，从而对地铁隧道的安全稳定运行产生重要影响。
通常来说软土地区的长期沉降，会使地铁隧道产生三种裂缝：斜向裂缝、纵向裂缝以及环向裂缝，不同尺寸大小以及不同位置的裂缝，对地铁的安全运行也会产生不同的影响。例如在建设地铁所使用的钢筋混凝土等复合材料中，由于各种材料具有不同的变化使得裂缝的出现无法避免，如果裂缝非常细微则不会对地铁隧道的建设产生影响，相反如果裂缝较大则会对隧道的耐久性以及稳定性造成影响。
如果地铁隧道中所产生的规模较大的裂缝无法在第一时间进行修补，那么将会埋下严重的安全隐患，比如可能会导致渗水的出现等。虽然在地铁隧道的建设过程中，裂缝的出现是无法避免的，但是建筑施工单位要严格控制，如果裂缝较小并且没有出现渗水，那么可以使用水泥浆进行修补。而如果裂缝较大并且出现渗水和漏水等情况，则需要进行注浆来对裂缝进行封闭。
（二）长期沉降对隧道渗漏的影响
隧道渗水漏水也是隧道建设过程中经常出现的问题，在地铁隧道的建设以及运营过程中也会出现。当地铁隧道出现渗水或者漏水时，将会对地铁设备的使用寿命产生重要影响，如果排水不畅将会导致地铁隧道内部积水。通过研究能够发现，在隧道内出现渗水、漏水的位置主要包括墙角纵向裂缝、边墙裂缝以及顶板裂缝等。同时我们也可以根据渗漏大小情况，来将地铁隧道的渗漏分为轻微渗漏、中度渗流以及严重渗漏等。对渗流的水进行观察，如果水中含有数量较多的细沙，按摩就能判定渗漏已经破坏了隧道混凝土的质量。地铁隧道的渗漏与长期沉降是相互联系的，在长时间沉降之后将会有大概率的情况发生隧道渗漏。总的来说在地铁隧道沉降的操区段，会出现较为严重的渗水。为此我们一方面需要进行隧道裂缝的修补，另一方面需要做好隧道积水的抽取，并对软土地区采取一定的措施以防止出现地面沉降等问题。
（三）长期沉降对地铁安全运营的影响
地铁隧道的长期沉降大多是不均匀的，有的地方沉降的较为严重，而有的地方则沉降较少。地铁隧道的沉降将会对地铁的坡度、坡长以及隧道的曲率半径等造成影响，使以上数据发生改变，对隧道的安全稳定造成影响。除了安全之外，地铁隧道的长期不均匀沉降也会对乘客乘坐的舒适性产生重要影响。在进行地铁隧道的设计时，出于降低建设难度以及提高乘客舒适性等方面的要求，设计师会降低坡度，并将坡的长度进行延伸，使得整体线路相对平缓。但是在地铁隧道出现长期沉降时，其设定的坡长以及坡度等都会发生改变。防止地铁隧道出现沉降，我们可以通过扰动注浆的方法来解决，这种方法能够在不影响地铁安全运行的情况下，达到最大化的效果。同时我们还可以在地铁隧道中设立相应的监测系统，对地铁隧道内的情况进行实时监控，在第一时间发现问题并进行解决。
三、长期沉降预警模型的思考
长期沉降预警模型的使用，对于地铁隧道安全运行的评估具有重要的作用。从我国当前的情况来看，地铁隧道的预警主要体现在施工阶段，而对于软土地区地铁隧道长期沉降的预警研究，目前仍然不够成熟。软土地区地铁隧道的运营使用会对地铁的安全产生重要的影响，所以建立相应的沉降预警模型对于地铁的安全稳定运行具有非常重要的作用。我们需要加强对预警模型的研究以及开发，发挥模型在方法地铁隧道风险中的作用。
结束语
作为当前重要交通工具的地铁，在建设过程中难免会遇到软土，而地铁隧道在软土上会发生明显的沉降，对地铁的安全运营产生不利影响。因此加强对地铁隧道长期沉降的研究，提高预警模型在防范地铁隧道长期沉降中所产生的风险，具有重要的理论与现实意义。
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论文作者:蔡雁蕊
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年4期
论文发表时间:2019/6/25
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