摘要:随着城市规模的不断扩大,城市人口的不断增多,交通网越来越复杂。在进行地铁施工过程中,需要对地铁施工的沉降问题进行分析和控制,进而来保证施工的安全,更好的构建城市的交通网,推动城市的向前发展。本文主要先分析地铁施工出现沉降的原因,然后针对问题提出相应的建议,以此来为地铁施工作出相应的建议。
关键词:地铁施工;沉降;监测;分析;控制;策略
在经济不断发展过程中,对于城市地铁建设力度也在不断增大。在这其中的地铁隧道工程必须要保证在岩土体内部完成,但是在施工过程中不管开挖隧道的深度多少,都一定会影响到地下地下岩土体,进而破坏土体结构,导致地表出现沉降、变形。在这过程中,如果地表沉降达到某种程度,就可能会直接影响到地下管道的排布和使用,还会影响到地面建筑的安全。所以,在地铁隧道开挖过程中,要结合城市的实际发展情况进行合理计划,根据相关的要求来适当调整沉降问题,保证在地铁施工过程中不会影响到地面建筑。
一、地图施工沉降的原因
(一)受到开挖施工的影响
在开始地铁施工开挖前,可能会存在一定的应力进而导致地层变形,出现收缩现象,这样就会引起地表下沉。在开始时候后,对于分台阶的设计,会在上下台阶封闭前,所出现的拱顶引起沉降,进而导致地表出现下沉情况[1]。还有就是在完成开挖初级阶段后,对于混凝土的网喷使用,一定会出现一些孔洞,针对这些孔洞在回填过程中,就会引起土体的下落,进而导致地层出现沉降问题。
在正常情况下,地铁施工本身就较为复杂,对于在这过程中所使用的暗挖法,主要需要分层来进行施工,在分层阶段就会对地层进行破坏,不断的扰动会导致地表出现沉降现象。在这过程中最为明显的就是不同结构之间的交汇处,沉降问题较为严重。不仅会在这过程中受到受力的影响,而且还存在很多其它的问题,进而产生较为严重的沉降。
(二)受到降水施工的影响
为了能够保证在进行地铁施工过程中,没有存在任何水体,就需要对其进行降水施工。在土体粘连性较差的地方出现含水层降水时,此时的应力应该保持不变。那么,就会因为裂缝的压力不大,会在颗粒之间出现应力,进而出现土层沉降的现象。因为含水层自身的透水性较高,所以所产生的应力如果增大,那么相对应的压力就会减少。可以在这过程中将含水层看作为弹性层,如果应力出现增大现象,就会导致土体沉降。
引起地面沉降的最主要原因就是因为在地铁施工过程中,对于降水环节会抽取相应的地下水,那么就会导致水位下井,进而导致上层的土层应力增大,所出现的负荷压力就会导致土层固结[2]。在开始进行降水施工过程中,所渗透出来的地下水会留给所设计的降水井,这样就导致不仅存在地下水,而且还存在土体颗粒,颗粒的大小主要和相应的滤网规格要管。如果流失大量的土体,也会在一定程度上导致地层出现沉降现象。
二、地铁施工沉降控制的相关策略
(一)加固洞内地层方法
在开挖过程中,如果出现土体松散的现象,就会无法保证控制开挖的面积,容易出现塌方的情况,进而导致地表出现大面积的沉降。在开始进行施工时,正常情况下都会使用超前注浆预加固的方法来解决这种问题。这样的方法能够对需要进行加固的位置,按照相应的规定进行加固,并且进一步确认加固的范围,或者是在开挖过程中的顶部对其进行加固处理。对于超前注浆加固这种方法来说,要分为不同环节来进行,需要根据施工现场的实际情况来具体操作。
为了能够减少在开挖过程中的侧向压力,进而保证开挖边墙的应力不断减少,就需要对开挖过程中土体的结构进行加固,还需要在开挖后对四周的通道壁进行加固,利用注浆的方法来保证强度。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过这些方法都能够很好的减少沉降问题的出现,进而提高土层结构强度,还可以利用注浆的拉结作用来让隧道的承载力有效提高[3]。为了能够保证地表建筑的安全,不受到沉降的影响,在开挖后就应该对开挖的结构进行注浆,采取径向的方法,然后对建筑物下方的土体进行加固处理,通过这样的方法来提升土体自身的承载力,更好的保证建筑物的安全。
(二)加固地上土层的方法
在地铁施工过程中,上方土层一般受到的影响最大,所以,在开挖过程中如果碰到不良路段,或者是受力不均匀的地方,就应该对其加固处理。在改善土体的机构后,才能够很好的减少沉降问题。而且,在开挖后,土层自身的应力会释放,进而影响到支护结构,导致支护结构出现变形,这样支护的上方就会出现不均匀沉降现象,影响到建筑物的安全。
对于地面的加固来说,应该选择抽条加固、分段式加固等方法,其中注浆的情况要根据实际施工情况所决定,采取水泥或者是水泥浆[4]。在注浆开始前,应该使用相应的仪器对地质情况进行详细勘察,了解开挖过程中的上方和周围土体的实际情况,了解可能存在的空洞、渗水区域。除此之外,还需要认真了解在开挖过程中开挖范围内管道排布、埋深、周围建筑分布等等内容,对于可能在开挖过程中影响到建筑物、结构、管道分布等情况要及时进行加固处理。
(三)控制开挖施工的方法
控制开挖施工就能够很好的减少沉降问题的出现,在对地铁进行开挖时,必须要严格按照相关的规定进行施工,将施工的每一环节都进行控制,对于每一环节中的质量都要保证,严格落实施工方法,这样就能够最大程度上减少开挖对于沉降的影响。
在这其中的坍塌对于沉降来说有着非常大的影响,需要对其进行支护,保证不会出现坍塌。在施工过程中,不仅需要根据所设计的相关数据来对其进行支护,做好超前导管,如果地质条件较差的路段,就可以根据路段的实际情况适当的调整导管的长度,然后利用多种措施来加固土体,保证地铁开挖的顺利[5]。对于小导管注射针来说,应该根据施工过程中的实际情况,使用水泥或者是水泥浆等等。在开挖过程中一定要保证每一环节的合理控制,这样才能够缩短施工时间,最大程度上保证施工的质量。还需要对初支结构钢架进行控制,保证混凝土施工的质量,以此来增加初支结构钢架的稳定性。在开挖支护施工过程中,在初支的背后要埋设相应的钢管作为注浆管,使用的管长在0.6m。对于布设注浆管时,每个断面最少要拥有三根以上,并且要在这过程中保证各感钢管的距离,适当的填充水泥浆来进行加固。
结语
总而言之,在地铁施工过程,出现沉降问题一定要采取相应的解决方法,来将沉降的程度控制在一定的范围内,进而来保证建筑物、地铁施工的安全。虽然地铁施工过程中环境较为复杂,而且对于施工的要求较高,受到多种因素的影响,但是在科学技术的不断应用中,地铁施工技术也在不断成熟。而且,在地铁不断发展的情况下,出现越来越多的新型技术,通过这些技术一定会更好的提高地铁沉降的控制效果。
参考文献:
[1]白光宇.对地铁隧道暗挖段矿山法施工的地表沉降分析[J].智能城市,2019,5(14):161-162.
[2]秦玉开.地铁隧道盾构法施工中的地面沉降问题分析[J].建筑技术开发,2019,46(13):138-139.
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[4]张宁莉.地铁盾构施工对铁路沉降和位移变形影响的监测[J].低碳世界,2018(05):246-247.
[5]李想.地铁隧道施工中地表沉降数据监测与规律分析[J].赤峰学院学报(自然科学版),2018,34(04):120-122.
[6]曾良峰.关于地铁施工地表沉降监测分析[J].城市道桥与防洪,2017(07):181-183+20.
论文作者:张书海,郭赵飞
论文发表刊物:《基层建设》2019年第26期
论文发表时间:2019/12/17
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