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摘要：城市隧道施工所引发的地面沉降问题较为常见，影响因素也相对较多，包括自然因素、人为因素、技术因素、管理因素等方面，所以说在具体分析时，要根据实际情况，进行客观探讨，避免一概而论的盲目性。在研究时，应结合实际经验以及相关的理论知识，进行总结和概括，并针对性提出防治措施，降低地面沉降发生概率和程度，保证施工安全和地表结构的稳定性。
关键词：地铁隧道施工；地面沉降
1沉降特性
1.1缩水沉降
在地铁隧道开挖之后，因为存在一定的静水压力，各土层和土体会以自身给水的程度为基础释放出一定量的水分，但这些水量都会在隧道里被消耗；当隧道内部的初期支护完成封闭之后，因为受到喷射混凝土和钢架法兰盘的影响，渗水仍然会在初期支护的表面和法兰盘的位置等多地出现，严重时水流还会呈现股状。当施工区域进入到流砂地段之后，出水量会比之前有明显的加大，而且会出现细微的砂粒，隧道内的抽水量也随之增加，因为自身重力的原因，上方的土体会产生自然的下沉，下沉的土体会填充到原来空隙水所占据的空间内，并让土层固结压缩，从而引起地表的下沉。
1.2超前沉降
当地铁隧道的施工进入到正洞施工的阶段后，通过监测点能明显的看出其他地方的沉降值都要比挖掘面上方的测点位置处的沉降值大很多。以某工程为例，该工程的开挖面处于沙漏斗上方，在此处设置两个观测点，观测最大沉降值。当地铁隧道施工进入到流沙段后，沉降点的沉降速率呈现出下降趋势，在整个施工过程中累积沉降值已经超过了工程设计规定。出现这种现象的原因主要有两个：①因为土壤开挖之后地下水的流失；②在地铁隧道开始挖掘之后，挖掘处的围岩因为没有约束而失衡，从而在掌子面的方向上沿着砂层出现一定的位移。
2导致隧道施工引发沉降的因素
导致地铁隧道施工引发沉降的主要因素有：
在施工过程中可能会遇到不同的地质情况，主要有富水砂层、软弱围岩等，当出现此类情况时如没有进行及时的处理，会产生拱顶塌方的情况，引起地面的沉降。通常情况下隧道软弱围岩应在V级、VI级，如果所选用的施工方法不合理、支护不及时、前期支护没有达到快速闭环，就会导致掉块、塌方或是冒顶等问题的产生。同时在进行地铁隧道开挖的过程中如果遇到了富水砂层但没有对其进行加固处理也会导致沉降问题的产生，可见沉降问题与含水量有着直接的关系。
施工时扰动土固结也是较常出现的问题。在开挖的过程中如果开挖面出现涌水或是衬砌漏水的情况，会产生水位下降，此时土体也会发生下降的情况，导致这一问题的主要原因是由于地基应力的增加，最终引起固结沉降。
施工过程中地面损失也是较常见的问题，在盾构施工时会出现地层损失的情况，同时由于剪力问题会出现固结沉降的现象。地层损失会引起土体沉积，到竣工阶段还会产生体积差，所以会导致周围土体在弥补地层损失时出现位移问题。导致地层出现损失的主要因素有：（1）土体开挖移动。在地铁隧道盾构挖掘的过程中由于土体受到水平支护的应力相对较小，土体会朝向盾构的内侧移动，给地层带来损失，产生地面下沉的情况；当出现盾构突进情况时若正面土体向原始面侧压，土体也会出现移动问题，同样会导致土体损失，在盾构土体上方产生隆起。（2）盾构后退情况。在进行盾构施工时经常会出现暂停推进的情况，假如这个过程中盾构千斤顶出现漏油回缩的情况就会导致后退问题，最终产生土层塌落或松动，导致地面损失。（3）当土体进入到盾尾空隙阶段后，在进行施工中若盾尾后隧道外部的空隙没有达到标准，会出现压力或压浆量不足的情况，也会将原有的三维平衡状态打破，土体会向着盾尾空隙位置进行移动，导致地层损失。（4）改变推进的方向。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆盾构施工中经常会出现曲线推进或抬头等情况，通常情况下开挖面为圆形，但是实际的开挖形状却为椭圆形，导致地层损失。
3城市地铁隧道施工引起地面沉降的处理措施
3.1控制开挖过程
在施工前应使用盾构法进地下地层开挖，如果开挖的土体过大就会产生地面沉降现象。为了从根本上解决这一现象在开挖时应确保开挖的合理性与科学性，并实时关注地面沉降的情况，采取有效的地层处理技术与隧道自身措施，避免沉降情况的出现。隧道自身措施是在进行开挖时应与实际的情况相结合，并采取合理的地面沉降措施。地层处理技术指的是对地层地质的具体情况进勘察，可以使用符合工程要求的改变地层运动方法。利用此种处理技术来改变地层运动规律，防止地面沉降问题的出现。
3.2选择科学的施工方法
经过实践验证，以及对比分析，在综合考量相关影响因素之后，当前的地铁隧道施工多数使用台阶法。主要的工作原理是对成型的核心土体进行预留。与此同时，要对台阶的长度进行合理设置，主要的依据是隧道所经过区域的土层结构。除此以外，不同区域具有不同的特点，相关的隧道设计要求也存在差异化，因此，在有关方法使用时要进行针对性分析和改进。
3.3缩短施工周期
通常情况下，施工周期越长，产生的沉降越明显，这是一种沉降效果的累积，所以说，要尽快缩短施工周期。首先，要选择资质较高的施工单位，作为施工方，这样可以保证人力、物力以及技术等方面的实力较强，不会影响施工进程，可以有效解决一些突发问题；其次，对于施工计划的指定要科学，保证质量的前提下尽量加快施工速度，尤其是一些可以同步进行的环节，要并行施工；其三，对于一些施工过程中的风险问题要进行合理的预判，进行相关措施的制定，避免其带来的影响，比如说一些区域在某个季节降水较多、容易发生泥石流和塌方等等，要做好应急预案。
3.4及时进行二次衬砌
在施工过程中还应确保地层可以恢复到稳定的状态，这样要求及时的开展二次衬砌施工。若施工地点处于水分比较充足的地区，在施工前期应做好相应的排水处理，如果没有很好的解决这一问题就会导致沉降现象的出现。施工结束后虽然已经将这个问题解决但是会随着使用的时间的推移出现沉降情况，只有利用二次衬砌的方法来改变这一现象。
3.5对施工方法进行择优选择
地铁隧道施工过程中，由于工程相对复杂，所以使用的方法相对较多，经常会使用盾构法、台阶法等。最常使用的是台阶法，此种方法又可以分为正台阶法、反台阶法、预留核土法或是仰拱法。由于施工的位置有所区别所以应根据实际情况选择台阶法。在这几种台阶法中最关键的方法是预留核心土法，其是随着技术的发展所产生的新型施工方法。在使用台阶法前应对实际的地层条件以及环境等进行具体的了解与分析，并根据分析的结果选择最合适的台阶施工法。
3.6有效地提高施工效率
要想确保地铁隧道施工可以顺利开展与完成，并可以在竣工后投入正常的运行，应有效的提升工作效率。提升工作效率的主要因素就是对时间进行控制，在这个过程中施工单位应根据设计开展合理的施工并对质量进行严格的控制，以此来控制施工时间，提升施工效率。
结语：在进行城市地铁的施工时，经常会受到地面构筑物、建筑物和地下线管等多重因素的影响和制约，所以需要对沉降进行严格的控制。在工程开始之前，需要对工程周围的地质构造、环境、构筑物和建筑物基础埋深等勘察清楚，还需要调查清楚本区域地线线管的材料、规格、埋设深度、使用年限、用途、与施工点之间的距离等。在施工开展期间，需要严格遵照新奥法的原则来进行施工，即“弱爆破、短开挖、强支护、勤测量、快封闭、速反馈”。如果在地铁隧道施工的过程中出现较大的下沉，则可以根据现场施工的实际情况进行注浆加固抬高。因为地铁隧道通常都建设在地下，难免会碰到多且布置复杂的地下线管，所以在整个施工的过程中，要根据可能发生的紧急状况事先做好相关的防范措施，尽量避免人员和器械的损伤。
参考文献：
[1]崔凯.城市地铁隧道施工引起的地面沉降及处理[J].黑龙江科技信息,2017(16):242.
[2]杨航.分析城市地铁隧道施工引起地面沉降问题[J].门窗,2017(12):149.
论文作者:石超,张亚敏
论文发表刊物:《防护工程》2019年第1期
论文发表时间:2019/4/29
标签：隧道论文; 地层论文; 盾构论文; 地铁论文; 情况论文; 地面论文; 过程中论文; 《防护工程》2019年第1期论文;