摘要：地铁工程的建设与发展为缓解城市公共交通、提高城市道路利用率奠定了基础。在进行地铁工程的施工过程中，由于开挖施工 将扰动地下土地、造成地表及地铁地层沉降的发生。当土体变形发展到一定程度时会严重危害地表建筑、道路、地下管线的安全，造 成十分严重的经济损失和社会影响，因此在地铁隧道施工中要特别注意控制地表沉降和变形，做好防护措施，保证工程质量，保证隧 道周边既有建筑的安全。针对这样的情况，加强地铁施工过程中地层沉降的控制与检测成为了现代地铁工程建设的重点。本文就地铁 地层沉降控制与检测进行了简要论述。
关键词：地铁隧道；开挖施工；沉降控制；
1 影响地铁车站暗挖沉降的主要因素
（1）地层初始应力的释放。这个是地面沉降发生的主要原因，因为地层中开挖隧道必然破坏原始应力状态，应力释放，必然导致地面 沉降。
（2）施工过程中的爆破振动。由于在岩石地层中施工矿山法隧道必然要采用爆破措施，所以爆破产生的振动波对地层的扰动也是不可 忽视的，通常会加剧沉降的发生。
（3）支护的及时性及有效性。设计图纸的实现是需要施工单位去完成的，但是不同的施工技术水平对工程的控制也会造成很大影响。 支护施做的是否及时和有效对地面沉降影响也是不容忽视的。
（4）地下水的渗流。地下工程的施工必然会导致地下水流失，就会产生渗流场，如果控制不好，渗流导致的地层流失对地面沉降也会 起到加剧作用。
2 地铁车站暗挖沉降的控制策略
（1）施工工程及时复核地质情况，需要地勘单位，设计单位，监理单位和施工单位进行现场跟踪反馈，对地质发生变化的区段及时调 整支护参数。
（2）及时支护，因为初期支护的及时性对控制变形很关键，必要时可以在爆破出渣后立即施作初期支护。
（3）控制爆破，爆破虽然是岩质地区必须的施工措施，但是在工程中控制好进尺，做好严密的爆破方案，对控制地面沉降是有很大好 处的。
（4）保证支护的有效性，这个是施工质量控制的问题，可以严格监督现场，必要时进行衬砌背后注浆，保证支护与岩石的密贴。
（5）适当封堵地下水，地下水完全封堵是不现实的，也是不必要的，在不影响施工作业和工程质量的前提下，适当排放一点地下水是 可以的。这一点可是通过严格控制注浆工艺来实现。
（6）加强监控量测及数据分析，地下工程是一个动态化设计过程，必须要全过程监测，并对数据进行细致的分析，从而及时完善设计 ，保证施工的安全。
3 工程实例分析
3.1 工程概况
地铁3号线某一车站工程，全长950米，区间线路隧道顶板埋深约为7.5～15m。为大跨度暗挖车站。项目线路穿越范围内有众多管线。 区间采用暗挖法施工，在右线K26+164.500处设竖井及横通道一道，竖井为临时竖井，区间施工完成后进行回填，横通道为拱顶直墙复 合式衬砌结构，与联络通道合建。左线区间与综合楼B座净距约3.0m。楼房地上22层，地下3层，筏板基础。
3.2 沉降控制的思路
施工中会造成地层的地层损失、原始应力状态变化、土体固结、土体的蠕变，同时还可能发生支护结构的变形等情况的发生。所以， 进行地层沉降控制，其出发点是保持或者加强原有地层的稳定性，维持其稳定的应力平衡状态。
3.3 地铁沉降控制策略
资料表明，区间隧道施工引起地表沉陷的程度主要取决于：（1）地层和地下水条件；（2）隧道埋深和直径；（3）施工方法。其中， 施工方法的影响更为明显。同样的地质条件和设计，不同的施工方法引起的地表沉陷会有很大的差异。地铁的施工方法主要有3种：明 挖法、新奥法和盾构法。明挖法由于对地面交通干扰大，且因敞开作业对周围环境干扰、污染严重，现在已经较少使用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆新奥法和盾 构法对环境干扰小，是主要的施工方法。
3.3.1 超前支护及注浆
超前支护和地层加固是安全开挖的重要保证。根据该地区的地质特点，一般在降水后采取超前管棚、小导管注浆、锚杆加固地层等方 法。本区间断面尺寸为6.82×6.58m，设置临时仰拱，格栅间距为500mm，衬砌厚度为300mm，设置单层网片，网格尺寸为150mm×150mm ；超前小导管采用φ42×3.25mm钢管，长度为2.5m，环向间距300mm，打设范围拱部130°，人防段断面尺寸为9.63×9.3米，设置临时 仰拱及中隔墙，衬砌厚度为35cm，格栅间距为500mm，超前小导管长度为1.7米，纵向每榀设置。超前小导管注浆根据地层变化情况， 采取不同的加固方式，并及时调整参数。如砂层应采用小导管注浆，注浆的浆液根据变化情况适时调整；。在一般段落超前小导管隔 榀打设，在过相邻建筑物及管线等一二级风险源处每榀设置超前小导管，超前小导管长度为2.5米和2.0米。另外，为保证掌子面稳定 ，必须保留核心土，且核心土的面积不小于断面截面面积的1/2为宜。
3.3.2 开挖后及时封闭
封闭有主要为开挖面的封闭和结构断面的封闭。开挖面的及时封闭就是尽可能减少开挖面的暴露时间。据统计，很多坍塌都出现在班 组交接时，上个班组正在开挖过程中，下个班组未能迅速进人工作状态，秩序紊乱，延误了开挖面的封闭，从而造成坍塌。必须协调 好工序及班组衔接。另外在特殊段施工时可以缩短开挖步距，以减少暴露时间，达到早封闭的效果。
3.3.3 背后回填注浆
现场施工人员为了减少回填注浆作业对初衬施工的干扰，往往在成环隧道后面30～50 m处进行初衬背后回填注浆工作，也有些单位为 了控制地面沉降，在隧道衬砌没有成环的情况下就进行回填注浆：注浆量多少也没有严格按照设计注浆。在注浆压力作用下，地面沉 降不但没有被控制反而增加更多。事实表明：背后如不及时回填密实，隧道上部的自然降水及雨污水管线、积水的地下管沟和漏水的 自来水管线等渗流形成的水流，就会通过一衬进入隧道。喷射混凝土和岩面之间因下层开挖引起的整体下沉、混凝土的干缩变形引起 的缝隙或 疏松层，成为一衬成型后地下水流的通道，如果不及时注浆填充，随着时问的延长，细小的土颗粒随着水流不断的 流失，土体更加疏松，沉降变形增大，管线沉降和变形更大。因此，一定要在成环隧道后5～10m的地方及时进行回填注浆。为了减小 回填注浆与暗挖开挖面的交叉影响。可以为注浆作业打设1个简易的门形操作台，其上进行回填注浆作业，其下可让运输材料和土方的 车辆通行，以有效控制地面沉降变形，减少初期对管线以及最终对结构的影响。
3.3.4 加强监测、反馈施工
现场监控量测是监视周围地层稳定、判断支护结构设计是否合理、施工方法是否正确的重要手段，监控量测工作必须按要求贯穿施工 过程。通过施工监测掌握地质、围岩地层、支护结构、地表环境等变化情况，及时采用对应措施，保证施工安全。区间隧道下穿各种 管线及建构筑物，施工时必须加强监控量测，通过量测数据的分析处理，掌握围岩稳定性的变化规律，如发现异常情况应及时采取措 施并向有关单位反映，以便修改设计。
3.4 控制效果分析
该站区间暗挖施工地面最大沉降控制在50mm内，路面未出现开裂；采取背后回填注浆之后，地面下沉部位地层被抬升，最大抬升高度 10mm左右；最后累计最大沉降基本控制在40mm内。结构安全稳定。
4结论
综上所述，地铁施工过程中，地层沉降是关系到施工安全与施工成本控制的重点。在现代地铁施工过程中，选择适合的施工方式以避 免地层沉降的发生。通过科学的沉降控制与检测为地铁工程施工质量的提高、施工企业成本控制工作的开展、施工过程的安全管理等 奠定基础，实现施工控制与管理的根本目的。
参考文献：
[1]徐传杰；地铁浅埋暗挖施工中地面沉降监测技术探析[J].技术研发.2015年08期
[2]骆建军 张顶立；地铁施工沉降监测分析与控制[J].隧道建设.2016年01期
论文作者:黄碧勇
论文发表刊物:《基层建设》2018年第18期
论文发表时间:2018/7/18
标签：地层论文; 地铁论文; 注浆论文; 隧道论文; 导管论文; 地面论文; 超前论文; 《基层建设》2018年第18期论文;