摘要：为了改善城市的交通质量，城市开始大范围的实施地铁隧道施工，但是在对地铁隧道进行施工的过程中，很容易因为各种因素的影响，而使得地表出现沉降的现象，城市地铁隧道施工通常是在较为复杂的环境下展开的，其对地表沉降有着严重的负面影响，为了能够使得该问题可以得到良好的解决，就需要合理的对复杂条件下的城市地铁隧道施工地表沉降进行研究，以达到控制地表沉降以及保障地下管线安全的目的，这是目前城市地铁工程建设中最需要探讨的问题。下面本文就主要针对复杂条件下城市地铁隧道施工地表沉降进行深入的研究。
关键词：复杂条件；城市；地铁隧道；地表沉降
引言：
进入新世纪以来，我国交通事业有了长足的发展，在党和政府的大力支持下，在城市地铁建设中，先后投入了大量的人力、物力和财力，用于支持城市地铁建设，截止到目前为止，我国已经拥有的城市地铁里程已经排在世界前列，很好的满足了人民群众日益增长的出行快捷方便的需求。在城市地铁建设中，包括非常多的环节和流程，需要大量的专业技术支撑，其中，隧道是一个非常重要的环节，其质量和安全情况对城市地铁具有直接的影响。在当前的城市地铁隧道施工中，由于地形、地质、水文、施工技术等各个方面的影响，经常会出现一些诱发隧道施工地表沉降的情况，一旦出现大面积的沉降现象，地铁隧道施工的质量和安全就会受到影响，随着地表沉降的增加，有可能导致隧道出现坍塌的现象，这些是必须要引起足够的重视的。
1、在复杂的条件下进行城市地铁隧道施工地表沉降相关研究的重要性
1.1地铁隧道施工地表沉降的危害性
当前，随着经济社会的发展，具备条件的地方都已经开始了地铁工程的建设，大量的实践证明，地铁在缓解城市交通拥堵，方便群众出行等方面发挥着非常重要的作用，但是，地铁隧道施工不同于一般的工程建设，可以说是包含的环节多，流程也多，每一个环节都需要引起足够的重视，不论是哪个环节出现问题，都会严重的降低地铁的安全和质量。在影响地铁隧道施工的因素中，地表沉降是一个非常重要的因素，一旦出现地表沉降，会严重干扰正常的地铁隧道施工建设，整体的工程期限也会延长。
1.2地铁隧道施工进入高峰
进入新世纪以来，在党的领导下，我国的城市化进程不断加快，越来越多的人涌入到城市当中谋生活，城市的交通出行压力不断增大，同时，各地城市在经济建设上也是不断突破，城市的财政实力不断提升，各种类型的地铁隧道施工专业技术也有了不断的发展，这些都为地铁工程的建设和发展夯实了基础。除此之外，在缓解城市交通压力上，各地也做了大量的工作，例如，有的地方修建高架桥，有的地方加宽公路路面等，这些方式虽然能够起到一定的作用，但是，实际的效果却是比较有限的。因此，在当前城市发展中，推进地铁工程建设成为许多城市考虑的内容。
1.3地铁，顾名思义，是在地表之下进行铁路的修建，在地上修建铁路，影响施工作业的因素就非常多，更何况是在地表之下。
当前，城市地铁暗挖隧道施工就是在岩土层上进行的，每一个路段的岩土层都不一样，这就使得岩土层在实际的挖掘中存在着非常多的风险隐患，例如，有的岩土层土质比较松软，虽然可以加快挖掘施工的进度，但是，也会无形中埋下非常多的隐患，其中之一，就是地铁沉降的现象，随着地下施工的推进，暗挖顶层承受的压力越来越大，一旦这种压力达到了极限，不可避免的就会出现地表沉降的情况。同时，在实际的挖掘过程中，地下岩体整体的结构都会受到干扰，这些岩体原来稳定的受力结构就会被破坏，导致受力结构不均衡现象的出现。隧道在暗挖的过程中，底层上面的所有物质都会被挖掘出来，自洞室临空面向地层深处一定范围内地层应力将发生调整，这种应力的变化最终都会作用在地层的各种物质上，把由于开挖形成的应力调整涉及有明显位移的地层范围称为地铁隧道施工的影响区域，对于一些浅层的隧道地铁施工，这种应力作用于地表物质更为明显，经常会诱发施工路段地表大面积的沉降等情况，对于一些地下深度比较深的地铁隧道施工出现这种情况的可能性就稍微小一些。
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1.4在当前地铁隧道施工中，导致地表沉降的原因是非常多的，主要原因还是出现在施工沉降槽上，一旦施工沉降槽设计的不科学或者不合理，很容易导致施工地面出现大面积沉降或者塌陷的情况，这种沉降产生的影响是比较大的，容易导致道路路面出现破损，影响行人正常的通行，如果是大面积沉降，地下原有的管道等也会受到波及，在不少地方曾经发生过地铁隧道施工引起地面沉降，地面沉降物砸坏以往埋设的管线等情况，尤其是一些燃气管道，被砸坏之后会形成非常大的安全隐患。因此，在当前及今后的城市地铁隧道施工中，尤其是在施工之前，就需要对隧道施工路段的基本情况进行深入的调查研究，包括隧道施工路段周边的群众居住情况、企业生产经营情况、燃气管道、输水管线等布设情况，对这些所有的因素进行全面深入的调查研究，从而形成一个完整的方案，在地铁隧道施工之前，如果情况允许，尽量避免，如果是不能避开的，就需要提前制定相关的防范措施，确保在地铁隧道施工中一旦出现地表沉降等情况的时候能妥善的应对各种可能发生的安全事故。
2、有效控制地表沉降的相关措施
在对地铁的隧道施工工程的施工环境有了一定的了解后，我们可以提出以下几项措施，使隧道施工进展更加顺利。
首先必须确定隧道施工的开挖的顺序，对于导洞以及扣拱的施工过程时，要先对周边进行加固，加固工作完成后，再进行隧道的开挖，在支撑方式的选择上，也要注重合理性，一般选取通过小型导管进行超前的预先注浆工程，来使地层的稳定性更强。
通过超前小导管注入的浆液可以与原有围岩胶结，从而改变围岩的力学性能，浆液凝结硬化后还能堵塞前方围岩的流水通道，从而隔断水源，减少地下水对施工的影响，以保证顺利施工。注浆可以加固地层，在开挖面前方形成混凝土拱，达到保证开挖面及其周边围岩的稳定，并且小导管施做完毕后很容易与支护的钢格栅形成棚架作用，从而提高支护结构的强度。
隧道施工在开阔地段一般都选用明挖法，在城市中，因外界环境的局限性，采取暗挖法比较合适。覆土浅是浅埋暗挖法特点之一，因覆土浅，所以隧道一般处于软弱围岩地层中，施工中需要对软弱地层进行加固处理，因处于城市施工，要求对地表沉降的控制更加严格。该工法分两次支护，初期为格栅加锚喷混凝土，后期为钢筋混凝土结构，施工难点是风险较高，基本属于纯人工操作，机械化程度低，且需要在无水的作业环境下施工。
喷锚支护是借高压喷射水泥混凝土和打入岩层中的金属锚杆相联合作用加固岩层，有临时性支护结构和永久性支护结构两种。喷射的混凝土可以作为洞室围岩的初期支护，也可以作为永久性支护。喷锚支护将混凝土喷层、锚杆、围岩形成一个共同的作用体系以防止岩体松动分离。这种方法能把一定厚度的围岩转变成自承拱，能够有效的稳定围岩，即使岩体比较破碎，还可以利用丝网拉挡锚杆之间的小岩块，增强混凝土喷层，辅助喷锚支护。传统的喷射混凝土支护是脆性支护，容易产生裂缝甚至脱落，通过添加早强剂和水玻璃能够提高喷射混凝土的强度和粘结力，形成柔性喷层，提高抗裂能力。
注浆是指通过钻孔向有含水裂隙、空洞或不稳定的地层注入水泥浆或其他浆液，以堵水或加固地层的施工技术，可以起到防渗、堵水、固结、防止滑坡、降低地表下沉、加固的作用。在隧道工程中注浆分为：充填或裂隙注浆、压密注浆、渗透注浆、劈裂注浆。
3、结束语
地铁这种地下轨道交通体系是现在大多数城市用来缓解交通压力的主要措施，其自身具有其他交通系统不具备的优势，虽然施工环境都很复杂，但是隧道是施工人员必须要有迎难而上的精神，对环境进行细致地分析，确定合适的隧道施工方法，使地铁工程的建设工作更加顺利，更好地为城市交通服务。
参考文献：
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论文作者:刘顺兴
论文发表刊物:《基层建设》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/21
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