摘要：城市地铁工程开挖的影响在相邻的管道是一个关键和难点。在地铁项目中，怎样在开挖过程中预防崩塌，有效地控制开挖引起的地面沉降，为了保护地下管线的安全项目，已成为一个重要的问题需要解决在城市地铁项目。解决这个问题的关键首先是能够预测正确的管道应力和变形在施工之前，考虑管道功能的因素，埋设时间、材料、结构等众多因素，凭借现有管道的控制标准对其进行安全评价，地铁建设的定量影响掌握管道，为了使技术决策和应急措施是合理的建设。
关键词：地铁隧道；地下管线；影响；
我国经济的发展和城市建设规模的不断扩大，很多大城市已开始极力发展地下工程结构，尤其是城市地铁工程。然而城市地下工程的开挖会导致周围土体应力重新分布，打破了初始地应力的平衡，使周围土体发生滑动或位移，带动了周围地下管线的移动，严重时会导致地下管线的变形过大而发生破坏现象，给居民日常生活带来极大的不便。
一、地铁隧道施工中地下管线控制的标准及影响机理分析
1.地铁隧道施工中地下管线控制的标准分析。为了保证施工的质量，地铁隧道施工中管道的控制应按照相应的标准进行，方能确保施工的质量。管道内的沉降控制标准：管道连接两个局部倾角不能大于b/1000（b为管段长度）。管接头开式值控制标准：当管接头旋转角度或接头开口值小于容许值时，管接头处于安全状态，否则会产生泄漏或损坏，影响使用。通过制定和落实上述控制标准，可以保证地铁隧道施工中地下管线的安全性和完整性。
2.地铁隧道施工中对地下管线影响的机理分析。在地铁隧道的施工过程中，对地下管线也产生了相应的影响，地下管线刚度超过土体刚度，隧道施工将导致土层内的土层移动位移，地下管线将限制锚固区管道位移。混凝土施工引起的地层位移，将在地下管道的作用下产生许多变化，主要体现在管道纵向弯曲的影响。在地下管线对施工的影响下，管道的竖向位移较大，导致管道横向弯曲。在施工过程中，当土体在施工时，管道和隧道轴线的影响以及管道与隧道开挖之间的相对位置，当影响最为明显时，则发生位移。如在地铁建设时，可能在施工阶段不会对地下管道造成直接的破坏，但是在施工中后期会导致土壤逐渐出现位移，这种位移带来的荷载就会逐渐的对管道产生损害。
二、地铁施工中保护地下管线的措施
1.前期准备。在施工前，必须邀请施工沿线地下管线的各家产权单位都拿出管线分布图，并组织人员详细调查核实，摸清所有地下管线的位置；然后，向全体施工人员进行详细的技术交底，让每一个人员都心中有数，有备无患。
2.掘进试验。正式施工前，必须先进行试验性掘进，以掌握土体的实际情况，测定土压力，摸清地面沉降与土体变形的规律。
3.合理布置施工顺序。如果地铁隧道分为下行线和上行线，则不必开挖双线两端，而开挖双线一端；先挖下行线，再挖上行线。这样可以减少盾构施工造成的土层变形。
4.提高土体承载力。据测算，土体弹性模量为10兆帕时，管线竖向位移可达8毫米，水平位移可达17毫米；而当本弹性模量为70兆帕时，管线的竖向位移会降到4毫米，水平位移可降到3毫米。所以，对施工所到之处较松软的土层，可先进行注浆加固，提高土体弹性模量。———亦可在盾构施工过程中，根据地面沉降监测进行同步注浆。注浆压力控制在0．3兆帕左右，每环大约注浆3.3立方米～3．6立方米。在施工中若穿越砂性粉土层，还要进行二次注浆。还要科学测算双液浆配合比，保证浆液有较快的凝固速度。
5.控制盾构推进速度。盾构推进越慢，对土体的扰动越小，但太慢的推进速度又会延误工期。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆所以，在穿越、接近地下管线时，盾构推进速度应控制在每分钟1厘米～每分钟1．5厘米左右，每推进25厘米（大约25分钟），要停顿30分钟，让应力充分释放出来，再推进25厘米，再停顿30分钟，依此循环作业，直至穿过地下管线。
6.控制出土量。出土量太大、出土速度太快，会造成地面沉降。这就需要根据盾构机开挖面与管片长度，计算每环的出土量（一般每环出土量为37．86立方米），这样可以降低地面沉降。
7.拼装管片。盾构推进结束后要等待几分钟，直到土体与盾构机固结，再尽可能少的回缩千斤顶，然后从下到上拼装管片。拼装时前方土压力一旦下降，应反转螺施机回填土体。拼装速度要快，拼装结束后应尽快恢复向前推进。
三、地铁隧道施工对地下管线受力变形情况和安全判别和具体影响
1.地铁隧道施工对地下管线受力变形情况分析。在地铁隧道施工过程中，它受到许多因素的影响，也会影响到地下管道，导致管道应力和变形。当[巷道改为隧道]隧道掘进方向与巷道的开挖方向正交时，在受力的状况是不利的。在椭圆形土体运动平面应用中，提出了一种估算无排水条件的方法，由于土壤流失所引起的任何位置土体位移解，在对Loganathan公式运用之后，可以帮助计算地下管道的变形。经过该公式运用就能计算管道的应力变形。
2.地铁隧道施工中地下管线安全判别分析。在地铁隧道施工过程中，必须采用科学方法对地下管线进行安全识别。通过对刚性管道应力判别法的应用，更有利于解决实际问题。刚性管道的纵向弯曲应力在控制管道应力方面起着重要作用。当管道的弯曲应力大于允许值时，很容易发生破坏和泄漏质量问题。
3.地铁隧道施工中对地下管线的具体影响分析。（1）地铁隧道施工过程中，有许多影响地下管线的因素，其中断面尺寸和隧道埋深直接影响到地下管线的安全。在隧道施工过程中，开挖面与管道的距离和注浆程度将影响到地下管线的完整性。在地铁隧道施工中，大部分采用的方法都是对管道进行遮蔽，这种方法虽然避免了对管道产生直接伤害，但是后期的土层位移依然会影响到管道的安全。在研究影响的过程中，通过三维数值分析，可以很明显地看出，由冲击造成的管道位移极为明显。（2）地盾与隧道表面之间的距离对地下管线的影响是动态的。当盾构面在地下管道前时，随着盾构面的推力增大，影响到的地下管道数量将会增加，而竖向和水平位移将会更加明显。当护盾到达地下管道时，推力的位移不变，而角铁的驱动力对顶部的位移没有多大影响。当盾构机通过地下管道时，管道将在短时间内受到土层快速下移的压力影响，在这个过程中会使压力相对集中，管道也容易受到破坏。（3）此外，管道联合类型的影响以及隧道在地铁隧道施工中的相对位置也更加突出。管道的类型和管道和隧道的相对位置在结构上是多样化的。一些直线与隧道弯矩图的轴线垂直平行，在曲率的顶部可以看到，这是最不利的位置。在管道的连接方面就需要最大化避免出现这个位置，以确保管道的安全。（4）在隧道施工过程中，土体类型和管道材料将影响管道的完整性。管道变形和位移的土体类型及不同管道，应采用不同的理论分析，通过支护、土体和管道耦合分析模型来应用。当土刚度小于管道时，应采用结构模型分析方法，弹性地基梁是典型的分析和应用方法。（5）通过对这些层次的分析以及研究，可以对解决地铁隧道施工带来的管道影响提供一定的借鉴与帮助，在实际的施工过程中，影响到土层变化和管道安全的因素是非常多的，但最主要的因素就是施工引起的地层位移，因此要在施工过程中采取多样化的措施，减少地下管线隧道施工造成的土体位移，从而最大程度地减少地下管线的应力和位移。通过综合应用土层加固方法和隔震方法，实现施工前地下管线和施工段的加固。在隔离法的应用中，主要是利用设施、根桩和混合桩限制周围土体的位移。
总之，在城市化快速发展的过程中，通过对地铁隧道的建设，保护地下管线的质量和安全，对提高施工质量是非常有帮助的。
参考文献：
[1]韩平.浅谈城市地铁隧道施工对管线的影响研究.2017.
[2]王大勇.地铁盾构隧道施工对城市地下管线的影响研究.2017.
论文作者:孔垂剑
论文发表刊物:《基层建设》2019年第2期
论文发表时间:2019/4/24
标签：管线论文; 管道论文; 隧道论文; 位移论文; 地下论文; 地铁论文; 盾构论文; 《基层建设》2019年第2期论文;