中铁工程装备集团机电工程有限公司 四川成都 610083
摘要：隧道里的建筑施工会使隧道旁边的地形发生改变并导致地表的建筑物发生沉降，严重的会对周围的建筑物与地表公共设施造成损坏，危害人民的生活安全。所以在隧道施工前一定要对施工现场的周围环境进行严格的审查，确保隧道施工时使周围产生的破坏降到最低，保障隧道工程的施工安全。此文以某地铁线盾构施工穿过一个独立基础（浅基础）框架结构作为分析对象，利用模拟数值分析盾构施工的隧道穿过侧方的建筑物的截面来对其进行分析。主要分析盾构施工的隧道穿过建筑物而导致的地面发生沉降，建筑物产生的变形还有差异化的发生沉降以及建筑相关结构受到的作用力。在相关的研究中得出：由于盾构的侧穿施工使建筑产生的沉降过大，已经超过了施工设计的要求，导致侧穿建筑时使建筑物发生了较大的变形。而通过对施工地面使用注浆的方法可以有效减少因盾构施工而导致建筑物沉降的产生从而保证施工的安全。
关键词：盾构施工；独立基础；地形的沉降
在城市中的隧道施工中，盾构施工侧穿独立基础框架而导致地面发生沉降现象，从而对施工场地周围的建筑物产生了不利的影响，威胁居民人身安全。所以在隧道盾构施工时一定要使用科学合理的方法，来降低盾构施工侧穿独立基础框架后产生的地面沉降，使建筑物的安全得到有效的保障。
一般的对于盾构隧道施工侧穿过独立基础框架结构后对周围建筑物影响的研究，常见的方法有四种，分别是对相关数值进行分析的数值分析法；还有通过理论来研究的理论分析方法；通过对产生影响的监测与记录来分析的实际监测法；还有就是利用模型来进行实验研究的模型实验法。每个方法都有各自的优点与缺点，要根据实际盾构施工的情况与产生影响的不同分别使用不同的分析方法来研究。本文以某城市地铁工程为例，利用数值分析法来分析盾构隧道施工在侧穿独立基础框架结构时的影响，将分析的数值模型与实际监测的相关数据进行对比，得出结果并加以讨论，为以后涉及到盾构隧道施工等相关工程提供有效参考。
一、隧道工程概况
1.分析盾构隧道施工的工况
盾构施工隧道的直径是62分米，隧道的中心相距130分米，隧道顶部的埋土深度为136分米。盾构施工隧道侧穿过的建筑物是四层的砖结构，建筑物的基础类型是条形的混凝土基础；其条形基础的厚度为40分米，宽度为13分米，基础埋深为13分米。其中盾构隧道穿过建筑物的平面图和剖面图如下图所示：
2.分析施工地质的特点
此工程盾构隧道穿过的地层地质为沙石层。砂石层的力学性能非常的不稳定，因为砂石之间的缝隙比较大，并且他们之间的粘合力非常的小。所以在缺水的砂石地质地层中，砂石之间的滑动力较大，导致盾构在进行地层切削时，造成地层大批量的损失，会对施工场地周围的建筑物产生严重的影响。
3.施工地面的注浆措施分析
在隧道进行盾构施工的同时，为保证要对施工地面进行跟踪注浆措施以减少施工带来的沉降问题。首先要在施工周围的建筑物旁边进行打孔处理，然后在盾构机器经过施工周围建筑物后对之前打的孔进行注浆处理[1]。经过一系列的相关试验，分析得出地层抗压强度大大增加。因为盾构机器在经过建筑物后会导致地层的土体松动，从而使沉降增大，而在对其进行注浆措施后，增大了空隙之间的压力，对地层土体的加固起到了很大作用，从而减小了盾构隧道施工穿过独立基础框架结构后对地面沉降产生的不利影响。
二、数值模型的建立与分析
1.数值模型的建立
通过对侧穿建筑物的断面来进行数值模拟的分析，要充分考虑盾构隧道施工侧穿独立基础框架结构的影响范围，建立的模型尺寸为800dm*480dm，计算使用的地层要选取施工现场建筑物周围地层，运用相关软件分析得出以下的计算模型：
在此次模型计算中选用的地层参数是盾构隧道施工周围的地层参数，同时采用了摩尔库伦的土体结构模型。通过对相关参数的计算来观察数值模型的模拟结果，继而分析盾构隧道施工从侧面穿过独立性基础框架结构的影响。
三、对实际监测数据的分析
通过对盾构隧道施工从侧面穿过浅基础结构框架时导致建筑物发生沉降的现象进行实时监测，观测的结果如下：
如上图所示，在隧道的右侧轴线选取实时观测点沉降点-7与沉降点-14.根据上图观测结果分析得出观测点沉降-7的最后沉降的数值是0.98厘米，而观测点沉降-14最后沉降的数值是1.02厘米，两个结果都是小于模拟的数值，所以整个设计满足建筑物的使用要求。在实际的施工中，因为在对盾构隧道施工侧面穿过建筑物后及时进行了注浆措施，但是模拟的过程中并没有考虑到这个措施，所以导致模拟的沉降值远远小于实际的监测沉降值。
四、总结
针对盾构隧道施工侧面穿过建筑物这个工程来建立模型模拟出施工对建筑物沉降数值的影响，分析其具体的沉降数值、建筑物的变形情况与结构构件内部受到的作用力，然后再将这些模拟的数值与实际的监测数值进行比较得出结论：在盾构隧道施工穿过建筑物后对地面使用注浆措施可以有效地减少施工地面发生的沉降量。
参考文献：
[1]黄昌富，田书广，王艳辉，等.盾构侧穿不同形式基础建筑物的沉降影响研究[J].施工技术，2017.9（1）：74-79.
[2]魏纲，余浩强，陈春来，等.双线平行盾构隧道侧穿邻近框架建筑物影响的研究[J].科技通报，2017.33（2）：123-123.
论文作者:薛建国,谭友荣
论文发表刊物:《基层建设》2017年第9期
论文发表时间:2017/7/20
标签：盾构论文; 隧道论文; 建筑物论文; 数值论文; 地层论文; 基础论文; 分米论文; 《基层建设》2017年第9期论文;