田良才

摘要：目前，在我國隨著城市大規(guī)模的修建地鐵，而在施工技術(shù)方面以盾構(gòu)法隧道的安全性、快捷性以及特有的智能化優(yōu)勢也逐漸的得到了廣泛的應(yīng)用和推廣。盾構(gòu)法的成績是顯而易見的，但是在使用這種施工方法的同時，也會造成地表的沉降情況發(fā)生，在當(dāng)?shù)乇淼某两禈O大時，這就會嚴(yán)重影響盾構(gòu)隧道的地表建筑物是否可以安全的使用以及施工的安全性問題。在盾構(gòu)法的施工技術(shù)方面雖然已經(jīng)有了迅猛的發(fā)展，可是在盾構(gòu)的施工過程當(dāng)中還會引起不利的因素也就是對地層引發(fā)擾動，從而就會導(dǎo)致在隧道的周圍地層造成嚴(yán)重的變形以及地表會沉降的情況發(fā)生。因在在修建城市的地鐵時，盾構(gòu)施工的隧道要經(jīng)穿越在城市的中心地帶區(qū)，因此中心區(qū)的建筑物比較多，有著復(fù)雜的地質(zhì)情況，交通比較密集，所以，對于施工的環(huán)境是會受到嚴(yán)格的限制的，因此在地鐵盾構(gòu)的施工當(dāng)中，對于隆沉的控制問題要引起足夠的認(rèn)識。
關(guān)鍵詞：盾構(gòu)工程 地面 隆沉控制
在盾構(gòu)施工的過程當(dāng)中，都會在不同程度上擾動地表層，從而導(dǎo)致地層的移動和對環(huán)境產(chǎn)生的不利影響。在當(dāng)前先進(jìn)的盾構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域里，也是難以對其進(jìn)行控制以及防止地面的隆陷和發(fā)生地層的位移現(xiàn)象。在修建城市的地鐵時，因為施工中的埋其比較淺，地下的設(shè)施和地面的建筑都比較多，所以在修建地鐵的過程中會對周邊的環(huán)境影響很大，因為地層的變形會導(dǎo)致建筑物的傾斜，坍塌等情況發(fā)生，也會破壞地下管線，影響到通道與管線的正常使用等一系列的問題出現(xiàn)。所以在盾構(gòu)的施工過程當(dāng)中，尤其是在修建地鐵所穿越城市的建筑物體時，這種不利因素所帶來的影響必須要得到嚴(yán)格的控制，要對地面的沉降以及影響到的后果進(jìn)行預(yù)測分析，并采取相應(yīng)的措施和對策加以解決。
一、關(guān)于盾構(gòu)工程
盾構(gòu)法指的是地下暗挖隧道時的一種有效方法，也是適用于修建地鐵的工程施工當(dāng)中。盾構(gòu)施工首先在要隧道的一端建造起基坑或者是豎井，方便盾構(gòu)施工匠安裝，然后盾構(gòu)在基坑或者是豎井墻壁的開孔位置施工，沿地層的設(shè)計軸線向另一端的基坑或者是豎井的設(shè)計進(jìn)行推進(jìn)，在盾構(gòu)的推進(jìn)過程當(dāng)中會受到一定的阻力，這時就要應(yīng)用盾構(gòu)的千斤頂傳到盾構(gòu)的尾部已經(jīng)拼裝頂制的隧道襯砌結(jié)構(gòu)，然后再傳到基坑或者是豎井的靠壁上。根據(jù)盾構(gòu)的施工方法，它是比較獨特的施工機(jī)具，它可以支撐起地層的壓力，又可以在地層當(dāng)中推進(jìn)特殊形狀的圓筒結(jié)構(gòu)。當(dāng)盾構(gòu)施工過程中所引起的地層受損以及在盾構(gòu)隧道的周圍受到擾動這就是地面沉降的主要原因。在施工當(dāng)中，地層受損也是盾構(gòu)施工時實際開挖的土體體積和竣工隧道的體積之間的差。在周圍的土體要彌補地層的損失中會發(fā)生的地層位移情況，從而引起地面的沉降。而在地層的損失中影響的其他因素還包括：（1）在當(dāng)盾構(gòu)進(jìn)行掘進(jìn)時，在開挖面的土體會受到的水平面的支護(hù)應(yīng)力就會小于原始的側(cè)向力，在土體向著盾構(gòu)內(nèi)移動時，這樣便會引起地層受到損失從而導(dǎo)致盾構(gòu)在上方的地面發(fā)生沉降。在當(dāng)盾構(gòu)向前推進(jìn)時，這時作用在正面的土體推力就會大于原始的側(cè)向力，正向的土體會向上和向前的移動，也會引起地層受損從而致盾構(gòu)前上方的土體出現(xiàn)隆起。（2）在盾尾的后方隧道的外周建筑的空隙中由于壓漿量不足和不及時、壓漿的壓力不夠恰當(dāng)?shù)纫蛩兀�這就會使盾尾后的周邊土體失去了平衡，在向盾尾的空隙里移動，從而導(dǎo)致地層受損。（3）盾構(gòu)在暫停的推進(jìn)過程中，盾構(gòu)推進(jìn)時由于千斤頂?shù)穆┯突乜s從而引起盾構(gòu)的后退，導(dǎo)致開挖面的土體松動甚至坍落，也會造成地層受損。（4）在盾構(gòu)進(jìn)行移動時會對地層產(chǎn)生摩擦。（5）在土壓力的作用下，也會產(chǎn)生隧道襯砌的變形情況，對地層也會引起一定的受損。
二、對盾構(gòu)工程中地面隆沉的控制措施
（一）、以盾構(gòu)土壓的平衡控制措施
在減少土層變形施工參數(shù)的主要就是對于在盾構(gòu)開挖面上的土壓平衡控制措施。在設(shè)定的土壓理論值一般是水壓加上靜止土壓。但是，在實際的施工過程當(dāng)中應(yīng)該把盾構(gòu)上方的土體隆陷所發(fā)生的變化逐漸進(jìn)行調(diào)整。把土壓的設(shè)定值與盾構(gòu)的推速、推力和刀盤的轉(zhuǎn)矩以及螺旋輸送機(jī)等相匹配上，這樣才可以在開挖面的穩(wěn)定方面在最大限度上可以減少對土體的擾動。
（二）、推進(jìn)的速度
在選取推進(jìn)速度的參量方面要掌握對土體要盡量進(jìn)行切削而不是擠壓。對過量的擠壓，必然會產(chǎn)生前艙內(nèi)外的壓差，從面就增加了對地層的擾動。如果在正常推進(jìn)時，其速度可以控制在20～30mm／min之間，當(dāng)盾構(gòu)糾偏時，要取較小的速度。所以，要根據(jù)不同的地質(zhì)條件，推進(jìn)速度也應(yīng)是不同的。因土壓的平衡是依賴于排土來控制的，所以前艙的入土量必須與排土量匹配。在合理設(shè)定土壓力控制值的同時應(yīng)限制推進(jìn)速度，如推進(jìn)速度過快，螺旋輸送機(jī)轉(zhuǎn)速相應(yīng)值達(dá)到極限，密封艙內(nèi)土體來不及排出，會造成土壓力設(shè)定失控。所以應(yīng)根據(jù)螺旋輸送機(jī)轉(zhuǎn)速(相應(yīng)極限值)控制最高掘進(jìn)速度，一般控制在50mm／min以內(nèi)。由于推進(jìn)速度和排土量的變化，前艙壓力也會在地層壓力值附近波動，施工中應(yīng)特別注意調(diào)整推進(jìn)速度和排土量，使壓力波動控制在最小幅度。
（三）、同步注漿的措施
在盾構(gòu)的外徑和襯砌環(huán)外徑之間的空隙建筑應(yīng)該在10cm左右，在進(jìn)行推進(jìn)l環(huán)空隙量要在一定的數(shù)值范圍之內(nèi)。要及時的填補出現(xiàn)的空隙，所以盾構(gòu)在推進(jìn)的時候，要從盾尾向襯砌環(huán)的外圍同步進(jìn)行注漿的工作，一般漿液是由石灰、粉煤灰、和膨潤土以及水相配制的，要充分的考慮到漿液的固結(jié)收縮，以及漿液的流失和土層受到擾動以后的固結(jié)沉降等因素。在注入率(注入量／盾構(gòu)空隙量)一般可以是150％～200％之間，而注漿的壓力一般大約是0.3MPa～0.4MPa(要稍微大于隧道拱底的土壓力，是拱頂土壓力2倍以上)之間。如果在隧道的上方有構(gòu)筑物超載的作用問題，就應(yīng)該及時的考慮到要增加注漿量以及注漿的壓力。如果有需要重要保護(hù)的構(gòu)筑物，在進(jìn)行同步的注漿以外，就要必須考慮到需要進(jìn)行2次的注漿或是多次的壁后注漿，也就是在盾尾脫出以后的襯砌環(huán)上，再通過以預(yù)留的壓漿孔向隧道的外圍處注漿。注漿在盾構(gòu)的施工當(dāng)中是非常重要的環(huán)節(jié)，如果控制好對盾構(gòu)的注漿是可以保證地面的沉降值在很小的范圍之內(nèi)，同時也對地面的建筑物也起到了安全的作用。
結(jié)語：
總之, 在盾構(gòu)施工過程當(dāng)中，對于盾構(gòu)施工中產(chǎn)生的地面沉降進(jìn)行了數(shù)據(jù)的分析和深入的研究，并把所分析到的結(jié)果及時有效的進(jìn)行反饋，這樣在盾構(gòu)的施工中起到了很大的指導(dǎo)作用，并可以對地面的沉降影響能夠得到很好的控制。所以，對于地面沉降的監(jiān)測工作必須要與施工相結(jié)合，將地面的沉降的研究結(jié)果應(yīng)用在盾構(gòu)的施工當(dāng)中在很大程度上是可以降低因沉降所造成的安全隱患和經(jīng)濟(jì)損失。所以在盾構(gòu)的施工地過程當(dāng)中，必須要制訂出有效的監(jiān)控措施，以避免在施工過程中所造成的影響。
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