地铁暗挖施工沉降控制措施浅析

论文导读：阶进行时，上台阶支护与阶封闭成环前，拱顶产生的沉降会引起地表一定量下沉；开挖初支与土体之间在网喷混凝土施工后不可避免地存在空隙或孔洞，在初支背后回填注浆之前，土体的自由沉积也会引起地层沉降。地铁车站等地下结构一般较为复杂，采用暗挖法施工一般分层、分步进行开挖施工。分阶段开挖施工对地层重复扰动较大，群
摘要:本文作者围绕着地铁暗挖施工沉降控制措施，首先对地铁暗挖施工沉降的原因进行了分析，其次沉降控制措施提出了自己的一些看法，希望对同行们的工作能有一定的借鉴意义。
关键词:地铁暗挖；施工沉降；控制措施
Pick to: in this paper, the author around the subway type construction settlement control measures, first of all to the subway construction settlement of the type of reason to carry on the analysis, secondly settlement control measures put forward some of his own views, hope to colleagues work can he a certain significance.
Keywords: taking the subway, Construction settlement; Control measures
引言
城市地铁暗挖隧道工程是在岩土体内部进行的，无论其埋深大小，隧道的开挖施工将不可避免地扰动地下岩土体，破坏了原有的平衡状态，而向新的平衡状态转化。地下岩土体的开挖会引起地表沉降和变形，地表沉降到一定的程度将影响地面建筑物的安全和地下管线的正常使用。因此隧道开挖施工时，要与保护城市中有历史意义和经济、社会意义的设施协调起来。要根据要求，采取有效措施来减小沉降和变形，使得地面房屋、道路、管线等建(构)筑物不至受到损害，生态环境不至恶化。

一、地铁暗挖施工沉降的原因分析

地铁施工对地层沉降的影响从其机理上分析主要为降水施工引起的沉降及开挖施工引起的地面沉降。

1.1 降水施工的影响

为保证地铁施工无水作业，必须进行降水施工。当在饱和粘性土弱透水层上下方的含水层降水时，水压力下降，但土层的总应力基本保持不变。此时，因裂缝水压力的降低，必然引起颗粒间有效应力的增加，从而造成土层沉降。含水砂层因有良好的透水性，其中，有效应力的增加等于水压力的降低，含水层一般可作弹性体看待，有效应力的增加使其压密产生沉降。
当地铁降水施工时，抽吸地下水引起水位或水压下降，使上覆土层有效自重压力增加，所产生的附加荷载使土层固结，是产生地面沉降的主要原因。当降水井进行降水施工时，地下水向降水井渗透补给时，除了地下水外，还伴随着细小的土体颗粒(颗粒大小取决于降水井滤网的细密程度)。土体的流失也会引起地层沉降，沉降值以降水井为中心向四周递减。

1.2 开挖施工的影响

地铁开挖过程中，在开挖面封闭前，地层因应力释放会引起一定量的收缩变形，从而引起地表下沉；当暗挖施工分台阶进行时，上台阶支护与阶封闭成环前，拱顶产生的沉降会引起地表一定量下沉；开挖初支与土体之间在网喷混凝土施工后不可避免地存在空隙或孔洞，在初支背后回填注浆之前，土体的自由沉积也会引起地层沉降。
地铁车站等地下结构一般较为复杂，采用暗挖法施工一般分层、分步进行开挖施工。分阶段开挖施工对地层重复扰动较大，群洞效应加剧了对地表沉降的影响，尤其不同结构相交地段开挖重复影响大，不但受力情况复杂，而且影响因素多，所以，累计沉降最大。

二、沉降控制措施

2．1地上土层加固措施
地铁暗挖结构上方土体一般为受开挖沉降影响最大的区域，因此，对暗挖结构拱顶的不良地质段或受力情况复杂的地段进行注浆加固。改良地层结构，可有效减小施工沉降；此外。暗挖结构开挖后，土层应力释放，支护结构侧边内外行成偏侧土压力，也会造成支护结构的侧向收缩变形致使上方地层产生不均匀沉降，致使靠近地铁结构建筑物发生沉降倾斜。通过在地表上对建筑物地下基础和地铁结构之间土体进行注浆加固也可有效地减小上述危害。
地面注浆加固通常采用袖阀注浆、抽条注浆、分段式注浆等方式进行，注浆浆液根据地层情况及施工需要采用水泥浆或水泥、水玻璃双液浆等。地表注浆前应通过地质报告及地质雷达探测等方法对暗挖上方及周边地层的松散地层区域、渗水区域、水囊、空洞、管线位置等进行了解定位，同时。对开挖影响范围内管线的类型、管材、埋深以及周边建筑物结构形式、基础结构等进行调查，对可能影响暗挖结构、地面建筑物、地下管线安全的区域进行有针对性的注浆加固。

2.2 洞内地层加固措施

当暗挖通道出现土体松散、掌子面失水等现象，开挖面难以自稳，往往会产生塌方，从而引起地表出现较大沉降。地铁施工中，常常采取超前注浆预加固的方法解决此类问题。超前加固可根据需加固的范围及超前钻孔的能力确定一次加固范围，或选择在开挖顶部打设超前管注浆加固，或整个开挖区域打设超前管棚注浆加固。超前注浆加固有超前小导管、管棚、前进式分段注浆等方式，具体采用何种工艺应根据现场施工条件及工程具体情况而定。
为了降低暗挖通道结构的侧向压力，减小边墙应力收敛变形，除了通过地面上对暗挖结构侧土体进行注浆加固外，还可以采取在开挖后的通道侧壁对土体采用径向注浆方法加固土体。上述加固措施不但能改善土层，减少沉降，同时也可以通过注浆锚杆的拉结作用提高初支结构边墙的承载能力。另外，为确保地表建筑物的安全、控制建筑物的不均匀沉降，在开挖后形成地层沉降前在开挖结构内进行径向注浆，对建筑物地基下方土体进行加固。加固改良后的土体能具备更好的承载能力，从而减小建筑物的沉降量。

2.3 开挖施工控制措施

开挖施工中的过程控制是减少施工沉降的关键因素。地铁暗挖施工中，应严格遵循“管超前、严注浆、短进尺、强支护、快封闭、勤量测”18字方针，切实落实施工工艺的各个环节，严格控制各道工序的施工质量。只要施工措施落实得到位，就能将暗挖施工引起的沉降控制在最小值。
减少坍塌对减小沉降有着至关重要的影响，超前支护是防止坍塌的必要措施。施工中，除严格按照设计的源于：论文开题报告范文www.7ctime.com
支护参数论文导读：)徐传杰.地铁浅埋暗挖施工中地面沉降监测技术探析．技术研发，2011，4（08）韦礼群.地铁暗挖施工沉降控制措施浅析．企业技术开发（学术版）2012,31(4)上一页12
进行超前导管的打设外，地质状况较差的地段可以根据具体情况采取增设小导管数量、加长导管长度、全掌子面打设小导管注浆等措施来加固土体，确保开挖安全。小导管注浆根据施工需要及地质情况采取水泥浆或水泥、水玻璃双液浆。暗挖施工应严格控制每环开挖进尺，随挖随支，尽量缩短每环开挖支护的施工时间，做到尽早封闭；严格控制初支结构钢架加工及连接质量控制，保证网喷混凝土质量，确保初支结构的稳定性。开挖分台阶进行时，上台阶支护与阶封闭成环前，上台阶底脚应垫设木板并打设锁脚锚杆，以减小沉降量；初支结构临时支撑施工要规范及时，拆除时应严格控制分段拆除长度，并加强监控量测。
开挖支护施工时，在初支背后埋设普通焊接钢管作为回填注浆管，管长约为0．6m。注浆管沿拱顶布置，每断面不少于3根，纵向间距3 m，回填注浆在开挖面后3 m处进行，并随开挖面的延伸及时跟上。背后注浆常采用水泥浆，水灰比为0．8—1．0，注浆压力控制在0．2—0．6 MPa。
三、结束语
地铁暗挖施工所引起的沉降是不可避免的，但为了地表、管线及建筑物的安全，这种沉降必须被控制在一定围内。虽然地铁施工环境复杂、施工难度高、施工影响，但是目前世界地铁施工技术已趋近成熟，并且随着地铁施工的发展也出现了很多新技术、新材料的应用，对地暗挖施工沉降控制有着很好的效果。尽管如此，笔者认为严格按照规范的施工工序施工、把好各个施工环节的质量关是降低施工风险的关键。制定施工方案时尽量将引起过大沉降的风险降至最小，施工中尽量将沉降控制在最小，沉降超出控制后应及时采取有效的措施防止事态进一步恶化。
参考文献
钟有信，罗草原．浅埋暗挖地铁施工地层沉降监测与控制[J]．西部探矿工程，2003，83(4)
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，2011，4（08）
[3]韦礼群.地铁暗挖施工沉降控制措施浅析[J]．企业技术开发（学术版）2012,31(4)