盾构施工对地表及建筑物沉降影响分析

张志宇

中交隧道工程局有限公司第三工程公司

盾构施工对地表及建筑物沉降影响分析

张志宇

中交隧道工程局有限公司第三工程公司

作为工程建设中重要设备，盾构机在城市建筑过程中得到了广泛的运用，给工程建设效率带来了巨大的提升。但是在实际中，由于盾构机本身机器的原因，盾构机在工程建设中也出现了很多问题，如地层损失、地面沉降等。这些给工程质量带来了严重的问题，为此，文章将对这方面进行相应的探究，找到其中的影响因素，并采取有效措施进行相应的防治，从而保证工程建设质量。

盾构施工；地表；建筑物；沉降

1 前言

随着城市化进程不断的推进，现在很多城市都进行了相应的改造和建设，但是由于受到自身环境因素影响，在工程建设时，很多盾构施工都无法避免会给周围的建筑物造成影响，即使运用了较先进的盾构机。因此，加强这方面的探究是非常必要的，工程建设人员应该重视这方面问题，采取有效的措施降低盾构施工对周围事物带来的影响。

2 影响盾构施工造成地表及建筑物沉降原因

2.1 盾构自身施工方法影响

在实际工程建设中，影响盾构施工造成周围建筑物沉降原因有很多，其中一个重要的原因就是盾构自身施工方法造成的。通常情况下，不同施工方法由于工作运行原理不同，其对周围事物造成的影响也是不同的，即使是使用同一个机器设备进行工作。因此，工程人员要研究盾构施工给周围事物造成的影响，就应该根据实际施工方法进行相应研究。在实际操作中，盾构方法包括了气压平衡、泥水平衡等方法，这些不同的盾构机在不同的地表上所产生的效果影响也是不尽相同，其中在软土地中，经常使用的就是泥水盾构。这是因为泥水盾构施工原理是运用泥水压力跟水土压力相平衡的原理，在这其中可以较好地实现泥水压力控制，因此经常在软土地区进行使用[1]。

2.2 结构断面大小的影响

在进行盾构施工时，结构断面大小对于地表及建筑物沉降影响是非常大的。造成这种现象产生的原因有很多，其中具体的是因为盾构施工一般所需要的时间是非常长的，而且影响的范围也是比较广泛的。这样长期的工作就会给施工的土地造成一定扰动，而且随着时间推进，这种扰动的现象会越来越明显，从而会造成土体变形和塌陷。同时盾构施工结构面大小也会对土体开挖造成不同的影响，一般结构断面较大的，给土体造成的变形也相对较大些，反之，则会相对小点。

2.3 施工管理因素

除了上述两个因素外，施工管理因素也是导致盾构施工出现问题的原因所在。这些因素是不断变化的，并没有一个固定的形式。随着工程建设不断的进行，伴随着的管理因素也是不断变化的，如工程人员行为等因素。通过对工程的有效管理可以对施工中产生的一些因素进行相应的避免，从而降低盾构施工对地表造成的影响。在施工过程中做好施工组织，提高施工进度，使盾构能连续、快速的通过，减少对土层的扰动；建立专业的维修班组跟班作业，做好盾构机的日常保养工作，盾构机出现故障时能以最快速度恢复正常，减少盾构机在建筑物下停机时间，确保盾构施工进度，减少盾构在房屋段施工作业时间。将盾构施工对房屋沉降影响降到最低。建立完善的规章制度，做好人员的交接班工作；建立沟通平台，将施工数据和监测数据等参数及时共享，及时分析，以便迅速采取相应措施降低风险的发生；

2.4 地层条件

由于各地土地性质不一样，在进行盾构施工过程中，其所产生的影响也会不一样的，存在着很大的差异性。因此再对盾构施工影响的因素进行探究时，应该先对土地性质进行一个全面的分析，然后根据土地具体状态对盾构施工影响进行分析。实际中，如果工程人员是在地质较好的情况下进行盾构施工时，其所产生的建筑物沉降是比较容易控制的，而在一些软土地区时，工程人员要对其进行地表沉降分析时，就需要采用一些特殊方法进行相应的分析，而不能像在地质较好的情况下进行沉降分析。因此，工程人员在对盾构施工影响分析时，应该充分考虑地质条件，根据具体情况进行相应的分析[2]。

3 降低盾构施工造成地表及建筑物沉降对策

3.1 采用土体加固方法

作为一种经常使用的方法，土地加固法可以有效的解决建筑物沉降问题，因此工程人员在进行工程建设时，需要重视这种方法使用。在实际中，土体加固法可以分为周围土体加固和建筑物地基加固两种，其中周围土体加固法主要是对土地刚度和强度进行相应的增强，使得周围土体不会出现松动等情况，进而有效的降低周围土体沉降现象发生。跟周围土体加固法工作原理不同，建筑物地基加固法主要是通过加强建筑物的地基来避免建筑物沉降现象产生。虽然两者在加固部位存在一定的差异，但是使用的加固方法都是使用化学注浆方法，通过浆体凝固来达到加固的作用。

3.2 加强建筑物管理

除了上述土体加固法外，工程人员也可以通过加强建筑物自身管理工作来降低沉降变形所带来的影响。在实际中，要加强建筑物管理可以从以下几个方面采取相应的措施。首先，对周围建筑物安全可靠性进行仔细的检查，分析其能够承受的沉降变形程度。其次，对接下来的盾构施工先进行一个预测和分析，然后确定一个合理的施工方案，使得影响降到最低。再次就是根据实地考察情况，制定和调整施工方案，保证整个施工方案的合理性。接下来就是工程人员进行相应的监督和反馈，实现工程良好的生产和建设，把建筑物沉降影响降到最低。最后就是工程完成以后，对周围建筑物再次进行检测和评估，然后根据得到的结果，采取有效措施进行一定的修复[3]。

3.3 使用隔离的方法

隔离法也是现在工程人员防护沉降变形一种重要途径，在实际中，工程人员可以在施工区域与周围建筑物之间设置隔断墙，从而降低盾构施工度对周围建筑物的影响。这种方法需要在建筑物和隧道之间为工程人员留下一定的工作空间，便于工程建设人员进行操作。同时为了更好降低沉降变形影响，工程人员可以使用密排钻孔灌注桩、树根桩等作为隔断墙来使用，并且为了防止隔断墙产生位移，需要在隔断墙顶部构建连系梁，用来保证墙体稳定。

4 总结

通过上述分析可以看出来，盾构施工会给周围的建筑物以及地表产生一定的沉降影响。造成这种现象产生的原因有很多，其中具体的跟盾构自身施工方法、地下水、地质条件等都有着巨大关系。为了使得施工过程中，将盾构施工的引起的沉降变形影响降到最低，工程建设人员可以采用土体加固法、加强建筑物管理和使用隔离等方法，对工程加以稳固，保证工程质量。

[1]王少勇.浅析盾构施工对地表及邻近建筑物影响和措施[J].科技视界,2015(1):153+197.

[2]黄欣.盾构掘进施工引起的地表沉降分析与研究[J].铁道建筑技术,2015(1):70～74+100.

[3]刘婷,赵明月,孙会杰,李璐,刘忠玉.盾构施工对已有建筑物基础沉降的影响分析[J].河南科学,2012(8):1096～1099.