盾构施工对周围建筑物的安全影响及处理方法分析

戴优斌

【摘要】随着城市化的不断发展，很多城市可开发的土地正在逐渐减少，而加强对地下空间的利用，不仅能够缓解城市地上交通的压力，而且还能实现对土地资源的充分利用。但是在采用盾构法进行施工时，往往还需要考虑到种种安全因素。对此，本文一方面具体叙述了盾构施工对周围建筑物的所带来的安全影响，另一方面又提出了一系列的处理方法与建议，以此来为有关工作人员提供参考与借鉴。

【关键词】盾构施工;建筑物安全;影响

引言：在进行城市隧道施工的过程中，盾构法是十分先进的一种施工技术，与传统的隧道施工技术相比也有很大的优势。但是，在实际应用过程中还需要考虑到对周边建筑的安全影响，否则就会存在着很大安全隐患。那么，盾构施工究竟会给周边建筑带来哪些方面的影响，又如何对其安全隐患进行控制，正是本文的写作目的所在。

一、盾构施工对周围建筑物的安全影响

（一）盾构施工对深基础建筑物的影响

在开展盾构施工的过程中，往往会对周边深基础建筑物产生以下几个方面的影响：一是对建筑物桩端基础承载力造成影响;二是导致桩身侧向形变;三是出现垂直方向的附加沉降。其中，之所以会降低桩端承载能力，主要是因为深基础建筑物的桩底往往处于盾构施工的上方，因此如果其上方的土体发生形变，那么就会造成其桩底也产生类似的影响。而附加沉降现象的出现则主要是由于周围土体沉降而产生的负摩擦力所造成的。从现实情况来看，无论是哪一种影响的施加，都会对周围建筑与施工带来很大的安全隐患，需要通过采取相应的措施来减少其负面影响[1]。

（二）对浅基础建筑的影响

对于浅基础建筑物来说，如果是仅仅受到土体垂直形变的影响，那么只会造成其均匀隆起或者均匀沉降的现象发生，并不会对建筑安全造成十分严重的影响。但是如果所造成的是不均匀沉降现象的发生，那么才有可能对浅基础建筑造成一定的破坏。同时，如果建筑物高度较高，并且底面积较小，那么一旦出现土层倾斜的情况，就会造成其重心的偏移，如果倾斜角度非常大，很可能会造成建筑直接折断以及倾倒现象的发生。此外，浅基础建筑物往往还容易受到地表水平变形的影响[2]。与垂直的变形不同，地表水平变形主要是受压缩与拉伸力的影响，所以对于建筑物的破坏力非常大。比如对于一些砌体房屋来说，一旦受到地表拉伸力的影响，那么就非常有可能造成裂缝的出现，尤其是墙壁、门窗等十分薄弱的区域，受这种水平拉伸力的影响较大。因此，在开展盾构施工的过程中，需要对地表沉降以及隆起等问题进行相应的处理，以此来减少对周边建筑的破坏。

二、降低盾构施工对周边建筑物安全影响的处理方法分析

（一）隔断法

为了尽可能地降低盾构施工对周边建筑的影响，就需要在其施工隧道中采取相应的隔断措施，以此来降低施工过程对土层以及地基所造成的影响。具体来说，在使用盾构机进行施工的过程中，非常容易造成土层形变的情况发生，进而影响到周边建筑的安全，因此就需要采取相应的隔断措施，通过隔断墙墙体的构建来来减少盾构施工对周边区域土体情况的影响。在这一过程中，盾构隧道与建筑物之间的距离也需要控制在合理的范围内，并根据实际施工情况，将挖孔桩、深层搅拌桩、地下連续墙等作为隔断墙体，以此来承担施工过程中由于土体沉降所造成的负摩阻力与侧向土的压力。

（二）土体加固法

通过土体加固的方法，也能有效减少盾构施工对周边建筑安全的影响。在正常情况之下，土体加固施工的过程可以分为两个方面的内容，一方面是对建筑物的地基进行加固，以此来提高其地基的承载能力，从而达到避免沉降变形情况发生的目的。另一方面则是对其施工范围内的周边土体进行加固，这样就能在一定程度上减少一些水平拉伸力的发生，避免周边土体因为盾构施工而出现扰动、松弛的情况。在对土体开展加固施工的过程中，无论是地基的加固还是周边土体的加固，均可以采用喷射搅拌、化学注浆的方法与手段来进行。

（三）建筑物本体加固

无论是隔断法还是土体加固法，其原理都是通过降低对周边土体的影响来达到提高建筑安全性的效果。而建筑物本体加固的方法则是另外一种新的思路，指的是通过加强建筑物的主体结构，促进其刚度的不断增强，以此来应对与抑制建筑物形变情况的发生[3]。在实际施工过程中，常常会通过使用加固墙、加劲等方法来对建筑的上层结构进行加固，并借助于锚杆、加固桩等手段对其建筑基础部分进行加固。不过在施工中需要注意的是，应当根据建筑物自身的特点以及周边的土体情况来选择与之相适应的加固方法，否则其实际的效果很难得到充分发挥。

（四）基础托换

在开展盾构施工的过程中，只有对部分建筑的桩基进行托换，才能有效保障其建筑的安全性。而基础托换的原理指的是将桩基所承担的压力进行分散，以此来提升建筑的抵抗效果，但是通常情况下，只有符合以下三种情况，才会在盾构施工期间采用这种处理方法。第一种情况是在对盾构隧道进行挖掘的过程中，很有可能需要直接从桩体上经过，而为了使建筑的承载能力不会因此而受到影响，就需要采用基础托换这一处理方式;第二种情况是需要在桩基附近开挖盾构隧道，那么其施工过程很可能会对桩体产生侧向压缩，而为了提高其桩体的侧向承载能力，才会采用基础托换这一处理方法。第三种情况是所开挖的盾构隧道需要直接从桩底通过，这样一来就会对建筑物的承载力造成直接的影响，因此需要借助于基础托换来弥补其桩端所损失的承载能力。综合这三种情况来看，都是由于盾构隧道施工对建筑物桩体所造成的直接影响或间接影响所导致的，而通过采取基础托换这一处理方式则正好能够有效满足建筑物的承载力提升需求，从而保障周边建筑安全性的不断提高。

三、结语

综上所述，近些年来很多城市都开始着手地下空间的开发，而在运用盾构法进行施工的过程中，则不可避免地会对周围的土体造成扰动，进而对周边建筑造成影响。对此，就需要通过采取隔断法、土体加固法、建筑本体加固、以及基础托换来减少对周边建筑物所产生的负面影响，从而保障周边人民群众以及施工过程的安全，防止一些安全事故的发生。

参考文献：

[1]张斌， 康海燕. 浅谈盾构施工对周围建筑物的安全影响及处理措施[J]. 民营科技， 2017（3）：1.

[2]杨军宏. 盾构施工对周围建筑物的安全影响及处理措施[J]. 城市建设理论研究：电子版， 2018（26）：2.

[3]田腾跃. 盾构施工对既有建筑物安全影响分析[J]. 城市建筑， 2020， 17（20）：2.