談談地鐵施工對地表及建筑物的影響

馬志堯，楊志龍，陳李淵

（西安市地下鐵道有限責任公司，陜西 西安 710016）

1 確定地鐵施工方案之前對地面原有建筑結構的安全性進行考察和評定

1.1 對地面原有建筑結構的現況調研

對有可能受波及范圍內 (原則上以車站為中線100米左右、以區間隧道為中線60米左右，在此范圍內，具體情況具體分析)的建筑結構進行調研，準確無誤地掌握建筑結構與地鐵施工項目之間的位置關系、潛在的相互影響情況，調研包括建筑結構所處地段地質報告 (必要時需進行地質補充勘測)、建筑結構建筑時間以及建筑結構的形式 (施工圖紙、歷次加固改造資料)等數據。

1.2 建筑結構評定

根據調研數據，評估建筑結構工程施工的安全風險，分析預測建筑結構的抗沖擊能力，依此判斷施工時建筑結構可能出現的危險情況及程度 (包括對建筑結構自身對工程作業的反向影響)。評定包括地表沉降 (水平位移)估算、建筑結構基礎沉降 (水平位移)估算、建筑結構抗沖擊能力估算等 。

2 加強工程施工管理控制，保護地面已有建筑結構

2.1 制定控制標準

根據建筑結構性質及結構形式、安全風險評估結論、相關技術標準規范、設計施工方案、國內外相似工程施工經驗等，制定適宜的地面沉降(水平位移)控制標準，對于地面沉降控制取值，國內的標準一般為30毫米，但具體制訂地面沉降控制取值時，應各自計算出建筑結構沉降值的下限、地層沉降值的下限，選擇兩者中最小的沉降值下限作為最終的控制標準值。通常，按沉降(水平位移)值、沉降(水平位移)速率、差異沉降等各維度制定控制標準。

2.2 加強測量監控

工程施工過程中，需要注重測量、定時按時測量，用以評估工程施工對建筑結構的影響變化，及時反饋建筑結構變化情況，預報存在的安全隱患。測量內容應包括沉降值 (水平位移值) 測量、沉降速率(平移速率) 測量、沉降差異測量、應力測量、建筑結構傾斜度測量 、爆破振動測量等 。在測量過程中，對測量項目的監測值可采用黃色警報值 (達到取極限值的6O%)、橙色警報值 (達到取極限值的8O%)、紅色警報值（達到極限值）三個等級進行監控，極限值指工程施工過程中所能到達的最大沉降(或水平位移、差異沉降)控制值，超過這個值，建筑結構即將發生破壞。通過監控測量變化，及時發現安全隱患并聯合相關部門采取相應措施。

2.3 車站基坑工程施工

車站基坑工程施工往往會對鄰近的建筑結構產生很嚴重影響 (尤其是離基坑 2～4米范圍內)，因而，一般重點控制三個方面的措施：（1）改良設計方案，對車站周圍環境充分調查，進行針對性設計，力求避開高風險建筑結構(如變更車站位置、改變車站功能區布置控制車站功能區大小等)、改變車站圍護結構形式 (如圍護結構機械轉孔樁時，可通過增加樁孔數、減少樁長度來防止基坑挖掘時引起地下水流失導致沉降)等；（2）基坑開挖以前，先用旋噴樁進行維護結構施工，提高土體強度，對基坑和附近建筑結構進行，土體隔離，從而降低地鐵本身結構改變，達到降低對周圍建筑結構產生影響的目的：（3）對會受到影響建筑結構進行樁基加固。

2.4 區間隧道施工

（1）考慮改良方案，規避高危建筑結構，如更改線路，或加大深埋隧道等；（2）通過工程施工過程中的一系列方法保證已有建筑結構的安全。大體分為洞內加固措施、洞外加固措施兩種 (城市中施工時，受周遭的建筑結構、空間場所、地下水管網布局的限制 ，往往運用洞內加固措施為主、洞外加固措施為輔的方式。)：洞內加固措施：為有效保護好地上已有建筑結構安全，在選擇盾構法施工時就應不選擇礦山法 ，盾構法施工時，引起地面隆起或沉降的主要原因如下：① 掘進對土體的擠壓；②土體受擾動后的固結，施工過程中要嚴格控制好盾構施工各項技術參數 (推進力、推進速度、正面土壓、同步注漿量、壓力等等)，減少土體擾動，在穿越鄰近建筑結構地段前，要調整好盾構姿態減少穿越時糾偏次數和糾偏量，并保證一次穿越 (中途不換刀)，最大限度減少土層擾動，在地質薄弱地段，必要時考慮對土體進行加固；礦山法施工時，要遵循“管超前 、嚴注漿、短開挖、強支護、快封閉、勤測量”的施工原則，特別是要注意適時進行洞內斷面注漿、初支回填注漿等。洞外措施:主要有地面加固、隔離樁、樁基托換、建筑結構自身加固等 ：對擬穿越的鄰近建筑結構周圍土體(或樁間土體)進行加固注漿 (如袖閥管注漿、樹根樁等)，這樣可大大提高土體固結度和密實度，增加建筑結構自身承載能力和抗變形能力。

3 建立降低風險制度，轉移風險，間接保護已有建筑結構

3.1 建立降低風險制度

降低風險制度分為安全事故防范制度、搶險制度、突發事件應急處理制度、保險規避制度等，在各種制度的結合下，保障順利施工，最大限度的保護地面已有建筑結構安全，避免或降低各方經濟損失。

3.2 轉移風險，間接保護已有建筑

必須完善保險規避制度，通過健全的制度、機制的運用轉移風險，減少損失。工程施工前對可能影響的范圍內的建筑結構進行安全等級鑒定，收集全動工前房屋等建筑的有關基礎信息，工程施工過程中按時做好記錄 (包括影像、圖片、施工日志等)，一旦發生事故，立刻通知保險公司到現場進行認定，進入保險流程，對各方責任進行合理問責，對受損建筑結構進行維護修補、甚至重建，盡力彌補，降低損失。

小結

綜上所訴，避免或降低地鐵施工對附近地面已有建筑結構的影響對城市發展具有重大意義，保全建筑結構，要認真做到設計、施工、管理環環相扣，一絲不茍，任何一個微小細節都不松懈，相關部門機構都保持高度警覺，預防危險出現，為控制造價、節約投入，促進我國城市地鐵工程的良性發展做出應盡的一份貢獻。

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