對軟土地基上建筑施工沉降的觀測及控制探析

顧修竹

（昆明地鐵運營有限公司（維修事業(yè)部、工務(wù)中心），云南 昆明 650504）

對軟土地基上建筑施工沉降的觀測及控制探析

顧修竹

（昆明地鐵運營有限公司（維修事業(yè)部、工務(wù)中心），云南 昆明 650504）

城市地鐵、公路等多建設(shè)在城市的繁華地段，假設(shè)突然出現(xiàn)地表沉降、變形現(xiàn)象，就會造成建筑物的傾斜和開裂，最終造成地下管道與線路的斷裂。此外，城市經(jīng)濟的高速發(fā)展，使得我國城市地鐵建設(shè)在不斷加快，大多數(shù)情況下地鐵施工都會通過軟土地基地段，所以研究軟土地基上建筑施工沉降變形的觀測和控制有著重要的現(xiàn)實意義。筆者從闡述軟土地基上建筑施工沉降現(xiàn)象的基本概念入手，分析了軟土地基上建筑施工沉降問題的主要影響因素以及控制沉降變形的有效措施，為我國施工單位加強對軟土地基上建筑施工沉降、變形的觀測和控制提供科學(xué)依據(jù)。

軟土地基上建筑；施工沉降變形；有效措施

隨著我國社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，地鐵已經(jīng)成為了人們生活中重要的現(xiàn)代交通方式，因為地鐵具有速度快、運輸量大、準時、耗能少、低環(huán)境污染等特征，逐漸在我國大、中城市被投入使用。但是城市地鐵工程項目的隧道挖掘操作多是在巖土體內(nèi)部展開的，從深度和大小等方面來看，在挖掘過程中會帶動地下巖土體層是整個建筑施工中無法避免的問題，也會因此失去固有的平衡點，所以需要尋找新的平衡點或是向其他的平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)移，這樣就加大了施工工作量，在軟土地基上開挖或?qū)е赂蟮钠茐摹?/p>

1 軟土地基上建筑施工沉降現(xiàn)象的相關(guān)內(nèi)容

軟土地基上建筑施工沉降現(xiàn)象的基本概念：造成地表沉降變形問題的主要原因包括了地表層的變形和位移，其中地表層位移包括了地表層的垂直位移與水平位移。在分析實際情況與地表變形的基本概念的基礎(chǔ)上，不難發(fā)現(xiàn)不均勻的上地表與下地表沉降和不均勻水平的左位移與右位移都會導(dǎo)致地表層傾斜與地表曲率變形等現(xiàn)象的出現(xiàn)[1]。

2 軟土地基上建筑施工沉降問題的主要影響因素

其一，地下水較多。通常情況下，地鐵隧道區(qū)域都是建筑在地下水位線以下的區(qū)域，在竣工并完成排水工作后，會出現(xiàn)多條滲水通道，容易導(dǎo)致地層的持續(xù)失水。此外，因為地下水壓差也會導(dǎo)致滲出現(xiàn)象的出現(xiàn)，節(jié)理裂隙與土層之間空隙的不穩(wěn)定性固結(jié)手術(shù)，也會導(dǎo)致地表層、和地下層產(chǎn)生大面積的土體變形、位移問題。例如：我國東地區(qū)因為淤泥質(zhì)黏土分布比較廣泛，以及地下水埋深淺，因此在隧道施工過程中采用的是盾構(gòu)法和頂管法進行施工。而適合淤泥質(zhì)地層的“淺埋暗挖”施工法起步比較晚。其二，加強地層應(yīng)力的釋放。隨著地表層的不斷位移，通過對地層收斂約束特征的分析，發(fā)現(xiàn)地層上覆表層施加在隧道構(gòu)造上面的負載會不斷減小,多孔介質(zhì)土體且具有潛在坍塌面的地層，會隨著地表層的下沉而不斷將地層應(yīng)力釋放出來，而坍塌面也會不斷形成，并伴有大面積的地表下沉現(xiàn)象。通常情況下，施工人員需要通過應(yīng)用地表層預(yù)加固、支護以及及時封閉環(huán)等多種技術(shù)方式，加強地層應(yīng)力的釋放。其三，控制施工的進度。地表層沉降、變形問題通常是因為時間因素所引起的。一般情況下，時間越長，地表層沉降、變形的總量值也就會越大。同時施工速度越快，隧道開挖面的暴露時間就會更短，發(fā)生沉降、變形的時間也就越短，所以導(dǎo)致的沉降量也就會不斷減少。其五，地鐵隧道的相互作用。通過對國內(nèi)外工程實例的分析發(fā)現(xiàn)，對于沒有襯砌的地鐵隧道，假設(shè)在兩個隧道的中心線距是5d的情況下，就不需要考慮地鐵隧道相互作用；假設(shè)在兩個隧道的中心線距在3d以上的情況下，就需要分析地鐵隧道相互作用[2]。

3 控制軟土地基上建筑施工沉降變形的有效措施

3.1 堅持“十八字”方針

在地鐵的實際施工過程中，應(yīng)該充分貫徹“淺埋暗挖”施工技術(shù)，并遵循“強支護”、“短開挖”、“管朝前”、“研注漿”、“快封閉”以及“勤測量”這“十八字”方針。在實際的工作過程中結(jié)合實際情況和地質(zhì)結(jié)構(gòu)的不同特征靈活運用這“十八字”策略。在建設(shè)初期，應(yīng)該及時進行支護，并充分把握建筑物的強度和剛度，在合適的圍巖變形速度內(nèi)，掌握好支護施工的具體時間和施工進程。此外，施工初期，支護上應(yīng)該最大限度地加快封閉成環(huán)的時間，對開挖部分與全開斷面進行及時封閉；盡可能加大地表層沉降、變形位移的測量密度，以便于及時地掌握地表變形的實際情況，從而采取科學(xué)措施來控制沉降、變形量。

3.2 改善地體性質(zhì)

對地體性質(zhì)進行改善需要由內(nèi)向外對地鐵隧道開挖周邊的外土體進行加固處理。（1）施工人員應(yīng)該盡可能地促進地鐵隧道開挖后自然拱道的形成。（2）施工人員還需要對土體的基礎(chǔ)性質(zhì)進行改善，以此使土體能夠朝著好的趨勢不斷轉(zhuǎn)化。科學(xué)實踐證明，利用超前注漿和深層注漿技術(shù)能夠達到加固深層土體構(gòu)造的目的，還可以起到改善深層土體性質(zhì)的作用。

例如：我國北京長安街上的十條過街通道，位于第四紀沉積和人工回填和黏性土、砂土中，所覆土的厚度大約為0.75m。主要利用的是三塊6六的CRD工法進行開挖，其中超前支護主要利用的是注漿小導(dǎo)管。竣工后，最大地層面沉降、變形只在26mm左右。

4 結(jié)語

綜上所述，地鐵施工進程的不斷變化，使得軟土地基隧道工程項目的開挖問題得到了更好解決。此外，由于造成軟土地基上建筑施工沉降變形的因素較多，所以在實際的施工過程中應(yīng)該堅持“十八字”方針，并不斷改善地體性質(zhì)，唯有這樣才能更好地控制軟土地基上建筑施工的沉降與變形情況。

[1]祁彥科.岳陽松陽湖港區(qū)軟土地基沉降觀測及沉降預(yù)測研究[J].天津商學(xué)院學(xué)報,2011,01(05):130-135.

[2]陳觀勝.對軟土地基上建筑施工沉降的觀測及控制探析[J].煤炭技術(shù),2010,21(07):145-153.

TU97

A

1003-5168(2014)03-0161-01

顧修竹（1981—），男，云南宜良人，本科學(xué)歷，助理工程師，研究方向：建筑、橋梁、隧道等。