地鐵施工中管線滲漏對隧道周圍地層變形的影響研究

閆洪波張世杰

（鄭州軌道交通有限公司）

地鐵施工中管線滲漏對隧道周圍地層變形的影響研究

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（鄭州軌道交通有限公司）

地鐵施工中所面臨的管線滲漏對周圍地層的不利影響一直是阻礙地鐵施工的主要障礙，由于地鐵施工管線滲漏而引起的隧道周圍地層變形問題已經引起越來越多的關注，這是地鐵施工中所要解決的基本也是最重要的問題。隨著科學技術的不斷進步我們相信困難會迎刃而解。

管線滲漏；地層變形；地鐵施工；隧道

隨著近年來我國交通事業的巨大發展，地鐵已經逐步的進入到各個城市人民的生活。地鐵的施工是一項要充分考慮各項安全因素的建造工程，在地鐵施工的過程中，由于各種各樣的原因會誘發許多安全問題。其中，由于地鐵施工管線滲漏而引起的隧道周圍地層變形問題已經引起越來越多的關注，這是地鐵施工中所要解決的基本也是最重要的問題。

一、地鐵施工中管線滲漏的原因

對于我們所了解的地鐵施工中的管線滲漏問題，主要的滲漏部位一般都是發生在管線的接口處，接口處的管線輕則稍微的滲漏，嚴重的優肯會引起周圍管道的多重作用，嚴重的對地鐵施工周圍的底層造成危害。管線的滲漏原因都可以從內部原因和外界影響兩方面進行解釋。

（一）管線自身的材料原因

在地鐵施工的過程中，我們知道會或多或少的對基層土地地基造成影響。在管線的接口處的滲漏問題很大一部分是管線自身材料的選擇不合理造成的。目前國內在管線接口處材料的選擇上一般都是比較青睞于剛度大的材料。我們知道，一種材料的剛度越大，這種材料所受外界影響的抵抗形變的能力也就越差。這也就是說，管線接口處的材料雖然具有很大的剛度，但是卻很容易受力產生形變造成管線滲漏。在地鐵施工的過程中，由于地面的不同位置所受的壓力不同，地面向下所傳遞的壓力也是各異，同一種材料的不同該位置由于受到不同的壓力作用，就會發生不同的形變，這也就是管線滲漏的一個壓力原因。剛度較大的接口，材料的形變能力比較差，管線一旦受到不同的壓力、拉力作用就會很容易造成管線滲漏。

（二）管線地基的不均勻沉降

對于管線的材料選擇中，剛度較大的材料并不是首選。在管線的施工過程，地基的選擇尤為重要。管線地基的選擇對于不同的輸送管線有不同的選擇要求，我們要根據不同的管線合理設計安排鋪設不同的地基，對于管線的滲漏問題上，除了管線自身問題之外就是地基的影響了。對于要求嚴格的工程管線如果是管線的地基處理不當就會很大成都的造成管線滲漏或者是爆裂等。在實際的處理過程中，管線基礎在受到不同的荷載作用的情況下，會不同程度的造成管線的接口處漏水，如果處理的不及時的話還有可能使管線彎折造成爆裂。管線地基的不均勻沉降不僅僅的是危害剛度較大的管線接口，對一些柔性的，形變能力較大的接口也有影響。如果管線基礎所受的荷載過于猛烈或者長久，遠遠地超過了柔性接口的形變能力，即接口處的彎轉變形超過了接口的形變能力，也會造成接口漏水。

二、地鐵施工中管線滲漏對隧道周圍地層變形的影響

由于地鐵施工的主要施工位置一般在地下，所以地鐵施工的步驟繁瑣、施工復雜且難度較大。地鐵施工中的管線滲漏會對隧道周圍的地層產生一系列的嚴重影響。其中，管線滲漏對隧道周圍底層所產生的最主要的影響就是隧道周圍的地層產生不均勻的沉降而對隧道的安全構成巨大的威脅。管線的滲漏位置不一，但一般都是出現在管線的接口處，接口處的管線滲漏會對接口處周圍或者很大一部分地區的地層造成影響。造成影響的嚴重程度也是取決于管線滲漏的速度以及滲透量，一般而言，滲漏速度和滲透量較大的管線對隧道周圍底層的影響也就越大。隧道周圍的地層在滲漏的作用下會一點點的發生沉降作用，由于滲漏的水在不同的土質中的存儲量和流速也是不一樣的，因此即使同一片區域的不同位置所受的滲漏的影響也是不同的。正是由于這種不同的滲漏影響也就造成了這種不均勻的沉降作用。不均勻的沉降作用會對隧道的周圍地層產生嚴重的影響，地層表面的不均勻沉降一級級的傳遞下來到達隧道的同時，所傳遞的壓力也是不同的，這也就會使隧道的頂部由于受力作用的不同而發生安全問題。隧道的安全是地鐵施工過程中的重中之重，只有一個安全的隧道才可以為之后的地鐵的高效、安全有序的運行提供基礎保障。一旦管線滲漏對隧道的周圍地層造成影響危害的時候我們就要采取一定的措施進行修復和補救。當管線滲漏對隧道周圍的底層造成巨大的影響的時候，我們就不得不重新對隧道周圍的地層進行評估和判斷是否可取，完全保證隧道通行的安全。

三、在地鐵施工過程中對管線的保護

為了有效的避免施工過程中可能出現的管線滲漏對隧道周圍地層的影響，我們必須在源頭處就采取一定的措施去防止管線的滲漏。

（一）進行完備仔細的管線位置勘察

隨著現代科技的發展進步，較多的管線網絡已經密密麻麻的分布在我們周圍的各個位置。要想進行地鐵施工就必須對這些現存的在施工范圍內、或者是施工位置一定距離內的管線進行全面細致的實地考察，確保準確的找出每種管線的深度、寬度以及各管線之間的位置關系。對于現存的管線我們不能破壞，唯一正確有效的措施就是對現存的各種管線進行有效的保護。在了解到具體的信息之后再確定保護的具體方案和具體的施工細節。

（二）提高施工人員的工作作風，樹立負責任的態度

施工工作人員是最前沿的人員，在施工中作為一名工作人員就必須有負責任的工作態度。認真細致的做好總體規劃，從整體出發，在把握全局的基礎上再精確的進行細致的施工。在施工中，也要加強工程管理措施，施工單位要與施工的有關部門進行時時的合作和溝通，充分的了解到各種管線的保護要求以及保護原則。

（三）分析預測地鐵施工過程中可能出現的滲漏問題并制定有效的應急方案

即使準備工作做的再充分，但是當遇到實際施工的時候也會出現未知的變數。這也就顯得提前的做好預測和可能出現的問題的解決措施是很有必要的，在預測的過程中可以模擬施工現場的施工條件對可能發生的問題進行逐一的排查和解決。對預測的可能發生的問題提前制定有效的應急方案，以便在后期施工的過程中及時有效的解決和排除問題。

（四）加強施工過程中的監測

在施工的過程中一定要進行精確的監測，及時的發現已經發生或即將發生的有害問題。監測的結果將直接有效的指導下一步的施工方案和速度，因此對于施工監測一定要精確細致，不可馬虎。監測的內容不僅僅是觀察管線有無滲漏或是滲漏情況，還要精確的監測地質底層的變化以及沉降情況，合理的監測為施工的高效有序進行提供了保障和便利。

盡管地鐵施工過程中會出現各種各樣的問題，滲漏也會對隧道的周圍地層產生影響，但我們相信隨著科學技術的不斷更新與進步，我們今天所面臨的問題會一點點的得到解決。

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