地鐵盾構施工對周邊結構影響的時間相關性問題探究

崔艷濤（天津市地下鐵道集團有限公司，天津 300000）

地鐵盾構施工對周邊結構影響的時間相關性問題探究

崔艷濤
（天津市地下鐵道集團有限公司，天津 300000）

伴隨我國經濟的快速發展，我國城市化的發展進程不斷加快，地鐵對城市的發展至關重要，因此，做好地鐵區間隧道施工環節有利于加快城市的發展進程。在地鐵區間隧道施工的過程中，地鐵盾構法發揮重要作用。長期以來，在地鐵區間隧道施工的過程中，施工人員也在不斷完善施工方法，雖然取得一些成效，但是仍舊存在諸多的問題，阻礙地鐵區間隧道的施工進程。本文主要闡述了地鐵盾構施工對周邊結構影響的時間相關性問題研究，進而使地鐵建設朝向更好、更快的方向發展。

地鐵盾構 周邊結構 時間 相關性 問題

最近幾年，我國城市地鐵建設的發展進程不斷加快，但是，在地鐵建設的過程中，由于施工人員無法掌握正確的施工方法，導致一系列問題的出現，從而影響施工進程。因此，現階段，地鐵施工人員面臨的主要任務是如何利用盾構法，做好地鐵區間隧道施工。

1　盾構施工法的概述

盾構施工是指：在地面以下，通過采用盾構機暗挖隧道的施工方法，具體流程是：施工人員不僅要把握和控制好開挖面，以免圍巖發生坍塌現象，并且還要進行隧道的挖進、出渣環節，施工人員在機內拼接安裝管片，進而形成襯砌，以為壁后注漿奠定良好的基礎。在地鐵隧道施工的過程中，盾構法非常適用于軟弱、復雜的地層。在采用盾構施工的過程中，盾構機發揮重要作用，盾構機的功能非常齊全，例如，開挖、支護、推進、襯砌等等。施工人員在選擇盾構機的過程中，應確定盾構機的機型，依據施工當地的具體狀況，選擇與之相適應的盾構機型號［1］。

盾構技術的基本原理：即在不打擾到圍巖的狀況下，能夠順利完成施工環節，以免影響到地面周邊的建筑物，為了滿足這一要求，施工人員應充分利用壓力倉的優勢，使泥水壓力保持平衡，并且通過采取壁后注漿的方式，及時補充盾尾的空隙。因此，我們可以看出，要想充分發揮盾構施工的優勢，施工人員必須做好圍巖應力的釋放和變形環節。

2　盾構施工對周邊建筑時間相關性的影響分析

2.1盾構施工的影響范圍

在地鐵隧道施工的過程中，通常情況下，將盾構對周邊環境的影響，依據影響范圍可以將其劃分為兩個方面，即受影響區域、不受影響區域。相比于受影響區域，不受影響區域的建筑物，對隧道施工的影響較小［2］。對于受影響區域的建筑物，施工人員應分析其影響性，并且采取相應的管理對策。但是，現階段，在劃分影響區域的過程中，尚未形成統一的標準。然而，必須堅持其基本原則，即在建筑物基礎的底部，在向下臥層地基土擴撒的過程中，應確保其范圍，并且離開隧道的周邊以及塑性區，以免在塑性區土地施工的過程中，在沉降和固結沉降環節，導致建筑物無法承受差異沉降。

圖1　建筑物的位移狀況圖示

2.2新建隧道對鄰近建筑物的時間相關性影響

在新建隧道對周邊建筑物的時間相關性影響分析過程中，計算建模環節至關重要，施工人員在分析有限元的過程中，即便能夠科學、合理的分析土體的三維位移，但是，施工人員需要計算的內容較多，并且還會耗費很多時間，尤其是非線性彈塑性土，此種分析方法的優點較少，并且不適用于隧道施工的實際狀況。因此，基于以上存在的問題，為有效解決這一問題帶來的困擾，應將復雜、多變的三維問題逐漸轉變為平面的應變處理，并且施工人員在選擇計算剖面的過程中，應選擇斷面，這樣不僅能夠最大限度的減少計算成本，也能夠滿足隧道工程建設的發展需要［3］。

此外，在分析新建隧道對周邊建筑物影響的時間性因素分析的過程中，除了計算建模外，還應分析建筑物的位移狀況，如圖1所示：

從圖1中，我們可以看出，虛線代表建筑物原來的位置，實線則代表在新建隧道施工的過程中，所引起的位移，在新建隧道施工的過程中，隧道鄰近的地層會受到影響，進而出現在地表建筑物的左側，其壓力逐漸減小，導致建筑物傾向于逆時針方向。因此，在同一方向，隨著地表建筑物的位移，樁基礎也會隨之發生轉動，樁頂的位移偏左，樁底位移偏右，即圖中的影響效果一。如果從另一個方面分析，地層的損失會導致在鄰近樁基中，靠近隧道左側的建筑物，壓力會逐漸減小，進而形成向左方向的位移，造成地表建筑物朝向順時針方向轉動，即圖中的影響效果二［4］。

2.3計算參數對地表建筑的時間相關性影響

調查顯示，在新建隧道的過程中，計算參數對地表建筑物的影響主要為以下幾個方面：

首先，如果在建筑物的兩端，其位移為正，則表示向上。如果為負，則表示向下。并且沉降差主要為右端位移和左端位移之差。其次，如果隧道埋深較小，建筑物將會朝向順時針方向傾斜。然而，如果隧道埋深較大，建筑物將會傾斜于逆時針方向。

3　結語

綜上所述，通過分析盾構法的概述，以及盾構法對建筑物周邊的時間相關性影響分析，我們可以看出，在隧道工程建設的過程中，盾構法發揮重要作用。但是，由于受到多種因素限制，施工人員并不能夠完全掌握盾構法的技術要點，進而出現一系列的問題，阻礙隧道的施工進程。這就要求施工人員應轉變以往的施工理念，改進和完善施工方法，充分利用盾構法的優勢，熟悉和了解在施工過程中經常出現的問題，做好隧道施工建設。

［1］潘曉馬，張成滿，溫向東等.淺談新建隧道施工對鄰近既有隧道安全性影響數值分析［J］.鐵道建筑技術，2010，18（03）：259-261.

［2］吳利波，高秀波，周玉航.淺析地鐵區間隧道施工對近鄰管線影響的三維數值模擬［J］.巖石力學與工程學報，2012，20（05）：12-14.

［3］施成華，彭立敏，胡自林等.淺談隧道開挖對地表建筑物影響的隨機介質分析方法［J］.湘潭礦業學院學報，2011，10（8）：158-159.

［4］劉學增，朱合華，劉明哲等.考慮動態施工過程的巖土介質橫觀各向同性粘彈性反分析及其工程應用［J］.巖土工程學報，2013，14（01）：265-267.