地鐵施工對(duì)周邊建筑物的影響分析研究

王擎

摘要：地鐵是我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)現(xiàn)代化發(fā)展的產(chǎn)物。地鐵的修建為城市交通帶來極大的便利，緩解了城市交通壓力，但地鐵施工過程中會(huì)對(duì)建筑物造成較大的影響，特別是對(duì)已有建筑物的影響較大，對(duì)城市居民財(cái)產(chǎn)與生命安全，構(gòu)成一定威脅，因此必須減少施工過程中帶來的安全隱患，加強(qiáng)防范和監(jiān)控措施降低對(duì)周圍建筑物的影響。

關(guān)鍵詞：地鐵施工；周邊建筑物；影響分析

我國(guó)道路建設(shè)最近幾年發(fā)展迅速，尤其是地鐵在很大程度上緩解我國(guó)交通壓力。在實(shí)際施工中發(fā)現(xiàn)，地鐵建設(shè)會(huì)對(duì)周圍建筑物產(chǎn)生影響，尤其是高層建筑物，由于荷載、土質(zhì)等因素，沉降變形的現(xiàn)象時(shí)常發(fā)生，因此，在地鐵施工使用和居民日常生活中帶來安全隱患。

1地鐵施工引發(fā)的地表沉降與水平形變影響

地鐵施工需修建隧道，若土方施工不規(guī)范或不恰當(dāng)，都會(huì)導(dǎo)致地表出現(xiàn)顯著沉降。若地鐵施工時(shí)，周邊原有建筑整體隨地表均勻沉降，則地鐵開挖對(duì)建筑物影響屬于可控范圍，不會(huì)對(duì)建筑物的主體造成嚴(yán)重?fù)p傷。但如果遇到特殊情況，例如，建筑物地下的水位較低，此時(shí)即使發(fā)生均勻沉降，也會(huì)導(dǎo)致地面出現(xiàn)大量積水，從而引起建筑物的地基被浸泡。一旦出現(xiàn)這種問題，不僅建筑物的使用被干擾，而且由于地基圖被浸泡，因此建筑物的整體強(qiáng)度也會(huì)下降，不僅影響使用壽命而且對(duì)建筑物的安全性造成影響。地鐵施工中開挖隧道還會(huì)導(dǎo)致地表發(fā)生水平變形，主要是指地表壓縮和拉伸形變。通常情況下當(dāng)?shù)乇沓霈F(xiàn)拉伸變形時(shí)，周邊建筑物受到影響較大，因此，即使拉伸形變非常微弱，仍然會(huì)導(dǎo)致建筑物墻體開裂，嚴(yán)重影響建筑物的外形以及實(shí)用性能。相比地表拉伸變形，壓縮變形對(duì)于建筑物損傷較小，但如果壓縮變形程度較大，就會(huì)導(dǎo)致建筑物發(fā)生擠碎性損傷，外形表現(xiàn)為墻體水平裂縫以及縱強(qiáng)褶曲，建筑物的結(jié)構(gòu)薄弱處會(huì)出現(xiàn)隆起，對(duì)建筑物造成極大的破壞。

2地鐵施工監(jiān)測(cè)與防范措施分析

2.1在地鐵施工期間實(shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)控

在施工全過程中，采用監(jiān)控手段加強(qiáng)施工過程的監(jiān)控，監(jiān)控重點(diǎn)是施工周圍建筑物。同時(shí)要對(duì)施工過程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量，得到測(cè)量數(shù)據(jù)后要及時(shí)進(jìn)行分析，對(duì)可能產(chǎn)生影響的建筑物進(jìn)行預(yù)先評(píng)估，根據(jù)評(píng)估結(jié)果采取安全防范措施排查施工過程中出現(xiàn)的安全隱患。為加強(qiáng)安全防控力度，要對(duì)評(píng)估數(shù)據(jù)進(jìn)行等級(jí)評(píng)價(jià)，根據(jù)安全風(fēng)險(xiǎn)的程度予以分層處理，提高安全措施的效率和有效性。

2.2監(jiān)測(cè)預(yù)警的有效利用

監(jiān)測(cè)報(bào)警指標(biāo)控制量包括總變化量和變化速率，各項(xiàng)數(shù)值不能超出限定值。以便于施工安全風(fēng)險(xiǎn)的監(jiān)控和管理為由，應(yīng)當(dāng)對(duì)安全風(fēng)險(xiǎn)予以分級(jí)預(yù)警，便于示警，常見包括監(jiān)測(cè)、巡視、綜合和重大突發(fā)風(fēng)險(xiǎn)事件預(yù)警，還能根據(jù)監(jiān)測(cè)點(diǎn)安全狀態(tài)進(jìn)一步細(xì)化。監(jiān)測(cè)預(yù)警由信息平臺(tái)依據(jù)設(shè)定的預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)及上傳數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比后自動(dòng)發(fā)布，一旦出現(xiàn)特殊狀況，應(yīng)及時(shí)按照流程進(jìn)行預(yù)警操作，有效的利用監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)和預(yù)測(cè)模型結(jié)果。（1）設(shè)定質(zhì)量管理目標(biāo)，針對(duì)概況中所述的工程規(guī)模、環(huán)境等特點(diǎn)，認(rèn)真組織落實(shí)監(jiān)測(cè)方案，嚴(yán)格管理以確保項(xiàng)目的順利進(jìn)行，達(dá)到優(yōu)質(zhì)工程；（2）實(shí)施項(xiàng)目質(zhì)量管理制，對(duì)技術(shù)方案進(jìn)行審核交底，確保施工人員素質(zhì)，做好工程協(xié)調(diào)和技術(shù)問題處理；（3）監(jiān)測(cè)成果質(zhì)量管理，需要保存監(jiān)測(cè)原始記錄，對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算處理，得出監(jiān)測(cè)技術(shù)報(bào)告，內(nèi)容詳盡地編寫監(jiān)測(cè)結(jié)果并將所有監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)留檔保存，一旦出現(xiàn)問題可及時(shí)回顧處理；（4）監(jiān)測(cè)成果預(yù)警及時(shí)性，利用預(yù)測(cè)模型對(duì)建筑物沉降變形情況進(jìn)行預(yù)測(cè)，對(duì)于施工過程中可能出現(xiàn)的高層建筑沉降變形失控情況，應(yīng)當(dāng)立即發(fā)布預(yù)警信號(hào)，便于啟動(dòng)緊急預(yù)案；（5）異常情況監(jiān)測(cè)工作，若在自然或外部環(huán)境惡劣時(shí)應(yīng)提高監(jiān)測(cè)頻率，若水準(zhǔn)儀和全站儀出現(xiàn)故障時(shí)，應(yīng)對(duì)受到施工影響的圍護(hù)結(jié)構(gòu)、周邊環(huán)境予以巡視，結(jié)合監(jiān)測(cè)經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)工況進(jìn)行判斷。

2.3管線安全控制措施

（1）最常應(yīng)用的方法就是移除臨近管線。工程開挖至較大管線時(shí)，改簽管線，評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)對(duì)改簽的路線進(jìn)行規(guī)劃。如果管線改簽受到周實(shí)際施工和周圍地質(zhì)情況的約束，為了有效降低風(fēng)險(xiǎn)，可替換更合適的管道材料或加強(qiáng)局部受影響管線的安全。在實(shí)際施工過程中，可利用灌漿對(duì)管道材料進(jìn)行保護(hù)，或?qū)摶旃艿捞鎿Q為鋼質(zhì)管道，提高管道壁的剛性，進(jìn)而有效改善管道變形情況。（2）對(duì)于開挖過程中意外挖掘到電纜的情況，要立即停工，并安排單位人員到施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行處理，并在電纜保護(hù)區(qū)外側(cè)進(jìn)行打樁和挖掘施工，不允許將廢油、廢水、泥沙、泥漿等物體排放到電纜溝中。（3）對(duì)于燃?xì)夤艿溃谑┕し秶鹁渚€，并布置安全警示牌，距離燃?xì)夤艿?m的范圍全部使用人工開挖的方法進(jìn)行施工，并用平鏟進(jìn)行挖土，一邊挖一邊將散土清理干凈。（4）在施工前，要根據(jù)管線圖將各管線的走向和位置使用紅色噴漆標(biāo)識(shí)清楚，做好施工管線的監(jiān)控工作，通過對(duì)基坑標(biāo)高和管線線路進(jìn)行量測(cè)，充分掌握管線的布線情況，保證管線處于可控狀態(tài)。

2.4采取地鐵施工的加固措施

地鐵施工挖掘隧道對(duì)周邊建筑物產(chǎn)生較大影響，因此在挖掘隧道過程中嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)開展，確保開挖支護(hù)符合施工要求，降低地表沉降值。在施工過程中要采取加固措施，通過嚴(yán)格控制土壓力值保護(hù)層面平衡，確保隧道施工中沒有超挖及欠挖現(xiàn)象。另外，為了減少地表沉降，要盡量保護(hù)好土體，不采用擾動(dòng)土體的施工工序，在挖掘隧道過程中，控制推進(jìn)速度及總推力。

2.5做好現(xiàn)場(chǎng)巡視工作

通過進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)巡視可及時(shí)分析出施工對(duì)周邊環(huán)境產(chǎn)生的影響，并對(duì)有可能出現(xiàn)危險(xiǎn)的情況及時(shí)采取相應(yīng)控制措施，每次實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)工作的同時(shí)要同時(shí)做好現(xiàn)場(chǎng)巡視工作，做到每天至少巡視一次，特殊情況下要加強(qiáng)監(jiān)控頻率。

2.6有效控制地鐵施工過程

加強(qiáng)施工過程的控制，有利于減少對(duì)周邊建筑物的影響，主要從以下幾個(gè)方面開展，首先要加強(qiáng)施工過程中的測(cè)量工作，得到詳細(xì)監(jiān)控測(cè)量數(shù)據(jù)，根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)參考計(jì)算數(shù)據(jù)后預(yù)判可能發(fā)生的安全風(fēng)險(xiǎn)，提前做好防控措施。其次，要嚴(yán)格施工工序標(biāo)準(zhǔn)控制按照施工設(shè)計(jì)以及地鐵施工驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)對(duì)施工工序的控制，提高工序的標(biāo)準(zhǔn)化，減少施工過程中可能發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。最后要在施工過程中充分考慮施工工序?qū)Φ乇沓两诞a(chǎn)生的作用確保施工過程中，地表的沉降值處在可控范圍內(nèi)，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

3結(jié)語

地鐵施工造成地表沉降對(duì)建筑物造成較大影響，導(dǎo)致建筑物出現(xiàn)墻體裂縫，致使建筑物倒塌。為了確保地鐵施工附近建筑物安全，必須加強(qiáng)施工過程中的監(jiān)控防范力度，確保建筑物受到的影響在可控范圍內(nèi)。

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（作者單位：中鐵七局集團(tuán)鄭州工程有限公司）