地鐵施工對周邊建筑物的影響分析研究

王擎

摘要：地鐵是我國經(jīng)濟建設(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對建筑物造成較大的影響，特別是對已有建筑物的影響較大，對城市居民財產(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，加強防范和監(jiān)控措施降低對周圍建筑物的影響。

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交通壓力。在實際施工中發(fā)現(xiàn)，地鐵建設(shè)會對周圍建筑物產(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，都會導致地表出現(xiàn)顯著沉降。若地鐵施工時，周邊原有建筑整體隨地表均勻沉降，則地鐵開挖對建筑物影響屬于可控范圍，不會對建筑物的主體造成嚴重損傷。但如果遇到特殊情況，例如，建筑物地下的水位較低，此時即使發(fā)生均勻沉降，也會導致地面出現(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度也會下降，不僅影響使用壽命而且對建筑物的安全性造成影響。地鐵施工中開挖隧道還會導致地表發(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?shù)乇沓霈F(xiàn)拉伸變形時，周邊建筑物受到影響較大，因此，即使拉伸形變非常微弱，仍然會導致建筑物墻體開裂，嚴重影響建筑物的外形以及實用性能。相比地表拉伸變形，壓縮變形對于建筑物損傷較小，但如果壓縮變形程度較大，就會導致建筑物發(fā)生擠碎性損傷，外形表現(xiàn)為墻體水平裂縫以及縱強褶曲，建筑物的結(jié)構(gòu)薄弱處會出現(xiàn)隆起，對建筑物造成極大的破壞。

2地鐵施工監(jiān)測與防范措施分析

2.1在地鐵施工期間實施實時監(jiān)控

在施工全過程中，采用監(jiān)控手段加強施工過程的監(jiān)控，監(jiān)控重點是施工周圍建筑物。同時要對施工過程中的數(shù)據(jù)進行測量，得到測量數(shù)據(jù)后要及時進行分析，對可能產(chǎn)生影響的建筑物進行預(yù)先評估，根據(jù)評估結(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。為加強安全防控力度，要對評估數(shù)據(jù)進行等級評價，根據(jù)安全風險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)測預(yù)警的有效利用

監(jiān)測報警指標控制量包括總變化量和變化速率，各項數(shù)值不能超出限定值。以便于施工安全風險的監(jiān)控和管理為由，應(yīng)當對安全風險予以分級預(yù)警，便于示警，常見包括監(jiān)測、巡視、綜合和重大突發(fā)風險事件預(yù)警，還能根據(jù)監(jiān)測點安全狀態(tài)進一步細化。監(jiān)測預(yù)警由信息平臺依據(jù)設(shè)定的預(yù)警標準及上傳數(shù)據(jù)進行對比后自動發(fā)布，一旦出現(xiàn)特殊狀況，應(yīng)及時按照流程進行預(yù)警操作，有效的利用監(jiān)測點數(shù)據(jù)和預(yù)測模型結(jié)果。（1）設(shè)定質(zhì)量管理目標，針對概況中所述的工程規(guī)模、環(huán)境等特點，認真組織落實監(jiān)測方案，嚴格管理以確保項目的順利進行，達到優(yōu)質(zhì)工程；（2）實施項目質(zhì)量管理制，對技術(shù)方案進行審核交底，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)測成果質(zhì)量管理，需要保存監(jiān)測原始記錄，對其進行數(shù)據(jù)計算處理，得出監(jiān)測技術(shù)報告，內(nèi)容詳盡地編寫監(jiān)測結(jié)果并將所有監(jiān)測數(shù)據(jù)留檔保存，一旦出現(xiàn)問題可及時回顧處理；（4）監(jiān)測成果預(yù)警及時性，利用預(yù)測模型對建筑物沉降變形情況進行預(yù)測，對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)當立即發(fā)布預(yù)警信號，便于啟動緊急預(yù)案；（5）異常情況監(jiān)測工作，若在自然或外部環(huán)境惡劣時應(yīng)提高監(jiān)測頻率，若水準儀和全站儀出現(xiàn)故障時，應(yīng)對受到施工影響的圍護結(jié)構(gòu)、周邊環(huán)境予以巡視，結(jié)合監(jiān)測經(jīng)驗和現(xiàn)場工況進行判斷。

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，改簽管線，評估風險，同時對改簽的路線進行規(guī)劃。如果管線改簽受到周實際施工和周圍地質(zhì)情況的約束，為了有效降低風險，可替換更合適的管道材料或加強局部受影響管線的安全。在實際施工過程中，可利用灌漿對管道材料進行保護，或?qū)摶旃艿捞鎿Q為鋼質(zhì)管道，提高管道壁的剛性，進而有效改善管道變形情況。（2）對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)場進行處理，并在電纜保護區(qū)外側(cè)進行打樁和挖掘施工，不允許將廢油、廢水、泥沙、泥漿等物體排放到電纜溝中。（3）對于燃氣管道，要在施工范圍拉起警戒線，并布置安全警示牌，距離燃氣管道2m的范圍全部使用人工開挖的方法進行施工，并用平鏟進行挖土，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識清楚，做好施工管線的監(jiān)控工作，通過對基坑標高和管線線路進行量測，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周邊建筑物產(chǎn)生較大影響，因此在挖掘隧道過程中嚴格按照標準開展，確保開挖支護符合施工要求，降低地表沉降值。在施工過程中要采取加固措施，通過嚴格控制土壓力值保護層面平衡，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，要盡量保護好土體，不采用擾動土體的施工工序，在挖掘隧道過程中，控制推進速度及總推力。

2.5做好現(xiàn)場巡視工作

通過進行現(xiàn)場巡視可及時分析出施工對周邊環(huán)境產(chǎn)生的影響，并對有可能出現(xiàn)危險的情況及時采取相應(yīng)控制措施，每次實施現(xiàn)場監(jiān)測工作的同時要同時做好現(xiàn)場巡視工作，做到每天至少巡視一次，特殊情況下要加強監(jiān)控頻率。

2.6有效控制地鐵施工過程

加強施工過程的控制，有利于減少對周邊建筑物的影響，主要從以下幾個方面開展，首先要加強施工過程中的測量工作，得到詳細監(jiān)控測量數(shù)據(jù)，根據(jù)施工經(jīng)驗參考計算數(shù)據(jù)后預(yù)判可能發(fā)生的安全風險，提前做好防控措施。其次，要嚴格施工工序標準控制按照施工設(shè)計以及地鐵施工驗收標準，加強對施工工序的控制，提高工序的標準化，減少施工過程中可能發(fā)生的風險。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)，達到標準要求。

3結(jié)語

地鐵施工造成地表沉降對建筑物造成較大影響，導致建筑物出現(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：中鐵七局集團鄭州工程有限公司）