顧修竹

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

對(duì)軟土地基上建筑施工沉降的觀測(cè)及控制探析

顧修竹

（昆明地鐵運(yùn)營(yíng)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(huì)造成建筑物的傾斜和開(kāi)裂，最終造成地下管道與線路的斷裂。此外，城市經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，使得我國(guó)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(huì)通過(guò)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(cè)和控制有著重要的現(xiàn)實(shí)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(wèn)題的主要影響因素以及控制沉降變形的有效措施，為我國(guó)施工單位加強(qiáng)對(duì)軟土地基上建筑施工沉降、變形的觀測(cè)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(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)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?yàn)榈罔F具有速度快、運(yùn)輸量大、準(zhǔn)時(shí)、耗能少、低環(huán)境污染等特征，逐漸在我國(guó)大、中城市被投入使用。但是城市地鐵工程項(xiàng)目的隧道挖掘操作多是在巖土體內(nèi)部展開(kāi)的，從深度和大小等方面來(lái)看，在挖掘過(guò)程中會(huì)帶動(dòng)地下巖土體層是整個(gè)建筑施工中無(wú)法避免的問(wèn)題，也會(huì)因此失去固有的平衡點(diǎn)，所以需要尋找新的平衡點(diǎn)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(kāi)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(wèn)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(shí)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(huì)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(wèn)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(huì)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?yàn)榈叵滤畨翰钜矔?huì)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(huì)導(dǎo)致地表層、和地下層產(chǎn)生大面積的土體變形、位移問(wèn)題。例如：我國(guó)東地區(qū)因?yàn)橛倌噘|(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(guò)程中采用的是盾構(gòu)法和頂管法進(jìn)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(qiáng)地層應(yīng)力的釋放。隨著地表層的不斷位移，通過(guò)對(duì)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(fù)載會(huì)不斷減小,多孔介質(zhì)土體且具有潛在坍塌面的地層，會(huì)隨著地表層的下沉而不斷將地層應(yīng)力釋放出來(lái)，而坍塌面也會(huì)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(guò)應(yīng)用地表層預(yù)加固、支護(hù)以及及時(shí)封閉環(huán)等多種技術(shù)方式，加強(qiáng)地層應(yīng)力的釋放。其三，控制施工的進(jìn)度。地表層沉降、變形問(wèn)題通常是因?yàn)闀r(shí)間因素所引起的。一般情況下，時(shí)間越長(zhǎng)，地表層沉降、變形的總量值也就會(huì)越大。同時(shí)施工速度越快，隧道開(kāi)挖面的暴露時(shí)間就會(huì)更短，發(fā)生沉降、變形的時(shí)間也就越短，所以導(dǎo)致的沉降量也就會(huì)不斷減少。其五，地鐵隧道的相互作用。通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外工程實(shí)例的分析發(fā)現(xiàn)，對(duì)于沒(méi)有襯砌的地鐵隧道，假設(shè)在兩個(gè)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(gè)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(jiān)持“十八字”方針

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

3.2 改善地體性質(zhì)

對(duì)地體性質(zhì)進(jìn)行改善需要由內(nèi)向外對(duì)地鐵隧道開(kāi)挖周邊的外土體進(jìn)行加固處理。（1）施工人員應(yīng)該盡可能地促進(jìn)地鐵隧道開(kāi)挖后自然拱道的形成。（2）施工人員還需要對(duì)土體的基礎(chǔ)性質(zhì)進(jìn)行改善，以此使土體能夠朝著好的趨勢(shì)不斷轉(zhuǎn)化?？茖W(xué)實(shí)踐證明，利用超前注漿和深層注漿技術(shù)能夠達(dá)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(guó)北京長(zhǎng)安街上的十條過(guò)街通道，位于第四紀(jì)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(jìn)行開(kāi)挖，其中超前支護(hù)主要利用的是注漿小導(dǎo)管?？⒐ず螅畲蟮貙用娉两?、變形只在26mm左右。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，地鐵施工進(jìn)程的不斷變化，使得軟土地基隧道工程項(xiàng)目的開(kāi)挖問(wèn)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(shí)際的施工過(guò)程中應(yīng)該堅(jiān)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(yáng)松陽(yáng)湖港區(qū)軟土地基沉降觀測(cè)及沉降預(yù)測(cè)研究[J].天津商學(xué)院學(xué)報(bào),2011,01(05):130-135.

[2]陳觀勝.對(duì)軟土地基上建筑施工沉降的觀測(cè)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。