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摘要:文章針對城市地鐵工程施工現狀，對復雜條件下引發地表沉降的問題進行研究，旨在通過對影響因素的分析，確定科學化的施工方案，避免地鐵隧道施工中地表沉降現象的發生，提高復雜環境下地鐵隧道工程施工的整體質量，為行業的發展提供支持。

關鍵詞:復雜條件；地鐵隧道；地表沉降

前言

在當前社會城市化發展中，為了更好地改善城市交通，不少城市修建了地鐵，解決了道路擁擠的問題，提高了人們的出行質量。但是，在地鐵隧道工程施工中，在面臨復雜地質條件下會出現地表沉降的可能，無法滿足城市地鐵隧道的施工需求。因此，在地鐵隧道施工中，施工單位應該結合城市地鐵隧道的工程特點，分析影響地表沉降的現象問題，通過工程地形、地質及水文等具體狀況，明確隧道地表沉降的施工方案，以保證地鐵隧道施工的安全性。

1工程概況

1.1工程項目特點

以某地區地鐵隧道施工為例，該工程項目條件相對復雜，位于兩個街道的交叉口位置，工程全長224.20m，地下車站為雙層島式，主體的結構跨度為23m，其中有效站臺中心高程為51m，隧道寬度為21.60m。結合工程地層特點，土層相對松散、柔弱，存在著較為明顯的不穩定因素。在鉆孔勘探中發現，土層包括礫砂、粗砂及粉質黏土等，地層環境相對復雜[1]。

1.2復雜條件下城市地鐵隧道施工地表沉降的危害

通過對復雜環境下地鐵隧道施工狀況的分析，地鐵隧道施工中地表沉降會引發一定危害。①地鐵隧道施工會面臨環境復雜的問題，工程環節較多，要遵守的流程多，若任何一項施工環節出現問題，都會降低地鐵隧道施工的安全性及質量；②根據地鐵隧道施工的特點，地表沉降是影響施工質量的主要原因。發生沉降會嚴重干擾地鐵隧道的建設工序，延長施工時間，增加城市地鐵隧道施工的安全隱患。

2復雜條件下城市地鐵隧道施工地表沉降問題

2.1土地固結壓實引發的沉降問題

在復雜地質條件下，城市地鐵隧道施工中，土地固結壓實主要是指土體在實際施工挖動之后，施工機械在一定程度上會引發的松動問題，導致土體空隙水壓會在環境的作用下消失，蓬松土體的孔隙結實、隧道土地結構發生改變，若這些問題不能及時解決，會影響城市地鐵隧道工程施工的穩定性，嚴重情況下會引發地表沉降的問題。在地鐵隧道的實際施工中，大部分工程是在地下進行的，施工中會采用盾構施工的方法，施工單位需要將大量的機械設備融入其中。這種情況下，土體在被挖洞及機械設備的作用下，會影響土地的整體結構，導致原有土層松散，降低地鐵隧道施工的穩定性。對于固結壓密及變形的狀況，主要是原有土體結構結實、堅硬，引發土體沉降。在施工中，機械會挖動土層，原本堅固的土體結構發生變化，削弱了土體的整體結構，最終出現土層推移及變形，地鐵隧道工程在這種因素的影響下會造成地表上建筑物的安全隱患[2]。

2.2復雜群洞隧道引發的沉降問題

結合城市地鐵隧道施工狀況，隧道施工及開挖會面臨地下洞室的現象，需要科學選擇施工方案，以避免地鐵體表沉降可能的發生。地鐵施工單位在群孔開挖中，會遇到地表沉降及圍巖應力重新分布的問題，通過剪切以及張力的施壓，科學計算土層的作用狀態，選擇科學性的開挖設計體系，以保證巖層工程施工的穩定性，避免地面沉降的發生可能，為地鐵工程施工方案的完善及地鐵施工工序的優化提供參考。2.3地表沉降槽系數變化引發的問題通過對城市地鐵隧道施工狀況的分析，地表沉降會引發槽系數改變的問題，這種改變會直接導致地表沉降問題。地鐵隧道施工會受到盾構埋深及實際工程盾構半徑的影響。盾構埋深主要是指隧道施工的實際深度。當地鐵隧道施工遇到盾構深度與地面實際情況不同時，會使車槽系數變化，導致地鐵隧道地表沉降。在地表沉降槽系數及地表沉降程度變化中，盾構施工深度變淺，地表系數會逐漸降低，地表的沉降會隨著沉降槽減小逐漸增加，無法滿足地鐵隧道工程穩定性的施工需求[3]。

3復雜條件下城市地鐵隧道施工地表沉降的優化策略

3.1明確地鐵隧道施工工序

在城市地鐵隧道施工中，為了避免地表沉降問題的發生，施工單位應該針對復雜地質條件的特點，確定具體的隧道施工方案。1）確定隧道施工的開挖工序，對導洞及扣拱周邊進行加固，并在加固完成之后，進行隧道的開挖處理，以增強地鐵隧道施工的穩定性。如隧道施工之前，可以預測隧道施工所引發的地表沉降的問題，合理模擬隧道的支護力學效應，并通過二維接觸單元對錨桿的受力狀況進行研究，確定具體的隧道施工方案，保證隧道受力分布及現場試驗規律的一致，為地鐵隧道的穩定施工提供參考。2）在數值模擬及理性模型試驗中，隧道施工單位應該對管線的影響因素進行分析，明確地面沉降控制參數，通過施工方案的監測和數據的控制，保持離心試驗及現場測量反應的一致性，使施工階段的管道處于安全狀態，避免地表沉降現象的發生。3）在加固施工之后，需要明確隧道的開挖方案，科學選擇支撐方案，使用小型導管進行超前的預先注漿施工，增強地鐵隧道工程施工的穩定性。超前小導管使用中，為了避免圍巖力學結構的改變，應該確定力學性能通過注漿加固，保證工程施工的穩定性，以更好提高支護結構的強度[4]。

3.2暗挖施工方法

結合地鐵隧道施工的特點，根據城市外界環境的影響，通常會選擇暗挖隧道的方法。如覆土淺作為淺埋暗挖的主要方法，通常被運用在軟弱圍巖土層之中。為了保證地表施工的穩定性，工程單位應該對軟弱土層進行加固處理。①初期使用格柵加錨噴混凝土加固；②使用混凝土進行加固處理，以提高地鐵隧道施工的整體質量。

3.3噴錨支護方法

在復雜條件下城市地鐵隧道地表沉降工程施工中，為了保證各項工序的穩步進行，應該采用噴錨支護技術進行隧道工程加固處理。1）確定噴錨施工工序的基本方案，按照混凝土噴層、錨桿及圍巖的共同作用，避免出現巖土松動和分離的問題。2）穩定圍巖結構時，經常會出現巖體破碎的問題，通過混凝土噴層工序的完善，可以增強噴錨支出施工的穩定性。3）針對噴射混凝土的工程特點，在支護技術使用中，會出現混凝土裂縫及混凝土脫落的問題。為了避免這些現象的出現，可以增加增強劑及水玻璃等材料提高混凝土的黏結度，以逐漸提高工程施工的穩定性。4）在復雜條件下的地鐵隧道施工中，為了避免地表沉降的發生，應該選擇合理的注漿施工工藝。施工單位需要結合地表沉降的裂縫、孔洞及不穩定地層的情況，進行堵水或是加固施工，提高地鐵隧道施工的穩定性，為城市化的發展奠定基礎。

4結語

在地鐵隧道施工中，為了避免地表沉降現象的出現，施工單位應該系統分析復雜地質條件的特點，根據復雜地質對地鐵隧道穩定性的影響，構建針對性的處理方案，以保證地鐵隧道施工的穩步進行，提高地鐵隧道施工的整體質量。地鐵隧道施工單位根據需要分析引發地鐵隧道的沉降原因，通過對隧道施工開挖工序的明確、暗挖、噴錨支護及注漿方案的完善，保證各項施工方案的穩步進行，以提升復雜條件下城市地鐵隧道施工地表沉降處理的有效性，為城市地鐵工程質量的提升提供參考。

參考文獻:

[1]謝勇謀.復雜地質條件下隧道主要施工地質問題及對策探析[J].科技創新與應用,2019(10):107-109.

[2]丁磊.對于城市地鐵隧道施工引起地面沉降問題的探究[J].科技與企業,2014(4):156.

[3]唐波.城市地鐵隧道施工引起的地面沉降與處理[J].科技創新與應用,2016(31):248.

[4]張大鑫.復雜地質條件下泥水式盾構掘進數據分析[J].海峽科技與產業,2019(1):105-106.

作者：付彬彬 單位：中鐵二十二局集團第三工程有限公司