盾構(gòu)法施工引起地面沉降原因分析及防治措施

盾構(gòu)法施工引起地面沉降原因分析及防治措施一、盾構(gòu)法施工概述盾構(gòu)法是一種常用于地下工程施工的技術(shù)，廣泛應(yīng)用于地鐵、隧道等項(xiàng)目。該方法通過盾構(gòu)機(jī)在地下進(jìn)行連續(xù)挖掘，形成隧道結(jié)構(gòu)。盡管盾構(gòu)法具有施工速度快、對(duì)地面影響小等優(yōu)點(diǎn)，但在施工過程中，地面沉降問題時(shí)有發(fā)生，給周邊環(huán)境和建筑物帶來潛在風(fēng)險(xiǎn)。二、地面沉降的原因分析1.土體擾動(dòng)盾構(gòu)機(jī)在推進(jìn)過程中，會(huì)對(duì)周圍土體產(chǎn)生擾動(dòng)，尤其是在軟土層中，土體的流動(dòng)性較強(qiáng)，容易導(dǎo)致沉降現(xiàn)象。土體的擾動(dòng)不僅影響周圍建筑物的穩(wěn)定性，還可能引發(fā)地面裂縫。2.盾構(gòu)機(jī)的推進(jìn)方式盾構(gòu)機(jī)的推進(jìn)方式包括推力和切削，推力的施加會(huì)導(dǎo)致周圍土體的應(yīng)力重新分布，進(jìn)而引起沉降。尤其是在推進(jìn)過程中，若推力過大，可能導(dǎo)致土體的破壞和沉降加劇。3.土體性質(zhì)變化不同土層的物理性質(zhì)差異會(huì)影響沉降的程度。軟土層在受到外力作用時(shí)，容易發(fā)生塑性變形，導(dǎo)致沉降。而硬土層則相對(duì)穩(wěn)定，但在軟土層上方的建筑物可能因下方土體的沉降而受到影響。4.地下水位變化盾構(gòu)施工過程中，地下水位的變化會(huì)影響土體的有效應(yīng)力，進(jìn)而導(dǎo)致沉降。施工時(shí)若未能有效控制地下水位，可能引發(fā)土體的液化現(xiàn)象，增加沉降風(fēng)險(xiǎn)。5.施工工藝不當(dāng)施工過程中若未嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行，或在施工過程中出現(xiàn)失誤，都會(huì)導(dǎo)致地面沉降。例如，盾構(gòu)機(jī)的切削速度過快、注漿量不足等，都會(huì)對(duì)周圍土體造成影響。三、防治措施1.施工前的地質(zhì)勘察在盾構(gòu)施工前，需進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)勘察，了解土層的分布、性質(zhì)及地下水位情況。通過對(duì)土體的物理力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行測(cè)試，制定相應(yīng)的施工方案，確保施工過程中的土體穩(wěn)定性。2.合理選擇盾構(gòu)機(jī)類型根據(jù)施工地質(zhì)條件選擇合適的盾構(gòu)機(jī)類型。對(duì)于軟土層，建議使用土壓平衡盾構(gòu)機(jī)，以減少對(duì)周圍土體的擾動(dòng)。對(duì)于硬土層，則可選擇適合的刀具和推進(jìn)方式，確保施工的安全性和有效性。3.控制推進(jìn)速度和推力在施工過程中，需嚴(yán)格控制盾構(gòu)機(jī)的推進(jìn)速度和推力，避免因推力過大導(dǎo)致土體破壞。應(yīng)根據(jù)土體的實(shí)際情況，合理調(diào)整推進(jìn)參數(shù)，確保土體的穩(wěn)定性。4.加強(qiáng)地下水管理施工過程中應(yīng)對(duì)地下水位進(jìn)行監(jiān)測(cè)，必要時(shí)采取降水措施，保持地下水位在合理范圍內(nèi)。通過合理的排水系統(tǒng)，防止地下水位的劇烈波動(dòng)，減少對(duì)土體的影響。5.實(shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)在盾構(gòu)施工過程中，需對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，包括地面沉降、建筑物變形等。通過安裝監(jiān)測(cè)設(shè)備，及時(shí)獲取數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)異常情況后，迅速采取相應(yīng)措施，防止沉降加劇。6.注漿加固技術(shù)在施工過程中，若發(fā)現(xiàn)周圍土體出現(xiàn)沉降跡象，可采用注漿加固技術(shù)。通過向土體中注入水泥漿或其他加固材料，提高土體的承載能力，減少沉降風(fēng)險(xiǎn)。7.施工后期的恢復(fù)措施施工完成后，應(yīng)對(duì)受影響的地面進(jìn)行恢復(fù)。通過填土、植被恢復(fù)等措施，改善地面環(huán)境，確保地面穩(wěn)定性。同時(shí)，需對(duì)周邊建筑物進(jìn)行評(píng)估，必要時(shí)進(jìn)行加固處理。四、總結(jié)盾構(gòu)法施工引起的地面沉降問題，涉及多方