摘要:基坑施工建設(shè)應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛,施工作業(yè)進行時對周邊盾構(gòu)隧道會產(chǎn)生不好的影響,并最終引起隧道變形,變形后的隧道影響使用,存在極大地安全隱患。本文對基坑施工工程和盾構(gòu)隧道概念進行了分析,旨在找出引起變形的原因便于解決此類問題。 

關(guān)鍵詞:基坑施工;盾構(gòu)隧道變形;影響使用 
  一、基坑施工與盾構(gòu)隧道 
  (一)基坑施工;邮┕すこ虒儆谝环N系統(tǒng)性的工程,與巖土工程的進行相關(guān)問題也有所關(guān)聯(lián),分別是穩(wěn)定、變形以及滲流,所以基坑施工具有系統(tǒng)綜合性。對于基坑施工的穩(wěn)定及變形狀況將會產(chǎn)生較大影響的因素為基坑的大小以及形狀,且整個工程具有一定的空間效應(yīng)。基坑維護屬于一種暫時性的工程結(jié)構(gòu),其自身所具備的安全儲備量較小。基坑一旦出現(xiàn)變形則會對周邊環(huán)境產(chǎn)生極大的影響。 
  (二)盾構(gòu)隧道。隧道盾構(gòu)主要是指在上個世紀(jì)八十年代人們對矩形隧道進行的開發(fā)應(yīng)用,直至九十年代便對任意截面及多園的盾構(gòu)進行了開發(fā)應(yīng)用,進一步完成了人行隧道、公路隧道、鐵路隧道、地鐵隧道等多種類型隧道工程的實施完工。盾構(gòu)隧道施工法屬于在地表下進行暗挖施工,因此可以避免受到來自地面交通、航運、季節(jié)等多種因素的不利影響。在隧道工程施工應(yīng)用盾構(gòu)法具有極強的安全科學(xué)性,且對于施工場地的條件要求較低,對周邊環(huán)境也不會產(chǎn)生過多的影響。 
  基坑施工及盾構(gòu)隧道兩種工程在城市中建設(shè)范圍的不斷擴大,使得基坑施工與盾構(gòu)隧道相鄰、集中的趨勢日益突顯;庸こ淌┕ぶ袑Χ軜(gòu)隧道的影響將會使其出現(xiàn)變形的不良情況,影響整體使用,對此問題進行全面細(xì)致的研究,意義極為重大。 
  二、基坑施工與盾構(gòu)隧道變形 
 。ㄒ唬┧幌陆涤绊憣(dǎo)致的隧道變形。對周邊水位下降與隧道外壁受力狀態(tài)進行分析研究時,需著重注意的是這兩方面的共同作用問題。對水位下降與隧道受力之間的影響進行分析,通?刹捎玫姆椒樵隽考叭糠āT隽糠ǖ膽(yīng)用中,需著重考慮的問題為:當(dāng)隧道周邊區(qū)域水位出現(xiàn)變化時,其自身帶給隧道外壁壓力方面的影響,對于隧道之前的受力狀態(tài)不必進行考慮。增量法分析的最終結(jié)果具有較強的針對性,能夠?qū)λ幌陆到o予隧道的受力影響進行較為全面的表現(xiàn),但無法對隧道的整體受力狀況進行充分體現(xiàn)。應(yīng)用全量法時,需著重考慮的問題為隧道最開始的受力狀況及水位下降時的受力狀況。如果在分析研究中,對于隧道附近的地層分布狀況已全面了解,運用全量法則能夠?qū)λ幌陆祹Ыo隧道的諸多影響進行科學(xué)預(yù)測。當(dāng)基坑施工進行中,由于需進行深層次的挖掘工作,因此將會對周邊水位產(chǎn)生一定的影響,從而使得其出現(xiàn)下降的情況。而對于基坑使得周邊水位下降的具體幅度,一般是通過滲流分析得到。不同水位降時隧道外壁的最大受力具體數(shù)據(jù)不同。 
  基坑工程在其施工中會使得盾構(gòu)隧道周邊區(qū)域的水位出現(xiàn)一定幅度的下降,隧道外部上的有效壓力出現(xiàn)增大的情況,相應(yīng)的水壓力卻變小。隧道外壁受力狀態(tài)的改變使得盾構(gòu)隧道極易出現(xiàn)變形,影響其后期的正常使用。 
  (二)側(cè)向土壓力影響導(dǎo)致的隧道變形。在基坑施工中可能會使得周邊土層出現(xiàn)位移的情況,且其位移方向為側(cè)向,從而進一步知識盾構(gòu)隧道的外壁土層壓力受到一定的影響而發(fā)生變化。對于土壓力變化值的得出通常是采用現(xiàn)場測量或是數(shù)值計算的方法得出。為了對側(cè)向土壓力給予隧道的變形影響進行全面化的分析研究,對當(dāng)水位下降值為2m時,不同側(cè)向土壓力狀態(tài)之下的隧道外部受力影響進行了計算。 
  通過計算得出結(jié)論,第一,側(cè)向土壓力值對于隧道結(jié)構(gòu)的彎矩值將會產(chǎn)生較為重大的影響。第二,當(dāng)盾構(gòu)隧道外壁處所受到的土壓力由靜止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訝顟B(tài)時,其彎矩值將會產(chǎn)生一定幅度的增大,增大率約為143%。第三,如果隧道外壁處的土壓力開始進入至主動狀態(tài)時,那么其結(jié)構(gòu)的彎矩力大約為170kN?m。如果除卻所受到的永久荷載分項系數(shù)影響,那么相應(yīng)的彎矩值為126kN?m,彈性彎矩數(shù)值為125kN?m,會導(dǎo)致隧道管片出現(xiàn)崩裂狀況的增量值為1.36毫米,對整個盾構(gòu)隧道的正常使用產(chǎn)生極為不利的影響,整個隧道結(jié)構(gòu)的安全儲備水平偏低。 
 。ㄈ┗蚕禂(shù)影響導(dǎo)致的隧道變形。在基坑施工作業(yè)中,可能會使得其工程所在地域隧道附近的土層發(fā)生一定程度的位移以及導(dǎo)致水土流失產(chǎn)生,進一步致使附近土層所具有的抗力約束明顯降低。土層的抗力約束降低程度能夠通過基床系數(shù)的變化進行表現(xiàn)。當(dāng)水位下降2m時,在變化著的側(cè)向土壓力狀態(tài)下,不同基床基數(shù)的結(jié)構(gòu)受力具體數(shù)值變化很大,基床系數(shù)將會對整個盾構(gòu)隧道的彎矩值產(chǎn)生較大的影響,如果基床系數(shù)出現(xiàn)10倍折減,那么隧道結(jié)構(gòu)的彎矩值將會隨之發(fā)生改變,增大比率約為45%。當(dāng)整個盾構(gòu)隧道的外壁所受土壓力狀態(tài)出現(xiàn)主動時且基床系數(shù)出現(xiàn)10倍折減時,將會使得隧道內(nèi)部出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性破壞,變形狀況產(chǎn)生。 
  (四)上方超載負(fù)荷影響導(dǎo)致的隧道變形。當(dāng)盾構(gòu)隧道上方所蓋的建筑物的承載負(fù)荷出現(xiàn)超載的情況時,那么將會使一部分的荷載量向其下方的土層進行傳送,從而使得隧道外壁應(yīng)力受到一定影響。如江西省某盾構(gòu)隧道上方所蓋建筑物類型為高層建筑物,隨著時間的增長其荷載將會通過筏板傳達(dá)至其所處區(qū)域的下方土層,再由于受到筏板、樁基的作用影響,整個隧道結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,逐漸出現(xiàn)變形的情況。在通過分析研究后可知,在基坑施工中對于盾構(gòu)隧道的變形影響主要是對其內(nèi)部結(jié)構(gòu)受力的大小產(chǎn)生影響。而會對隧道內(nèi)部結(jié)構(gòu)受力大小形成影響的主要因素為盾構(gòu)隧道外部的側(cè)向土壓力釋放度。 
  三、應(yīng)對措施 
 。ㄒ唬┳龊帽O(jiān)測及信息反饋工作。在基坑內(nèi)進行土體加固及連續(xù)墻的施工作業(yè)時,將會對盾構(gòu)隧道產(chǎn)生一定的移位影響。針對此種情況,在正式進行基坑施工前,應(yīng)著重注意隧道變形及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)受力狀況的嚴(yán)格監(jiān)測。在基坑進行施工時,還應(yīng)對相應(yīng)的施工作業(yè)操作規(guī)范嚴(yán)格遵守,對施工原則進行全面遵循,做好相應(yīng)的施工信息反饋工作。對盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)的變形狀況進行嚴(yán)格的觀察監(jiān)測,盡最大努力將基坑施工給予隧道的影響降到最低。 
 。ǘ⿲W(xué)習(xí)相關(guān)問題。當(dāng)前人們對于盾構(gòu)隧道變形后產(chǎn)生影響危害關(guān)注度依舊較低,相關(guān)的研究報告也較少。針對此種情況,相關(guān)領(lǐng)域的研究人員應(yīng)對隧道加固、滲水防治等問題進行分析研究,提出行之有效的控制對策,幫助基坑施工人員在工作中將相應(yīng)的措施進行落實。另外,基坑施工管理人員還應(yīng)對基坑加固的控制措施進行不斷的創(chuàng)新改進,將設(shè)計方案進行科學(xué)優(yōu)化,進一步將施工造價進行降低。 
  四、結(jié)論 
  在基坑施工作業(yè)中,由于各方面因素如水位降低、基床系數(shù)及側(cè)向土壓力等的影響,將會使得盾構(gòu)隧道的外壁受力狀況受到影響而發(fā)生改變,從而導(dǎo)致隧道發(fā)生變形,影響其后期的正常使用。針對此問題,應(yīng)積極進行基坑施工作業(yè)的嚴(yán)格深入監(jiān)測,盡可能地加大基坑支護工作力度,將其對周邊事物的影響降到最低。 
  【參考文獻(xiàn)】 
  [1]劉庭金.基坑施工對盾構(gòu)隧道的影響分析[J].鐵道建筑,2009(02):41-44. 
  [2]陳勇勤.基坑開挖對鄰近公路盾構(gòu)隧道變形影響分析[J].公路工程,2013(06):165-170.