1、城市隧道地铁工程引起的地面沉降研究【摘要】城市隧道地铁工程在我国蓬勃发展，预计 2l 世纪初至中叶将是我国大规模建设地铁的年代，与此相关，也会涌现出大量的岩土工程技术问题需要解决。在市区修建地铁隧道工程，施工所引起的地面沉陷将有可能危及周围建筑设施和地下管线等的安全，造成严重的经济损失和社会影响。因此，如何在隧道施工过程中防止坍塌并可靠地预计和有效地控制施工所引起的地面沉陷以保护工程沿线建筑物和地下管线的安全，已成为城市地铁工程建设中必须解决的一项重要课题。 【关键词】隧道；地铁工程；地面沉降 中图分类号：P642.26 文献标识码： A 文章编号： 引言 在信息高速发展的时代，速度决定一切。
2、我们能够在地表运动的范围也越来越小，大型甚至超大型城市的出现表明，人类能都利用的土地资源正在减少，我们必须选择一个更好的舒缓地表压力的办法。因此，向地下发展成为一个折中的办法，并且正在逐步实现。发展地下空间，刻不容缓。甚至有人语预言， 21 世纪必定是一个向下开发的世纪，不久，人们将在地下世界开发出新的城市脉络。 一、地铁的利弊 1、地铁有着许多的优点，这一点毋庸置疑，它已经在很多城市扮演了不可缺失的角色。地铁安全、可靠、准时、方便、舒适、速度快，并且不破坏地上的景观，因为它永远隐藏在地下。地铁还缓解了地上的交通阻力，将大部分的人转移到地下，非常有效的缓解了城市的交通拥堵问题。在战争时期，人们
3、还可以利用地铁的隧道做防空洞使用，十分隐蔽和安全。 2、地铁施工也带来许多的问题。例如，施工期间给地面环境造成干扰，是路面拥堵。还会产生许多施工垃圾，如不及时处理，影响环境；施工挖掘隧道，容易引起地表的沉降。是在该范围内的建筑或者一些共建设施、绿化等扭曲、变形、倾斜，严重的甚至有倒塌的危险，所以我们要不断的加固周围的建筑；施工地铁所经过的隧道需要占用地面下很大的面积，在该面积内不能有不相关的设施，因此，原来这里地下的管道、电线等等就需要改线，这是一件很费力的事情。 隧道挖掘过程中有着对地表的扰动，使隧道周围的应力场发生很大的变化，水位也会因为这些变化而变化，这回导致上层土壤层的塌陷和固结。然后
4、不断的传递，扩展到周围的建筑物的地基下面，再由地基传递给建筑物基础，然后不断上升，传给结构，引发不同层次的结构的内力的变化和变形，然后倾斜、倒塌。在实际的施工当中，地质的因素也是不可忽略的。实际上，不同个图层固定的度有所不同，通过对土质的研究，我们能够进一步研究沉降的程度和原因，从而加快缓解隧道施工给环境带来的伤害，并且节约相对成本，符合可持续的战略思想。 由于地铁工程是一项非常复杂和危险的建设工程，因此，了解隧道的施工规则必不可少，应该有预防又经验的开始施工工程，避免事故的发生。当下我国的地铁工程建设规模庞大、发展迅速，但是我国的地铁隧道施工技术还不成熟，还处于发展阶段。目前我们的状况是遇见
5、困难解决困难，而不能够有效的预见困难。这样做的后果不仅仅是资源、经济的极大浪费，更有关于国家的发展前途。我们应该在未来的建设工程中不断的挖掘新的方式方法，决绝问题，并且赶超国外，尽量避免无知给沉降等问题带来的困扰。 在地铁建设完成后，运行的时候就会产生很多声音，虽然有厚厚的土地掩盖这些声音，但是还是会干扰到地面一些居民的起居。噪音还包括来往行人的声音，地铁出入口处必定是密集的人群，这会给周围居民带来一定的困扰。还有一点就是，地铁运行时会产生震动，轰隆声，这些都会让居民有所困扰。 二、地表沉降分析 首先，地表沉降是地铁隧道施工给周围环境带来的最大的问题。他可能导致的后果很多，轻则变形重则倒塌，供
6、热管道等主要管线的破裂，使得污水或其他水上溢；另外，这些管道在又地铁施工的工程中往往改变其通道或者做加固等特殊处理。 此外，在有桥梁等设施的地方施工的时候，挖掘隧道容易是桥梁基础活动，发生沉降，抑或者对柱体产生摩擦甚至岌岌可危。当他倒塌时人们也许措手不及，造成严重的意外，后果不堪设想。 第三、沉降对房屋来说也是非常危险的。他对房屋的结构来说是种挑战。总的来说，沉降对于建筑构成的危害主要有以下几种： 1. 对房屋基础的影响。地铁施工引发的沉降，这种力不仅仅是纵向的力，也有横向的拉力，就好像是水平应变再将基础撕碎。而建筑的基础主要是承受压力的构件，因此对基础来说拉应变是最致命的破坏，他在破坏基础的
7、时候占有主导地位。 2. 地基的承载能力减弱。土地基础具有相当大的承载能力，在地下施工作业中，不断地震动会使土地变得松散，失去承载荷载的能力。所以在施工过程中，减少震动松土是首要重点。 3. 对房屋上部结构的伤害与影响。地下施工会对建筑产生一定的力的作用，然而这种力的作用是不规则的，他会在建筑内部一次不间断的传递，建筑因此可能产生不规则的变形，从而失去重心，慢慢又倒塌的危害。 城市地铁的隧道施工所引起的建筑物倒塌事故屡见不鲜，已经更引起了有关部门和社会的高度重视。国内外最近几年，就地表沉降问题已经有过多次的理论讨论和实践论证，并且取得了不俗的成绩，获得相当成熟的理论和成果。但是在我国，相关完整
8、的建筑保护标准还没有准确的划分标准。我国所做的沉降数据的研究，只为我们提供一个在施工中允许沉降的最大值，并以此来加固建筑或道路，或者控制施工。 这种方法是不得已而为之的，他并不准确也不算很科学，因为这种方法尚缺少足够的理论依据。根据这种方法所做的加固工程或者防护措施往往是十分苛刻的，因为怕意外的发生。但是，一些建筑物本身其实对沉降并不敏感。这样做的结果就是经济尚的损失，就是投资的增加，不符合市场经济的可发展战略。因此，找到一条属于中国的地下隧道挖掘道路迫在眉睫。我们要根据以往的经验和实际施工的情况，以及一些影响规律相结合起来，为将来的节约成本和巩固隧道挖掘技术做出贡献。三、结语 城市隧道地铁工程在我国蓬勃发展的同时，也会涌现出大量的岩土工程技术问题。因此，完善地铁建设工程施工的规章制度，整理与之相关的理论、经验，设计跟多的施工方法，更安全、更有效的施工，这些都需要我们及时的学习和寻找，虚心在这项事业里不断提升自己的能力，不断地学习。 参考文献 1. 刘波，叶圣国，城市地铁施工引起的地表沉降及变形 M, 中国铁道出报社，2009 2. 王铁生，地铁隧道施工变形预测综合 J ，水利水电科技进展，20008 3. 缪林昌，王非，吕伟华.城市地铁隧道施工引起的地面沉降 J ，自然科学报，2008
