刍议盾构施工对周围建筑物的安全影响及处理措施

刍议盾构施工对周围建筑物的安全影响及处理措施

苗壮

中交一航局第三工程有限公司 116083

[摘要]随着社会经济的不断发展，我国对交通事业进步迅速，隧道工程建设越来越频繁，在这个过程中必须要开展盾构施工，但是盾构施工往往会对周围建筑造成一定的影响，如果施工单位无法对这种影响进行有效的控制，就会引发安全事故，造成较大的经济损失和人员伤亡。对此本文重点介绍了在盾构施工中对周围建筑物的安全影响及处理。

[关键词]盾构施工；周围建筑物；安全影响；处理措施

引言

通常情况下，盾构施工主要应用在隧道建设和挖掘施工中。将盾构施工技术引入到隧道挖掘中可以对施工隧道的周围环境和岩石进行有效的控制，避免在施工中出现山体滑坡等事故，这种施工方法还可以极大的提高工程施工速度。但是在进行盾构施工需要注意的是，要对周围建筑物进行全面的观察和分析，因为盾构施工会使地下土层和岩石发生松动，一旦土层和岩石发生变化，很有可能会威胁到周围建筑物的安全和稳定。所以在进行盾构施工中需要对周围建筑物进行全面的分析和观察。

1. 盾构施工对周围建筑物的安全影响

2 盾构施工对周围建筑物的安全影响分析

在地铁隧道盾构施工过程中经常会出现盾构近距离穿越建筑物的情况，容易给周围建筑物带来安全隐患，引发地层变形或地面沉降，从而使地基土体的支承状态和外力条件发生变化，再进一步对周围建筑物带来一定影响，主要体现为以下方面：

1.盾构施工对浅基础建筑物的影响

（1）地表垂直变形对建筑物的影响

通常情况下，地表出现均匀沉降或隆起时几乎不会对周围建筑物造成影响，所以建筑物表面不会产生较大的裂缝和下沉情况；但是如果地面出现不均匀沉降或隆起时，会破坏建筑的特征，使建筑的整体结构发生变化。对于浅基础建筑物，地表沉降引起的边坡会更加严重。建筑物一旦遭受到地表坡度影响，势必会发生墙体开裂和地基下沉等问题。

( 2 )地表水平变形对建筑物的影响

所谓地球表面的水平变形，实际上就是地球表面出现拉伸或压缩的情况。一旦地表的水平发生变形就会对表面的建筑物造成极大的破坏，严重的甚至会引发楼梯坍塌。如果建筑物的抗拉强度小于其抗压强度时，建筑物的主体结构和接缝处就会产生裂缝。一般情况下，这些裂缝会出现在门窗等周围，地球表面的水平变形，还会导致房屋楼顶出现凸出的等问题，最终造成房屋出现漏水等诸多问题。

2.盾构施工对深基础建筑物的影响

在进行盾构施工中会对施工周围的土壤造成破坏，导致周围土壤出现沉降等问题。在进行盾构施工中，深基础桩会受到不同程度的摩擦和破坏，一旦建筑的体积和重量增大，就会发生下沉危险，如果下沉量持续增大建筑物表面就会产生裂缝。另外，再进行盾构施工时，盾构机器会对建筑的地基土造成横向的破坏和拉伸，导致建筑物的地基发生不同程度的横向移动，会直接影响到建筑物的抗震性能，使建筑物原有的性能和稳定性遭到不同程度的破坏。

2. 盾构施工对周围建筑物安全影响的处理措施

1.积极保护措施

通常情况下，积极保护措施需要在盾构施工开始前进行，在正式施工开始前，要对相关参数进行精确的计算和分析，确保盾构施工不会对周围建筑造成不良影响。在施工开始前相关操作人员可以通过电脑模拟的方式对盾构施工计划进行模拟实验，当模拟实验成功后才能在现场进行盾构施工作业，如果在试验中发现，会对周围建筑造成影响，就需要对相关参数和存在的问题进行深入的分析，最后通过科学的优化实现完美的盾构施工，这样就可以避免对周围建筑物造成影响。此外，在进行盾构开挖施工时，要确保开挖轴线与设计开挖轴线保持一致，尽可能减小盾构开挖纠偏量，从而减小因盾构纠偏对建筑物周围土层的剪切挤压干扰，同时有利于控制盾构尾部和管片后背间的间隙和地层损失，避免因盾构机器突然停止推进产生巨大土压而使地层变形加剧。最后，在盾构施工期间要保持连续施工，当必须要停止推进时要做好防后退保护措施，尽可能减少停机推进对土层的影响。

2.工程处理措施

结合上文内容我们能够较为全面地了解盾构施工对周围建筑物的安全影响，为了能够更为深入地完成该文研究，还需要明晰盾构施工对周围建筑物安全影响的处理措施，结合相关文献资 料与自身认知，笔者将这一措施概括为隔断法、土体加固法、建筑物本体加固法、基础托换法四个方面。

（1）隔断法

隔断法在整个盾构施工中具有十分重要的意义，不仅可以确保施工现场人员的安全，还可以确保不会对周围建筑造成影响。这种方法需要在建筑物和盾构隧道之间建立一个隔离墙，以此避免盾构施工会建筑物的地基和周围土壤造成破坏。在应用隔离方法时，需要注意的是要控制好建筑与盾构隧道之间的距离。通常情况下，隔离墙会由挖孔桩、深层搅拌桩、地下连续墙等内容构成，这些桩体可以有效抵御盾构机与土壤之间产生的摩擦力，避免对建筑物周围出现横向的力，这样就可以防止建筑物地基发生移动等问题。此外，在建设隔墙的过程中还要对其进行横向的加固和处理，这样可以避免隔离墙出现横向移动的问题，使其作用可以得到充分的发挥。

（2）土体加固法

土体加固法是盾构施工中最常见的施工方法，这种方法主要通过喷射搅拌和化学灌浆的方式来对土壤进行加固，经过加固后的土壤其强度会得到明显的提升，这对提高土壤的承重能力有着很大帮助，即便在其周围进行施工作业，也不会对建筑物造成影响和破坏，避免建筑物在长期的使用中出现地基下沉的问题。另外，对盾构隧道周围土体进行加固，还可以避免施工隧道周围土体出现松动的情况，从而提高盾构施工的安全性。

（3）建筑物本体加固法

建筑物本体加固法主要是对建筑的地基进行加固处理，通过有效的技术手段提高建筑物本身强度和刚度，确保其周围环境发生变化其本身也不会出现沉降和变形等问题，这对提高建筑物的安全性有着积极作用。在对建筑主体进行加固时，建筑单位通常会在关键的地方进行横向加固或者采取支撑的方式来提高建筑强度，在对建筑物基础部分进行加固时可以采用螺栓和加固桩。需要注意的是，建筑体加固方法不能彻底消除盾构施工对建筑的影响，只可以提高建筑本身的强度，所以在进行盾构施工中，要根据实际情况结合不同的方法进行盾构施工作用，这样才能彻底消除盾构施工对建筑物的影响。

(4)基础托换法

基础托换法与其他的方法存在很大的不同，这种方法需要通过支护桩基的基础，将原桩基承受的压力分散到其他的柱子上，然后再拆除原有的桩基。在盾构施工中如果应用到这种方法，只能说明盾构施工必须要穿过建筑物的柱基或者盾构施工会对建筑的柱基造成极大的影响，这时就只能采用基础托换法来进行施工作业，使其在顺利完成盾构施工的同时，不会对建筑物的性能和稳定性造成影响。

三、结束语

综上所述，随着我国综合国力的不断提升，国家相关部门对运输行业越来越重视，所以在许多城市和山区都在大力建设高铁和地下轨道工程，在这个建设中势必会进行盾构施工，而盾构施工中一定会对周围建筑造成影响，这时作为施工单位必须要根据现场情况应用科学的施工技术和方法降低盾构施工对周围建筑物的影响，这样才能确保盾构施工顺利的进行和开展。

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作者简介：苗壮（1990.12--），男，汉，籍贯：山东省烟台市牟平区，职称：助理工程师，学历：本科，单位：中交一航局第三工程有限公司，研究方向：市政工程