盾构施工对周围建筑物的安全影响及处理措施

盾构施工对周围建筑物的安全影响及处理措施

周勇

中铁隧道股份有限公司 河南郑州 450001

摘要：近年来，我国地铁工程建设越来越频繁。盾构施工技术作为地铁工程的主要施工技术，在实施过程中不可避免地会对周围建筑物带来一定的安全影响。一旦处理不当，将造成不可估量的经济损失。因此，必须深入分析盾构施工周围建筑物安全的影响因素，采取有效措施加以处理，确保建筑物的安全。

关键词：盾构施工，周围建筑物，安全影响，处理措施

引言：

盾构施工技术主要应用于地铁隧道施工中。采用盾构设备对开挖面及围岩进行控制，可降低滑坡失稳事故发生的概率，及时处理残余物。因此，盾构施工技术具有安全稳定、作业效率高、环保节能等优点。但盾构施工在实际过程中会对地表造成一定程度的移动和沉降，对周围建筑物的安全稳定会产生一定的影响。因此，在盾构施工过程中，必须加强对周围建筑物安全影响因素的分析，采取有效措施，及时消除各种不安全因素，确保建筑物的安全稳定。

1盾构施工对周围建筑物的安全影响分析

在地铁盾构施工过程中，盾构穿越近距离建筑物的情况经常发生，容易给周围建筑物带来安全隐患，造成地层变形或地面沉降，从而改变地基土的支护状态和外力状况，并进一步影响周边建筑，主要体现在以下几个方面：

1.1 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

当地面出现均匀沉降或隆起时，对周围建筑物的影响相对较小，因此建筑物表面不会产生大规模沉降而产生裂缝；但当地面出现不均匀沉降或隆起时，会使建筑物表面出现明显特征，并将严重影响建筑物的整体结构。对于浅基础建筑物，地表沉降引起的边坡影响更为显著。建筑物一旦受到较大的地表坡度影响，极易发生墙体开裂、结构倒塌等不利条件，严重影响建筑结构的整体安全。

（2）地表水平变形对建筑物的影响

地球表面的水平变形是指地球表面的拉伸或压缩。地表的水平变形也会对建筑物造成很大的破坏。当建筑物的抗拉强度远小于其抗压强度时，建筑物尤其是砌体结构房屋将出现裂缝。一般来说，门窗洞口最容易产生裂缝。地球表面的压缩变形将使建筑物的门窗挤压成菱形，使建筑物的墙壁或墙壁出现褶皱，使建筑物的屋顶凸出。盾构施工引起的地表变形对建筑物的影响是一个动态发展过程。一般来说，建筑物首先受地表抬升的影响，然后受沉降运动的影响。随着沉降幅度的增大，对建筑物的破坏作用越来越明显。

1.2盾构施工对深基础建筑物的影响

在盾构施工中，周边建筑物的桩基土地会受到一定程度的影响，导致沉降。深基础桩在负摩阻力的影响下，在建筑物整体压力的影响下，沉降量会增加，导致建筑物出现裂缝或结构裂缝。另一方面，盾构施工产生的外力也会引起周围建筑物桩基土地的横向变形，桩基础会向地面横向变形方向倾斜或移动，影响建筑物的稳定性。另外，盾构施工会对建筑物桩基周围的地形造成一定的破坏，而桩基础会降低建筑物的整体负荷载和承载力，导致建筑物沉降较大，影响建筑结构的稳定性和安全性。

2盾构施工对周围建筑物安全影响的处理措施

2.1 积极保护措施

积极的防护措施是在盾构施工前，通过优化各种施工参数，最大限度地减少施工对周围建筑物的不利影响。首先，盾构施工前，应根据工程实际情况合理选择施工参数。通过对盾构施工引起的地面变形对建筑物用地的影响进行分析和预测，优化适合本工程的施工参数。在盾构施工过程中，在信息化施工的同时，通过优化施工参数，可以有效控制建筑物附近地层变形，保证盾构施工不会严重影响建筑物的正常使用和安全。

另外，在盾构开挖过程中，要保证开挖轴线与设计开挖轴线一致，尽量减少盾构开挖纠偏量，以减少盾构纠偏对建筑物周围土体剪切挤压的干扰，同时，有利于控制盾构机尾与管片后部的间隙和地层损失，避免盾构机突然停车造成巨大的土压力，加剧地层变形。最后，在盾构施工过程中，应保持连续施工。当需要停止前进时，应采取后退保护措施，尽量减少停前进对土层的影响。

2.2工程处理措施

（1）隔断法

隔断法是处理盾构施工对周围建筑物安全影响的常用措施之一。其实质是通过在建筑物和盾构隧道内设置隔墙措施，减少盾构施工对建筑物的影响。应注意的是，在采用隔断法时，应控制好建筑物与盾构隧道的距离。一般来说，隔墙可以由挖孔桩、深层搅拌桩、地下连续墙、钢板桩等组成，它们负责承受因地基的差异和施工过程中产生的负摩擦力和侧向土压力而引起的沉降；从而尽可能减少盾构施工产生的土体变形。此外，为了避免隔墙的横向移动，应在隔墙上增加支撑和加固。隔墙的施工也会对建筑物本身的安全产生一定的影响。因此，在隔墙施工中应密切关注周围土体的变化。

（2）土体加固法

土体加固法是指采用喷射搅拌和化学灌浆的方法对土壤进行加固。土体固结有两种常见的形式，即盾构施工周围的建筑物地基或盾构隧道周围的土体。通过加固建筑物地基，可以显著提高建筑物地基的刚度和承载力，可以有效地抑制沉降变形的影响。对盾构隧道周围土体进行加固，是为了提高土体的强度和刚度，有效防止周围土体松动，最大限度地降低盾构施工对周围建筑物的安全影响。

（3）建筑物本体加固法

建筑物主体的加固方法是提高建筑物本身主体结构的强度和刚度，从而提高建筑物的抗沉降和变形能力，进一步提高建筑物的安全性能。在建筑主体加固方法的应用中，施工单位通常通过设置加固支护、加强墙体、钢筋加固等方式来实现上部建筑物的加固，对于建筑物基础部分的加固可以采用螺栓和加固桩。需要明确的是，建筑体加固方法不能有效消除盾构施工对周围建筑的安全影响。在实际施工中，应结合建筑物土体的变化和盾构施工的使用情况，考虑建筑物主体加固方法是否适用于本工程。科学分析哪种方法是最有效的解决办法。

（4）基础托换法

基础托换法是通过支护桩基的基础，将原有桩基的压力分散到其他桩基上，然后拆除原有的桩基。一般来说，基础托换法只能在以下情况下使用：第一，在盾构隧道开挖中，当需要穿过桩时，如果直接施工将大大降低桩的承载力，此时，基础托换法可以用来转移桩的承载力。桩基承载力。其次，在桩基附近开挖时，会削弱桩体的侧向约束力，大大降低桩基础的承载力。此时，也宜采用基础托换法。第三，盾构开挖需要通过桩底时，桩端的承载力也会减弱，此时也可以采用基础托换法。由此可见，基础托换法适用于盾构施工对桩身承载力的影响，只有基础托换法才能满足建筑物的支护需求。

结束语：

随着城市化的发展和城市地铁隧道的建设，地铁隧道施工中的盾构施工技术必然会对周围建筑物的安全产生一定的影响。为此，在正式开始盾构施工前，必须充分了解和调查周围建筑物的地质情况，采取有效措施提高盾构施工质量，减少盾构施工对周围建筑物的安全影响，确保建筑物的安全稳定，促进城市基础设施建设的顺利发展。

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