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摘要：科学技术的发展，我国的地铁行业的发展也有了很大的改善。地铁隧道盾构施工因为是地下工程，施工中易造成地层损失，造成地面沉降，通过分析盾构法隧道施工土体扰动机理，探讨控制地表沉降的有效措施，能够减少由于地铁施工而造成的安全事故，这对保障施工人员的生命安全和保证施工成本及进度具有非常重要的意义。
关键词：盾构法隧道施工；地面沉降；控制措施探讨
引言
随着科学技术的不断发展，我国的隧道建设项目工程大力开展，既存在于南水北调、西气东输、西电东送、青藏铁路这样的大工程，也包含在地铁桥梁隧道等城市开发拓建项目之中。隧道施工与地面施工有着很大的差别，因而要因地制宜，采取不同的施工措施。盾构施工技术比较符合隧道建设施工环境，目前广泛应用于隧道施工中，是一种有很大发展空间的隧道施工技术。
1由盾构法隧道施工而导致地面沉降的机理
1.1盾构隧道地面沉降规律
地面沉降规律就是盾构掘进引起的区域性地面标高沉降规律。盾体到达前地表变形主要因盾构推进压力波动引起，自开挖地面观测点到开挖面位于观测点正下方产生的隆起显性，开挖面土体原有土压力保持一定的平衡。从盾构切口达到观测点到盾尾离开测点这一时间段出现地表沉降现象，是由于盾体向前掘进的过程中形成一个剪切滑动面，盾尾通过了测点之后产生地表沉降以及掘进过程中刀盘对土体的扰动，是因为盾体的外径比管片要大，从而造成土层应力释放，最终引起地表变形。后期沉降其实可以说是盾尾脱除7d后出现的地表沉降现象，其表现了地层沉降的时间效应，盾构法施工中刀盘切口沉降及盾尾脱出后的沉降量较大，刀盘切口沉降变形控制要素是土仓上压力，要想控制脱出盾尾后沉降的现象，那么就要做好盾尾间隙及时同步注浆的工作。
1.2地面沉降的影响因素
盾构隧道施工产生地面沉降机理是开挖面应力释放等引起地层弹性变形，隧道施工引起地面沉降主要包括支护结构背后孔隙闭合引起地面沉降，开挖过程中，周围的土体受到干扰会向土仓内涌入，进而引起地面沉降现象。运用盾构法进行隧道施工时引起的地面沉降，可以说主要是由开挖沉降和固结沉降造成的，盾构施工时有时会导致地层损失的情况，从而让土体再固结，这是出现地面沉降情况的根本原因。影响地层沉降大小的因素分为内、外因素，最接近隧道拱顶的土层特性是影响地表沉降槽宽度的主要因素。地面沉降会随着盾体切口外径的增大而增大，如果覆土厚度增大，地面沉降值会随之而减小。需注意的是，诸如盾构施工中的纠偏、叩头等姿态调整也会引起多余的地层损失，刀盘切口外径与管片外径之间也存在一定的空隙，工程中普遍采用同步注浆法减小地层损失。所以，要想使盾尾后部隧道周边的土体能够保持平衡，务必要及时进行注浆。
2隧道建设中盾构法存在的问题
2.1地表沉降问题
盾构设施在隧道施工中，引起地面沉降的主要因素是盾构隧道与新地表不断接近，所以经常看到横向沉降槽。此外，侧向槽受地层次固结和纵向沉降位移曲线的叠加影响，与Peck曲线有相似的发展趋势。地铁隧道的施工过程受到地表沉降的变化有较大的影响，如顶荷载的增加、隧道净距和埋深的减小、围岩条件的恶化等，同时隧道周围的地下管线也会对地表沉降产生较大的影响。比如，地下管线主要是污水管线、煤气管线和自来水管线。另外，这些地下管线还造成了隧道施工环境水平面的分布屏蔽，隧道横截面沉降曲线分布呈正态分布。
2.2地层损失问题
盾构施工带来的地表位移主要由盾构前方的地表位移、盾构施工穿越时的地表位移和盾构离场后土壤压实产生的位移3部分组成。与之相比，盾构机前方地表位移的可能性较小，而盾构机挖掘结束后的土体固结持续数月才能确定，因此，盾构机施工时，会导致地表产生较大的位移，因而造成地层损失，同时影响到施工进度。
3盾构施工过程中控制质量的有效策略
3.1合理设定参数，采用多次压浆，加强沉降监测，控制地表沉降
要想让盾构施工的整个过程顺利进行，需要在操作的过程中时刻测算作用力，并将作用力的数值设定在规定的范围内。具体操作时，可以根据土质、埋深深度和水土的比例来合理进行计算，最终设置出合理的土仓压力。在盾构施工前通过浆液配合比试验，选定合格浆液，施工过程中注意注浆时间和剂量，及时填充盾尾间隙，有效的支撑土体，控制地表沉降，才能够更好地保证地铁盾构区间施工的质量。通过多次的施工实践，只有采取同步注浆、二次压浆等方式多次压浆才能更好地防止地表沉降。为了能够全方面监控盾构施工进程，需要在地面沿盾构轴线布置地表沉降监测点。根据区间情况，按正常区域在轴线走向上每6m设置一个监测点，每30m布置1条监测断面，每断面为9点，在轴线左右两侧设点，断面测点间距为距离轴线5m,10m。出、进洞段前100m、地质条件差及其他重点地段沿隧道轴线加密为每隔20m布设一监测断面。只有通过有效地布置监测点来对周边环境进行全面监测，才能在第一时间发现异常，并作出有效的预防措施。
3.2管片渗漏水应对措施
加强推进过程中的盾构机姿态控制，确保盾尾间隙均匀，提高管片的拼装质量，拼装时保证管片的椭圆度，保证止水条的正常工况。及时修补破损的管片，对于破损的管片，应立即用“堵漏王”、快凝水泥等修补材料修补，避免影响止水带工作和裂缝的产生。控制传力垫的厚度，较厚传力垫位置的止水条上应加贴一道薄层遇水膨胀橡胶止水条。严格按照规程清理止水槽、粘贴管片止水条。管片螺栓应拧紧，并及时复紧，避免螺栓松弛影响止水带的可靠性。针对管片渗漏水位置采取二次补浆、环氧树脂压浆堵漏等措施进行封堵。
3.3控制重要建筑物和地层的沉降
在地铁施工的过程中，首先需要对地铁施工周围的环境进行详细的考察。预测地铁施工过程对周围建筑物、地下管线、地下设施以及地下障碍物等设备的影响。在盾构机掘进施工之前，做好对有关建筑物的加固和保护工作，避免在施工过程中导致的建筑物沉降和地层破坏。施工单位要建立起严格的隧道沉降量测量控制网，实时监控地层和建筑物的实际情况，根据监测点测量到的有关数据明确施工过程对相关建筑物和周围环境的影响。一般情况下，如果盾构前方监测点地面变形量控制在正负五毫米的范围之内，则盾构地面变形量需要控制到十毫米到负三十毫米之间，如果实际施工过程中超出标准范围，则需要采取有效控制土量的方法，避免出现地层沉降。然后结合实际施工环境，在盾构机进站过程中要对地面进行注浆加固和管棚拱顶加固，稳定进站洞口，保证洞口地基土结构的稳定性和安全性，减少盾构机施工对周围环境产生的破坏，防止过度地面沉降现象的发生。
4结语
综上所述，地铁盾构区间隧道施工是一项复杂的过程，在施工过程中遇到的风险因素较多。因此，必须要加强对盾构施工风险因素的管理和控制，保证施工结果，本文主要通过对地铁盾构区间隧道施工的主要风险因素进行分析，针对性地指出提高城市地铁盾构施工风险控制的相关策略，希望能够加强对施工现场的管理，做好风险控制工作，保证盾构掘进施工安全顺利的进行。
参考文献
[1]何梦超.地铁盾构法隧道工程安全风险评估研究[D].福州：福建工程学院，2017.
[2]迟敬来.盾构法隧道施工引起的地面沉降控制措施[D].天津：天津大学，2016.