摘要：由于成本低，速度快，地铁已成为中国居民出行的首选交通方式之一。为此，中国城市正在建设许多地铁项目，建设地铁项目比建设地表项目要困难得多。在这种情况下，通常使用盾构机，但是在地铁建设中经常会发现诸如地表沉降之类的问题。因此，中国迫切需要解决盾构机沉降带来的问题，减少对地表设施的影响并保护其居民的生命。
关键词：地铁盾构；地表沉降；施工技术
大多数现代城市都有地铁系统。地铁是目前城市中最常用的交通工具。在我国许多地区，近年来都兴修了许多地铁项目。盾构机是一种机器挖掘机设备，通常在地下使用，现在已被广泛使用。当然，许多因素可能会导致土壤隧道层的破坏和松动，从而影响土壤的稳定性，从而导致地表沉降，为了最大程度地减少这些事件的发生，有必要正确评估表面沉降的原因，并提出一种结合实际情况的解决方法，减少负面问题。
1 地铁盾构施工形成沉降的原因
1.1施工用水后干燥引起沉降
在施工过程中，降水方法用于干燥建筑作业面。使用盾构法时，可能会发生排水和堵水之类的问题。使用降水方法，可以有效增加土壤水分并增加土壤应力。但实际上，在施工结束后土壤会固结并导致发生沉降。
1.2形成土体扰动
当盾构机移至地下水区域时，地下水的结构被破坏，地下水位下降到其原始水平，并且地下水支撑的土壤也被破坏，原来支撑土体会松动，这不仅会阻碍盾构机的前进，还会导致事故。此外，盾构机在操作过程中与土壤相互发生作用，并在土壤上施加很大压力导致土壤层松动，在盾构机通过后，土体会发生沉降。盾构机推力也是造成土体松动的主要原因，如果盾构机的质量差或驾驶者技术差，则盾构机在行驶过程中推力发生变化并影响土壤。如果压力不均匀，则土壤层会严重被破坏或隆起。另外，盾构机盾尾间隙不能像其他任何结构一样固定土壤层。当盾构机通过时，土壤层突然失去支撑并开始沉降，一些泥土被卡在盾尾间隙中，这也会影响盾构机的正常运行。
1.3造成地层的移动
盾构机的土压值会极大地影响出土量，压力越低，土层受到的推力越低，出土量大，破坏了结构，并导致地层移动，导致地层发生沉降，另外，由于地表面存在混凝土和沥青路面，比土体更加坚硬，不会变形，当土体塌陷或松动时，土体与地表层之间会出现较大的缝隙，结果，地层结构发生变化并开始移动，在靠近路面的地层结构缺少支撑力，容易遭到破坏，这不利于保护居民的安全。在盾构机的操作过程中，诸如挤压，超挖，盾尾压浆之类的元素会影响隧道附近地层的结构，并导致土层疏松，从而引起土层变形，在没有足够支持的情况下，地表就会发生沉降。另外，在盾构机结构自身的影响下，地层结构受力不均匀，使得地表结构发生移动。在这些情况下，地层结构会更不均匀地分布，并且可能会损坏地层[1]。
1.4填充盾尾不充分造成的地表沉降
采用盾构施工方法时，如果地面土层不稳定，那就需要在盾尾填入混凝土，如果填充物不符合设计要求，则将引起表面沉降。特别是，如果在轨迹的弯曲部分上使用盾构方法，则超挖面积会变大，并且在盾尾部上会有很多孔和空隙，最后，可能会发生不完全填充的情况，这可能会导致表面沉降。
2盾构法施工原理
2.1专业盾构机的各部分功能简介
专业盾构机由一台主机和附件组成，其功能取决于不同的设备。它的主要功能包括掘进，拼装和注浆，掘进包括推进装置，刀片和出渣，通过按压和推进气缸，可以是盾构机正常运行，拼装功能是确保机器质量的重要因素，安装盾构机以改变其结构，从而使盾构机械适用于地下施工。注浆是为了防止盾尾间隙造成土层沉降，根据设计要求进行注浆，可以减少盾尾部间隙的影响。
除这些功能外，最新的盾构机还包括许多技术，这些技术可提高测量精度，缩短工程周期并执行许多任务，例如可减少人力和物理浪费资源，在施工过程中，还可以开挖山体，减少障碍物并在施工中平稳移动，运送土渣也是它的重要功能。
2.2地铁盾构施工数值模拟及结果分析
当地下盾构机工作时，它会引起地层结构破坏，因此，为了降低地层结构破坏，作者对地层损失量V分别为0.5％，1.0％，3.0％和5.0％的四个施工状况进行了数值模拟分析，并研究了盾构机对地表沉降的影响，地表沉降的最大量几乎与地层损失量成正比。换句话说，盾构机对地层造成的损失越大，地表最大沉降值就越高。因此，有必要采取措施减少盾构机对地表结构的破坏[2]。
3地表沉降控制办法
3.1合理选择掘进模式、严格控制超方
在根据不同的地层选择不同挖掘设备，根据不同的施工条件选择各种形式的施工模式，以确保压力平衡。当盾构机运行时，操作员会根据地质，水文，深度等选择各种操作模式。常见的掘进方法包括满仓掘进，半仓掘进，空仓掘进，为了有效地控制沉降问题，提高整体效率并降低风险，技术人员应该根据挖掘的水文和地质条件，地表是否有风险来源，制定掘进模式并确定土壤压力值。如果每个环节的出土量与理论量之间存在差异，请对当前状态进行分析并调整掘进参数以严格控制超方，在这种情况下，可以控制地表沉降问题，保证地表安全性。
3.2加强同步注浆和二次注浆
地表发生沉降的最重要因素主要是出土量与与理论注浆量之间的矢量关系，如果注浆不满，管片和土体之间存在间隙，在没有地面支撑力的情况下，表面会随时间发生推移。在掘进期间，请确保注浆注满。在注浆凝固后做好二次补浆工作，确保土体支持结构的稳定性，以控制地表沉降。
3.3优化掘进参数
以下是在掘进过程中优化掘进参数的一些措施：第一、优化土渣的改良效果，以提高渣土的易合性，减少刀盘扭矩，减少刀盘旋转对土体结构的影响并避免表面破坏；第二、提高掘进效率，确保连续建设。盾构机参数的设置与最终工程的质量和地层损坏效果息息相关，因此，必须在施工之前正确地设置其参数，特别是压力参数。如果未正确确定土壤压力值，则可能会发生出土量过大的情况，合理调节土层压力，不仅可以控制出土量，而且可以减小土体与地表的缝隙，提高支撑效果，减少发生沉降的可能性。儿童。在试掘进阶段，总结设计参数，根据施工结果和工程公式计算设计参数，优化设计参数。假设所使用的参数相对合理且准确，并且掘进压力设置非常合理，则坍塌故障就不会发生，并且会最小化地表沉降带来的影响，也可以减少在施工过程中人力，财力和物力的浪费。
3.4加强监控量测
盾构掘进施工地表沉降控制是一个重要问题，在施工过程中，尽量使用多种技术和方法来控制或最大可能的减少地表损失，但是在施工过程中不可避免地会发生部分地表沉降，在掘进过程中，为了保证施工安全，每天都必须对地表沉降缝数据进行仔细监控，以及时发现问题，及时消除安全隐患，尽量降低风险，确保土体安全，确保地铁设施的建设效率[3]。
4结语
地铁是一种廉价且环保的交通方式，它的建设非常必要。但是，盾构机引起的地表沉降一直是影响地铁施工发展的重要因素，因此，施工单位必须认真分析盾构机引起的地表沉降问题，分析影响地表沉降主要原因，并采取措施减少盾构机对地表沉降的影响，加快中国地铁建设，并方便居民出行。此外，施工单位根据现场情况选择合适的掘进模式，优化运行参数，以保证高质量的盾构机施工，同时保证工程质量。
参考文献：
[1]周祖斌.对地铁盾构施工引起的地表沉降研究分析[J].装备维修技术,2020(02):94.
[2]陈华.对地铁盾构施工引起的地表沉降研究分析[J].四川水泥,2018(11):255.
[3]沈友文.地铁盾构施工引起的地表沉降分析[J].中国高新科技,2018(08):91-93.