潘登
武汉地铁集团有限公司
摘 要：近几年，我国经济建设水平的迅猛发展，各大城市的建设有了明显的改善，交通工具的形式和速度也在不断改变。随着城市人口的快速增长，人们对交通工具也不仅仅局限于公交汽车，这时地铁的发展和建设就变得尤为重要，而且据相关数据显示，选择乘坐地铁的人数比重逐年上升。当然，地铁的建设施工对邻近建筑物也存在着极大的影响，因此，在地铁施工过程中必须采取合理的管理办法和防护措施。
关键词：地铁施工；邻近建筑；安全风险；管理措施
1 地铁施工的特点
地铁施工的特点主要包括以下几个方面：1）地铁主要是地下工程，很容易受到地质以及水文条件的影响。在靠近软弱地层处进行地铁施工，需要有效地分析地铁结构受力，并对围岩结构的受力进行充分考虑，结合围岩及地铁结构特点，合理的进行结构受力计算。2）地质条件不同。地铁是线性工程，工程线路长度常在几十公里以上，地铁工程在建设过程中需要穿越很多的地层，地铁施工临近地段的地形和地物上有很大的不同，也会进一步增加地铁施工的难度。3）相互性的影响。在进行地铁施工的时候很容易受到外界因素的影响，加上施工作业过程中也会对周边环境产生影响，例如，地铁施工中会受到地质条件和自然环境影响，在实践应用中需要充分的考虑这些因素进行施工方案的设计。不仅如此，在进行地铁施工的时候会影响邻近地下水文环境，进而影响到围岩结构。4）施工条件不断发生变化。在进行地铁施工的时候地下空间状态也会发生一系列的变化，其主要是因为施工进度的变化，从而使得地铁工程结构和围岩都发生很大的变化。因此在施工的应用中需要做好这些因素的控制，并根据实际情况做好施工方案的调整，从而能够更好的控制施工安全风险，进一步加强对其的研究非常有必要。
2 地铁施工对邻近建筑物的影响
2.1地铁施工引起地表沉降的作用机理
（1）地面沉降
在盾构掘进时，若开挖面土体受到的水平支护应力小于原始侧向应力，则会引起开挖面前上方土体下沉；在盾构施工后，若隧道外围建筑空隙未能进行及时填充，则会破坏土体原有的三维平衡状态，使周围土体向盾尾空隙移动，造成地面沉降；衬砌背后的空洞未能及时进行压浆充填处理，也会引发地面沉降。
（2）固结沉降
固结沉降是指地层因孔隙水压变化而引发的地表沉降。在盾构推进过程中，隧道周围土体受挤压而密实，增大了土应力和孔隙水压力，进而形成超孔隙水压力。在隧道开挖结束后，土体内的超孔隙水压力逐步减小，使得附加压力转移到土颗粒上，导致土体被压缩和固结，最终引发地表沉降。除此之外，土体结构还会随着时间的推移形成长期的压缩变形，产生次固结沉降。若地铁邻近有建筑物，那么在建筑物附加荷载的作用下，会延长土体固结时间，加大地表沉降量。
（3）衬砌变形沉降
在盾构施工中，受周围土压力的作用，致使衬砌发生变形，并对周围地层产生相反作用力，最终导致地层变形。
2.2地铁施工对邻近建筑物的影响
在地铁隧道施工中，会引起地层扰动，引发隧道周围应力应变场变化，并对邻近建筑物基础的稳定性造成一定影响，严重时甚至会造成建筑物结构变形、倾斜或倒塌。地铁施工对邻近建筑物造成的损害主要包括以下几种形式：
（1）地表沉降对邻近建筑物的损害。过量的地表下沉，会造成地面积水，对邻近建筑物的安全使用构成威胁。同时，若邻近建筑物的地基长期处于浸水状态，则会大幅度降低建筑物的结构强度。
（2）地表倾斜对邻近建筑物的损害。地表倾斜改变了地面的原始坡度，这对于底面积小且高度大的建筑物而言，如高压线塔、烟囱等建筑物，会迫使其重心发生偏斜，导致建筑物结构内应力变化，对建筑物造成破坏。
（3）地面隆起对邻近建筑物的损害。采用顶管法施工时，会造成邻近建筑物的基础上抬，使建筑物在地面隆起的作用下发生不均匀变形，进而产生结构裂缝。
（4）地表曲率对邻近建筑物的损害。
在发生负曲率时，邻近建筑物的中央部分会悬空，使建筑物墙体产生水平裂缝或正八字裂缝，严重时会引起底部断裂；在发生正曲率时，邻近建筑物的两端处于悬空状态，易使建筑物墙体产生倒八字裂缝，严重时会造成建筑物倒塌。
3 地铁施工对邻近建筑物安全风险管理
3.1建筑物评估
邻近建筑物资料的收集、分析和整理工作，应该在施工之前由专业人员负责，包括建筑物的施工图纸、设计图纸和勘察资料等等，明确地铁施工中邻近建筑物的数据信息。施工对建筑的影响指数与安全指数的确定，应该严格以上述资料为依据，确保数据分析的精确性与合理性。在对建筑物进行评估时，主要是针对沉降范围进行评估。
地铁施工由于是在地下进行，因此不得不考虑到建筑物的沉降问题，应该严格以沉降数据为基础对承载压力进行计算。评估计算模型的构建，是开展评估工作的基础与前提，需要以变形数据和沉降值为依据，确保反馈数据的真实性，为安全风险管理工作的开展提供保障。
3.2地铁施工之前的建筑物保护措施
在进行地铁施工之前需要对临近地区的建筑物实行“先加固再施工”的原则，根据不同方式对其进行加固。当地铁施工的附近存在建筑物的时候，基础两侧的土体十分薄弱且容易受到损坏，可以根据地铁工程的实际情况对其进行注浆加固，或者通过设置隔离桩、对建筑进行基础托换和加固。
3.3施工过程监测
在地铁开工之前开展对建筑物的风险监测，做好监控测量工作是十分必要的，当前的监控测量方法主要是通过监控测量来优化地下工程的有关信息。地铁的施工会对周围环境带来很大影响，容易导致地面的建筑法发生断裂问题，甚至引发建筑物突然崩塌，所以做好该部分的监控测量风险评估工作显得十分的重要，在进行过程中需要全程对监控进行评估，能够有效的控制安全事故发生。应用过程中需要应用多种监测预警方法，如预警值、报警值、限制值。（1）预警值：预警值的最大作用就是要在建筑物出现之前达到最大沉降值，进而做好监测预警指标的控制工作；（2）报警值：有利于提高对沉降值的控制，在沉降值即将达到控制值的时候及时进行处理，最大范围能够起到约70%的控制效率；（3）极限值：所谓极限值就是指在施工过程中的沉降值可能会超过的最大值，这个值一旦被超过就可能对建筑物造成直接损坏，所以做好相关检测工作十分必要，在快要接近极限值的时候要及时停止施工，根据施工情况和引起沉降值升高的因素进行控制。
3.4施工过程的控制方法
采用数值模拟计算的方法进行计算，同时要选择好合适的施工方法。根据建筑物在施工之前的沉降值，计算出建筑物能够承受的承载能力，进而分析出剩余承载力和变形能力，对于一些特殊的建筑物需要对建筑物主梁承载能力进行测量，对其地表沉降值和水平位的移植进行严格监测，将数值控制到标准的范围之内。另外，地铁施工中会选择加密格栅钢架，采取有效的方法控制施工，进而起到有效控制，地铁在穿越临近建筑物的时候需要根据实际情况进行考虑，不断加强监测质量，发现问题的时候及时进行控制，通过有效方法降低地层沉降。
4 结束语
近年来，随着国家的发展，地铁的建设已经成为一个城市发展的标志性工程，正是人们的生活水平提高了，才会对交通上的需求也越来越高了。但是，在提高发展的同时，对安全问题也要尤为注重。总而言之，在对地铁施工的同时，也要对邻近建筑物与周围的环境做到有效的控制，降低危险系数，对周围的建筑物进行严格的检测，并采取相应的措施使用先进的技术才能减少严重的危害，也能更好的保证人们的出行安全，才能真正达到推进国家发展的目的。
参考文献：
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