基于地铁隧道施工对既有桥梁变形控制的技术研究.docx

基于地铁隧道施工对既有桥梁变形控制的技术研究摘要随着国民经济的不断进步城市化的发展速度也在不断的加快与之相应的是城市建筑的不断增多造成城市用地已经开始趋于紧张导致交通拥挤、房屋紧张等问题的出现。这对城市化的进一步发展起到了严重的阻碍作用。地铁作为一种利用地下空间缓解地表上交通紧张的新的交通方式的出现极大地改善了城市发展的现状促进了城市人口的生活质量和城市经济的发展水平。但是随之而来产生的如何保障地铁隧道上方桥梁的安全和正常使用问题成为困扰地铁进一步发展的一个关键。关键词地铁隧道；桥梁变形；主要因素；控制措施中图分类号[U25]文献标识码A文章编号1674-6708（2013）95-0166-02地铁作为一种新型的交通方式充分利用城市地下空间使得城市地表的交通拥挤的状况得到缓解。由于地铁的修建是在地下这就会对城市既有的建筑产生影响地铁隧道是沿着既有建筑的路线开展的。在这种情况下地铁隧道的开挖就可能会导致地表下沉使地表桥梁建筑变形引发安全隐患。1地铁隧道施工时影响地表变形的因素地铁隧道在开挖时很容易会使地表变形严重的情况下会使依附于地表上的建筑物存在安全威胁。地铁隧道施工时造成地表变形、下沉的因素将会是解决此类问题的一个关键点所以在此论述地铁隧道施工时影响地表变形的因素。1.1地下水位地铁隧道的开挖所涉及的宽度和深度都是十分广的在施工时可能会遇到存储地下水的状况这个时候为了继续施工需将地下水抽离使地下水位下降。地下水位下降就会造成土层含水量减少使土层间的空隙水压降低导致地表下沉。有时在施工期间开挖面的涌水或者是工程完结之后衬砌渗漏水就使周围的地下水不断给此处补水产生动水压力使得地表的渗透压力发生了变化导致土体变形地表下沉。1.2降水因素降水能够使地下水的浮力发生变化一般降水会减小地下水的浮力这就会导致地下底层颗粒的位置发生改变使地表下沉。但是当降水停止以后地下水浮力恢复地表就会反弹。这样一下沉一反弹极易引起地表的变形同时对依附于地表上的建筑产生严重的影响。1.3地铁隧道施工时所带来的地层损失地层损失是指地铁隧道的施工中实际挖出的土的体积与竣工隧道体积之间的差数。地层损失能够使周围土体发生移动然后引起地表变形。地层的损失是在施工的过程中所引起的增加了施工的难度和地表建筑物的危险度数应该引起施工单位的注意和重视。1.4地铁隧道施工的尺度和进度在地铁隧道开挖的过程中由于隧道的开挖大多是在岩土体内进行的在施工的过程中不可避免的对影响岩土体的一些结构和紧密程度。由于岩土体的变动引起了地表的变形使得依附于地表上的建筑物也随着变形严重情况下会导致建筑物整体下沉的现象。在地铁隧道的挖掘过程中大多采用的是台阶方法台阶的长度会对周围岩石和地表产生影响。开挖的尺度越大造成周围岩石变形程度和地表下降也就越大当台阶的长度达到一定时就会使地表发生大范围的变形进而造成地表上建筑物的变形。施工的速度也会对变形的程度产生影响一般情况下施工的速度越快使得开挖面暴露的时间也就越短相应的也会减小地应力的释放进而使地表的变形程度减少。1.5地铁隧道施工预支护措施在地铁隧道施工的过程中会出现工作面不能自稳的状况这时就要在开挖轮廓线外进行支护或与开挖面后方的支架间组成相应的支护体系这种体系就是预支护。预支护体系在隧道开挖后支护结构产生之前支撑整个临空的土体使得开挖面能够保持稳定的状态。所以预支护措施一定要严格按照相关的规定进行否则就有可能导致开挖面不稳定造成地表变形。地表的变形或者沉降不仅与上述因素有关还可能会受到地层条件的影响。地铁隧道施工中引起地表变形的情况是不可避免的关键是在于人们采取何种方法减少地表变形的情况以及对变形后的救助。2地铁隧道施工造成的地表变形特征2.1地表变形随着隧道施工的进行分阶段进行当地铁隧道挖掘的工作面到距测点相差-3D至1D时候（D表示隧道开挖的最大跨度）这时开挖对地表沉降产生的影响占总沉降量的5%至15%这是地表变形的超前隆起或负下沉阶段。当地铁隧道挖掘的工作面在-1D至3D的范围时地表变形速度就会增开该阶段所造成的沉降量约为55%至65%这是地表的急剧变形阶段。当地铁隧道挖掘的工作面在3D至5D范围内时地表变形的速度就会减慢这个阶段地表沉降量占总沉降量的15%至20%。当地铁隧道工作面超过5D之后沉降的速度会更加缓慢几乎没有什么大的变化已经趋于稳定的状态这个阶段的沉降量仅为5%。综合上述地铁隧道挖掘过程中沉降速度的变化