閆洪波張世杰

（鄭州軌道交通有限公司）

地鐵施工中管線滲漏對(duì)隧道周圍地層變形的影響研究

閆洪波1張世杰2

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地鐵施工中所面臨的管線滲漏對(duì)周圍地層的不利影響一直是阻礙地鐵施工的主要障礙，由于地鐵施工管線滲漏而引起的隧道周圍地層變形問題已經(jīng)引起越來越多的關(guān)注，這是地鐵施工中所要解決的基本也是最重要的問題。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步我們相信困難會(huì)迎刃而解。

管線滲漏；地層變形；地鐵施工；隧道

隨著近年來我國(guó)交通事業(yè)的巨大發(fā)展，地鐵已經(jīng)逐步的進(jìn)入到各個(gè)城市人民的生活。地鐵的施工是一項(xiàng)要充分考慮各項(xiàng)安全因素的建造工程，在地鐵施工的過程中，由于各種各樣的原因會(huì)誘發(fā)許多安全問題。其中，由于地鐵施工管線滲漏而引起的隧道周圍地層變形問題已經(jīng)引起越來越多的關(guān)注，這是地鐵施工中所要解決的基本也是最重要的問題。

一、地鐵施工中管線滲漏的原因

對(duì)于我們所了解的地鐵施工中的管線滲漏問題，主要的滲漏部位一般都是發(fā)生在管線的接口處，接口處的管線輕則稍微的滲漏，嚴(yán)重的優(yōu)肯會(huì)引起周圍管道的多重作用，嚴(yán)重的對(duì)地鐵施工周圍的底層造成危害。管線的滲漏原因都可以從內(nèi)部原因和外界影響兩方面進(jìn)行解釋。

（一）管線自身的材料原因

在地鐵施工的過程中，我們知道會(huì)或多或少的對(duì)基層土地地基造成影響。在管線的接口處的滲漏問題很大一部分是管線自身材料的選擇不合理造成的。目前國(guó)內(nèi)在管線接口處材料的選擇上一般都是比較青睞于剛度大的材料。我們知道，一種材料的剛度越大，這種材料所受外界影響的抵抗形變的能力也就越差。這也就是說，管線接口處的材料雖然具有很大的剛度，但是卻很容易受力產(chǎn)生形變?cè)斐晒芫€滲漏。在地鐵施工的過程中，由于地面的不同位置所受的壓力不同，地面向下所傳遞的壓力也是各異，同一種材料的不同該位置由于受到不同的壓力作用，就會(huì)發(fā)生不同的形變，這也就是管線滲漏的一個(gè)壓力原因。剛度較大的接口，材料的形變能力比較差，管線一旦受到不同的壓力、拉力作用就會(huì)很容易造成管線滲漏。

（二）管線地基的不均勻沉降

對(duì)于管線的材料選擇中，剛度較大的材料并不是首選。在管線的施工過程，地基的選擇尤為重要。管線地基的選擇對(duì)于不同的輸送管線有不同的選擇要求，我們要根據(jù)不同的管線合理設(shè)計(jì)安排鋪設(shè)不同的地基，對(duì)于管線的滲漏問題上，除了管線自身問題之外就是地基的影響了。對(duì)于要求嚴(yán)格的工程管線如果是管線的地基處理不當(dāng)就會(huì)很大成都的造成管線滲漏或者是爆裂等。在實(shí)際的處理過程中，管線基礎(chǔ)在受到不同的荷載作用的情況下，會(huì)不同程度的造成管線的接口處漏水，如果處理的不及時(shí)的話還有可能使管線彎折造成爆裂。管線地基的不均勻沉降不僅僅的是危害剛度較大的管線接口，對(duì)一些柔性的，形變能力較大的接口也有影響。如果管線基礎(chǔ)所受的荷載過于猛烈或者長(zhǎng)久，遠(yuǎn)遠(yuǎn)地超過了柔性接口的形變能力，即接口處的彎轉(zhuǎn)變形超過了接口的形變能力，也會(huì)造成接口漏水。

二、地鐵施工中管線滲漏對(duì)隧道周圍地層變形的影響

由于地鐵施工的主要施工位置一般在地下，所以地鐵施工的步驟繁瑣、施工復(fù)雜且難度較大。地鐵施工中的管線滲漏會(huì)對(duì)隧道周圍的地層產(chǎn)生一系列的嚴(yán)重影響。其中，管線滲漏對(duì)隧道周圍底層所產(chǎn)生的最主要的影響就是隧道周圍的地層產(chǎn)生不均勻的沉降而對(duì)隧道的安全構(gòu)成巨大的威脅。管線的滲漏位置不一，但一般都是出現(xiàn)在管線的接口處，接口處的管線滲漏會(huì)對(duì)接口處周圍或者很大一部分地區(qū)的地層造成影響。造成影響的嚴(yán)重程度也是取決于管線滲漏的速度以及滲透量，一般而言，滲漏速度和滲透量較大的管線對(duì)隧道周圍底層的影響也就越大。隧道周圍的地層在滲漏的作用下會(huì)一點(diǎn)點(diǎn)的發(fā)生沉降作用，由于滲漏的水在不同的土質(zhì)中的存儲(chǔ)量和流速也是不一樣的，因此即使同一片區(qū)域的不同位置所受的滲漏的影響也是不同的。正是由于這種不同的滲漏影響也就造成了這種不均勻的沉降作用。不均勻的沉降作用會(huì)對(duì)隧道的周圍地層產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，地層表面的不均勻沉降一級(jí)級(jí)的傳遞下來到達(dá)隧道的同時(shí)，所傳遞的壓力也是不同的，這也就會(huì)使隧道的頂部由于受力作用的不同而發(fā)生安全問題。隧道的安全是地鐵施工過程中的重中之重，只有一個(gè)安全的隧道才可以為之后的地鐵的高效、安全有序的運(yùn)行提供基礎(chǔ)保障。一旦管線滲漏對(duì)隧道的周圍地層造成影響危害的時(shí)候我們就要采取一定的措施進(jìn)行修復(fù)和補(bǔ)救。當(dāng)管線滲漏對(duì)隧道周圍的底層造成巨大的影響的時(shí)候，我們就不得不重新對(duì)隧道周圍的地層進(jìn)行評(píng)估和判斷是否可取，完全保證隧道通行的安全。

三、在地鐵施工過程中對(duì)管線的保護(hù)

為了有效的避免施工過程中可能出現(xiàn)的管線滲漏對(duì)隧道周圍地層的影響，我們必須在源頭處就采取一定的措施去防止管線的滲漏。

（一）進(jìn)行完備仔細(xì)的管線位置勘察

隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展進(jìn)步，較多的管線網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)密密麻麻的分布在我們周圍的各個(gè)位置。要想進(jìn)行地鐵施工就必須對(duì)這些現(xiàn)存的在施工范圍內(nèi)、或者是施工位置一定距離內(nèi)的管線進(jìn)行全面細(xì)致的實(shí)地考察，確保準(zhǔn)確的找出每種管線的深度、寬度以及各管線之間的位置關(guān)系。對(duì)于現(xiàn)存的管線我們不能破壞，唯一正確有效的措施就是對(duì)現(xiàn)存的各種管線進(jìn)行有效的保護(hù)。在了解到具體的信息之后再確定保護(hù)的具體方案和具體的施工細(xì)節(jié)。

（二）提高施工人員的工作作風(fēng)，樹立負(fù)責(zé)任的態(tài)度

施工工作人員是最前沿的人員，在施工中作為一名工作人員就必須有負(fù)責(zé)任的工作態(tài)度。認(rèn)真細(xì)致的做好總體規(guī)劃，從整體出發(fā)，在把握全局的基礎(chǔ)上再精確的進(jìn)行細(xì)致的施工。在施工中，也要加強(qiáng)工程管理措施，施工單位要與施工的有關(guān)部門進(jìn)行時(shí)時(shí)的合作和溝通，充分的了解到各種管線的保護(hù)要求以及保護(hù)原則。

（三）分析預(yù)測(cè)地鐵施工過程中可能出現(xiàn)的滲漏問題并制定有效的應(yīng)急方案

即使準(zhǔn)備工作做的再充分，但是當(dāng)遇到實(shí)際施工的時(shí)候也會(huì)出現(xiàn)未知的變數(shù)。這也就顯得提前的做好預(yù)測(cè)和可能出現(xiàn)的問題的解決措施是很有必要的，在預(yù)測(cè)的過程中可以模擬施工現(xiàn)場(chǎng)的施工條件對(duì)可能發(fā)生的問題進(jìn)行逐一的排查和解決。對(duì)預(yù)測(cè)的可能發(fā)生的問題提前制定有效的應(yīng)急方案，以便在后期施工的過程中及時(shí)有效的解決和排除問題。

（四）加強(qiáng)施工過程中的監(jiān)測(cè)

在施工的過程中一定要進(jìn)行精確的監(jiān)測(cè)，及時(shí)的發(fā)現(xiàn)已經(jīng)發(fā)生或即將發(fā)生的有害問題。監(jiān)測(cè)的結(jié)果將直接有效的指導(dǎo)下一步的施工方案和速度，因此對(duì)于施工監(jiān)測(cè)一定要精確細(xì)致，不可馬虎。監(jiān)測(cè)的內(nèi)容不僅僅是觀察管線有無滲漏或是滲漏情況，還要精確的監(jiān)測(cè)地質(zhì)底層的變化以及沉降情況，合理的監(jiān)測(cè)為施工的高效有序進(jìn)行提供了保障和便利。

盡管地鐵施工過程中會(huì)出現(xiàn)各種各樣的問題，滲漏也會(huì)對(duì)隧道的周圍地層產(chǎn)生影響，但我們相信隨著科學(xué)技術(shù)的不斷更新與進(jìn)步，我們今天所面臨的問題會(huì)一點(diǎn)點(diǎn)的得到解決。

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