霍 達(dá) 君

(山西省晉中路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司,山西 晉中 030600)

時代發(fā)展，社會進(jìn)步及科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新，人們更加有效的利用城市空間，上有高樓大廈林立，而城市的地下，人們也在不斷的開發(fā)新用途。然而，由于施工技術(shù)和地下地質(zhì)環(huán)境的制約，在實(shí)施過程中，極有可能出現(xiàn)由于對地質(zhì)結(jié)構(gòu)的改變而影響施工進(jìn)程，甚至工作人員的生命安全。其他國家的科研人員根據(jù)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的空間和地下隧道的位置關(guān)系，將其施工范圍進(jìn)行劃分，使施工工程能夠順利進(jìn)行。但目前為止，我國對此問題還沒有，成熟和完善的先進(jìn)技術(shù)和有效經(jīng)驗(yàn)。因此，為了讓明挖法隧道施工順利進(jìn)行并且保持接近橋梁的良好應(yīng)用情況，滿足深入要求，要及時發(fā)現(xiàn)和解決近接橋梁樁基在施工過程中受到的影響，并予以實(shí)施。

1 隧道施工的概述

地理氣候條件和施工工地周圍排水情況的差異，是影響隧道建設(shè)的首要原因，也是施工前首先應(yīng)考慮的兩個方面。明挖法是軟土地下工程施工中最普遍的方法，指先挖開地面，在露天環(huán)境下修筑襯砌，然后再覆蓋填充的地下工程施工方法。此種方法較多應(yīng)用在淺埋工程中，比如建筑物基坑、淺埋隧道、地鐵車站和其他淺埋工程的修筑等。

2 明挖法隧道施工對近接橋梁樁基的影響分析

2.1 實(shí)踐中分析方法

在明挖法引導(dǎo)下的隧道施工對近接橋梁樁基的影響分析的過程中，可以利用科學(xué)應(yīng)用有限元數(shù)值模擬的分析方法，以保證其有準(zhǔn)確的分析結(jié)果。

通過充分考慮明挖法隧道施工及近接橋梁樁基的真實(shí)狀態(tài)，同時加強(qiáng)計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與信息技術(shù)的應(yīng)用，利用計算機(jī)三維空間建立相對應(yīng)的有限元數(shù)值模型，使結(jié)果分析工作在該模型的指引下更細(xì)致地展開，增強(qiáng)明挖法隧道施工對近接橋梁樁基作用的認(rèn)知高度。實(shí)際建立有限元數(shù)值模型時，可從以下三個角度著手考慮：

1)在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)的雙重作用下，綜合考慮沿隧道施工、隧道橫斷面和隧道深度方向的長度的選取，并以此對模型的尺寸大小進(jìn)行估計確認(rèn)，在總體上提高有限元數(shù)值模型的內(nèi)在使用價值。2)假設(shè)建立有限元數(shù)值模型的土體材料為理想狀態(tài)的塑料介質(zhì)，選擇摩爾—庫侖理論作為其本構(gòu)關(guān)系，承臺和土體均使用實(shí)體單元，樁基使用梁單元，襯砌使用板單元。對于模型邊界，其側(cè)面和底部均施加反向約束，只有上表面為其自有面，而且古德曼接觸單元被應(yīng)用于樁基的檢驗(yàn)，可有效控制承臺的水平位移。同時，在解決荷載條件問題時，需要關(guān)注土體以及上部結(jié)構(gòu)自身重量的作用，使得以有限元數(shù)值模型為基礎(chǔ)形成的隧道施工的明挖法在近接橋梁樁基的影響結(jié)果分析方面有著較高的實(shí)際使用價值。3)有限元數(shù)值模擬模型建立的過程中也要求工作人員能對其建立過程做到有效控制，同時通過綜合分析明挖法隧道施工與近接橋梁樁基兩個方面，為該模型主導(dǎo)的影響分析工作的順利開展創(chuàng)造良好條件，并以此作為明挖法有效實(shí)施的參考依據(jù)。

2.2 影響分析結(jié)果

落實(shí)明挖法隧道施工對近接橋梁樁基的影響分析工作時，應(yīng)通過科學(xué)使用有限元數(shù)值模擬分析方法，同時對其數(shù)值模型進(jìn)行配合作用，可對以下幾個角度的分析結(jié)果造成影響。

2.2.1引起橋梁樁基沉降問題的發(fā)生

明挖法隧道施工中基坑的挖掘必定會對樁基周圍土體造成影響，以至于降低近接橋梁樁基的側(cè)面摩擦阻力。因?yàn)樾陆ɑ釉跇痘纳戏?，對樁基上方的?cè)面摩擦阻力影響較強(qiáng)，而對下方影響較弱，從而導(dǎo)致樁基上方更容易發(fā)生沉降，下方的沉降不太明顯，在一定程度上不利于近接橋梁樁基的實(shí)踐應(yīng)用效果，不經(jīng)意間使其使用過程中更容易有沉降問題發(fā)生。

2.2.2隧道周圍土體側(cè)移

隧道開挖作業(yè)造成的側(cè)土壓力的變化，在不同程度上影響近接橋梁樁基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，甚至可能會造成其結(jié)構(gòu)問題的出現(xiàn)。同時，如果明挖法隧道施工在很大程度上近接橋梁樁基所在地段的土體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，則會使近接橋梁樁基處在一個危險的使用狀態(tài)，增大其使用風(fēng)險，對橋梁樁基性能的安全造成威脅。

2.2.3導(dǎo)致橋梁樁基水平位移發(fā)生變化

施工方案實(shí)施的過程中對近接橋梁樁基上部土體的影響，隨著明挖法隧道施工的深入進(jìn)行漸漸增強(qiáng)，導(dǎo)致其土體部分的變化，對樁基的安全性造成影響。在這一階段，樁基可能處在一個不穩(wěn)定的狀況中，并且很難達(dá)到我們對橋梁樁基安全使用的需要，這是由于明挖法隧道施工引起的近接橋梁樁基水平位移變化的問題。為了防止這些問題的發(fā)生，要求我們選擇更有針對性的處理方法，以便減少明挖法隧道施工對近接橋梁樁基帶來的影響，優(yōu)化其樁基性能并有效增強(qiáng)其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

3 降低明挖法隧道施工對近接橋梁樁基影響的相關(guān)措施分析

3.1 增強(qiáng)施工人員責(zé)任意識，重視橋梁樁基保護(hù)

實(shí)際采用明挖法對隧道進(jìn)行施工時，建立責(zé)任機(jī)制和進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)的同時，還應(yīng)不斷增強(qiáng)工人的責(zé)任思維，對他們在施工過程中的操作進(jìn)行規(guī)范，并且應(yīng)在思想上重視隧道施工時有效保護(hù)近接橋梁樁基，以便降低隧道施工對進(jìn)階橋梁樁基的影響，從而使保護(hù)工作有針對性地展開，盡可能使其安全性能得到有效保障，減少其結(jié)構(gòu)問題的發(fā)生。

3.2 改善施工方式，注重評估橋梁樁基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性

施工單位及其工作人員在長期的實(shí)踐過程中，應(yīng)對豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以及專業(yè)理論知識等綜合考慮和應(yīng)用，不斷改善施工方案，保證其良好的施工狀態(tài)，致使近接橋梁樁基處在較好的應(yīng)用狀態(tài)，以減少明挖法隧道施工對近接橋梁樁基的影響。同時，采用明挖法對隧道進(jìn)行施工時，還應(yīng)注重評估近接橋梁樁基結(jié)果的穩(wěn)定性，從而作為選擇相應(yīng)的解決辦法的參考依據(jù)。

3.3 完善施工方案并加強(qiáng)施工過程中的控制

施工時，應(yīng)盡量改善明挖法下的隧道施工措施，以降低其建設(shè)對近接橋梁樁基的影響，并增進(jìn)對其施工過程的把控。主要體現(xiàn)在：1)在明挖法隧道施工措施的制定和實(shí)施的過程中，應(yīng)該對施工地段的水文性征、地質(zhì)狀況等問題綜合分析，綜合考慮隧道施工措施的成本經(jīng)濟(jì)性、可行性等；2)減少其施工過程中對近接橋梁樁基帶來的影響，使其符合橋梁樁基安全使用要求；3)加強(qiáng)把控，使得明挖法隧道施工中隱形存在的安全問題大大減少，并降低其對近接橋梁樁基的作用；4)認(rèn)真落實(shí)相應(yīng)的控制監(jiān)督工作，以便能及時解決其施工中存在的各種問題。

4 結(jié)語

成功安全的隧道建設(shè)可以方便人們的出行，保障安全，大大的節(jié)約時間、精力和金錢，是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展，社會進(jìn)步必不可少的重要一環(huán)。能否強(qiáng)有效地規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)施施工，直接決定其實(shí)際的建造成果。綜上原因，本文章注意通過全方位、多角度地對隧道建設(shè)方面面臨的諸多問題進(jìn)行分析和技術(shù)建議，并得出相應(yīng)的實(shí)踐結(jié)論和參考。