广东华隧建设集团股份有限公司
摘要：城市的经济发展推进了地下铁路工程的发展，地铁的建设有效地缓解地面交通的压力，也引起了很多问题。为了地铁建造的健康发展，应当重视地面建筑物的保护。地铁土建施工过程中会不可避免的造成地表移动和变形，对已有的地上建筑物和地下管道线路产生一定的影响，对高层建筑物的影响更明显。因此本文研究地铁土建施工过程中对地面建筑的影响，并提出相应的防护措施，对于保证地面建筑物的安全性具有重要意义。
关键词：地铁土建；施工过程；地面建筑物；保护措施
如今，国民经济高速发展，城市人口密度也迅速增长，城市可利用空间越来越少，严重的交通堵塞成为各大城市急需解决的问题。为了缓解地上交通压力，有效利用地下空间成为比较实用的方式。地铁的优点突出明显，不仅安全可靠、按时舒适，占用城市用地较少，并且不破坏地表建筑，能够快速、大量地输运乘客，缓解了地上交通压力。同时，地铁对环境的影响极小，且噪音小、节约能源，这对于城市未来的发展来说，有很多的好处[1]。1965年北京修建了第一个地铁，迄今为止，上海、深圳、北京、杭州、青岛、沈阳等大城市，都成功修建并运营了地铁。我市地下空间结构虽然比较复杂，但在技术不断发展与成熟的情况下，我市对地下空间的了解也在增加，安排了大量专业人员进行研究与调研，使得在长春修建地铁成为了可能。地铁虽然具有许多的优势，但是也造成了很多的问题。对于经济上来说，修建地铁需要的成本很高，加上建设周期、所需人力、物力也较多，这些问题还比较好解决。对于技术上来说，地铁土建过程需要过硬的、成熟的技术，如技术不过关很容易造成重大事故，比如随着地铁隧道的修建产生的地表沉降等问题，会导致地表既有建筑倾斜、扭曲，严重时甚至导致高层建筑物的坍塌[2-3]。
一、对地面建筑物造成破坏的因素
施工过程中，因为地层的扰动，极易造成对地铁沿线的地面建筑物的影响[4]。
首先，地质条件的影响。地铁土建是一项关于地下工程的建设，一定会因地铁沿线地形、地层、地貌的构成、结构、地下水情况等地质因素而受到影响。在这种地质条件下进行地铁土建的施工的难度极大，施工过程中既要保证地表不沉降、又要保证地面建筑物不开裂是件不容易的事。
其次，地面建筑物周边环境的影响。地铁的路线要从城市地面有很多建筑物的地方穿过，这样的地方车流量大、人流量大，而且环境复杂。地面建筑物修建的时间、材质、结构形式、地基、质量、位置等因素都不相同，不能采用同样的措施保护。
最后，现有技术条件的制约。地铁土建过程中，要想保证施工的安全性，地表和地面建筑物的沉降，注浆止水是十分重和必要的。以往的建筑物地表注桨等方法，使用后效果不佳。新型液注浆法过高的成本限制了其广泛的应用。
二、地铁土建施工前对建筑物的调查及安全风险评估
（一）建筑物的调查
在对地面建筑物调查的过程中，调查距离保持在地铁建设工程50m范围内，隧道以上的建筑物调查距离在中线左右30m范围内[5]。调查的实际距离根据实际情况进行调整，准确地掌握建筑物及地铁施工位置的距离关系，保证建筑物的建造年代、建筑物场所的地质报告、建筑物结构图纸及加固方面的资料等数据信息齐全，对建筑物的隐蔽工程情况详细了解，以确保调查结果的科学性，准确地掌握施工处建筑物的概况。
（二）建筑物的安全风险评估
在调查结果基础上进行安全风险评估。分析地面建筑物的外形情况，预测其受力情况及抗变形的能力，判断地铁土建施工过程中地面建筑物的危险程度，包括垂直、水平位移（地表沉降、建筑物基础沉降）的具体估算，进行科学的风险评估，若因为评估失误对地铁工程质量造成影响将带来巨大的经济损失。实际情况中有不少例子，如：南昌地铁二号线八一大道段险情连发事件、佛山轨道交通2号线工地坍塌事故、深圳福田绒花路轨道佳通工程3号线土方坍塌事故、青岛地铁2号线西段坍塌事故等，这些生活中的案例告诉我们应当重视对建筑物的安全风险评估。
三、加强地铁土建施工过程的控制管理
（一）制定控制标准
结合调查结果、安全风险评估结果、技术规范标准、施工设计资料、其他地铁施工经验等制定合理的水平位移控制标准，关于水平位移的控制值的制定，虽然国内的标准值为30mm，但是实际上要先根据理论计算建筑、地层的允许沉降值，取最小沉降值为控制的标准值，可以依据水平位移值及速率来分别制定控制的标准值。
（二）加强测量及监测
在地铁土建的施工中，要加强测量监控，要多测量并做到及时对测量数据进行反馈，包括水平位移值及速率的测量、沉降差异测量、爆破振动监测、建筑物倾斜度监测、应力监测，对每一监测项目的监测值采用极限值（施工过程中的最大沉降值）、警报值（极限值x80%）、预警值（极限值x60%）进行监测控制，超过极限值时建筑物会发生损坏。以此为依据来对施工过程中的建筑物的安全程度进行评估，及时发现存在安全隐患，采取相应的保护措施。
（三）车站基抗施工的控制
由于该施工过程极易对附近的建筑物造成影响，一般从优化设计、建筑物加固两方面进行控制。首先，依据车站实际环境，避开风险建筑物，改变车站的围护结构等进行设计的优化，例如改变车站位置、功能区的大小及布置情况，增加人工桩孔数量来避免地表沉降等，然后，基抗附近的建筑物要采用旋喷桩、新增支撑、柱子进行加固，提高受力程度，降低地铁土建过程过程中对附近建筑物的影响。
（四）隧道施工控制
首先，洞内的施工。尽量选择盾构法进行施工，施工过程中会对土体造成挤压，要控制好正面土压、压力、同步注浆量、推速、推力等各项参数，尽量减少对土层的扰动，穿越附近建筑物之前做到对盾构姿态的合理调整，减少纠偏的次数，确保能够一次穿越，对于土地比较薄弱的地方，可对土体改良以减少土层的扰动。
然后，洞外施工。洞外施工主要是建筑的加固、隔离桩、桩基托换和地面的加固。对穿越的附近建筑物的土体进行树根桩、袖阀管注浆加固，以增强土体结构密度，使得建筑物的抗变形能力增加，对于施工附近的建筑物有较大破坏风险时，在地面布置隔离桩，增加柱子、支撑、墙体、桩基托换来加固建筑物，加固建筑物处理建筑物基础以减少地层沉降。
四、工程概况
长春地铁一号线是长春市轨道交通线网中一条贯通南北的轨道交通骨干线，从北环城路贯穿红嘴子，途径市政府、卫星广场等重要商住楼地段，该段区间隧道埋深为18-23m，于穿越卫星广场电力公司的深埋区钻孔灌注桩基36根，于穿越市政府附近的商住楼盘的浅埋区沉管灌注桩基12根，对卫星广场电力公司及商住楼盘进行了桩基托换，以确保建筑物的安全性，托换的新桩采用φ800钻孔灌注桩，采用厚2m板与原承台连城一体，于隧道穿越前截断旧桩。在隧道洞内进行盾构施工时对穿越商住楼盘的5栋建筑在严密监测控制情况下进行注浆加固，以保证施工的安全性。
结束语
综上所述，为了减少地铁土建施工过程中对地面建筑物造成的影响，优化设计、施工监测及控制管理各个方面都要重视，地铁施工应注重控制成本、节约投资，同时注重保护建筑物的安全，这样才有利于地铁的健康稳定发展。
参考文献：
[1]李杰.地铁隧道开挖对地面既有高层建筑物影响的研究[D].湖北工业大学，2017.
[2]郝建伟.试论地铁土建施工过程中地面建筑物的保护措施[J].大陆桥视野，2018，（4）：336.
[3]唐虹.浅谈地铁土建施工过程中地面建筑物的保护措施[J].建筑工程技术与设计，2016，（21）：1068.
[4]张军.浅谈地铁土建施工过程中地面建筑物的保护措施[J].中国新技术新产品，2016（03）：140.
[5]韩守初.地铁土建工程项目的安全风险管理研究[J].建筑安全，2017，32（11）：58-60.