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摘要：对一个城市来说，地下隧道的开通不仅能够促进城市经济的发展，还大大方便了人们的出行。但是，城市地下隧道施工时一项系统和复杂的工作，在开挖的过程中，由于受到多方面的影响，往往易发生安全事故，这会给人们的生命财产和安全带来巨大的损失。现在要解决这个问题，就要找出原因所在，并根据具体问题来“对症下药”，找出相应的解决办法，然后进行实施，让隧道施工诱发的地面塌陷灾难的问题得到改善。
关键词：城市隧道施工；地面塌陷；灾变机制
随着经济社会的发展和城市化进程的加快，人们的生活水平越来越高，越来越多的人拥有私家车。但是，私家车数量的迅速增加给城市交通带来巨大的压力。目前，交通拥堵已经成为了城市发展中面临的一个重要问题，他不仅影响了人们的出行，还给城市带来了严重的环境污染，对人们的生产和生活造成巨大的负面影响。因此，为了缓解城市交通拥堵，方便人们出行，城市地下隧道的修筑逐渐兴起。尽管城市隧道能够方便人们出行，但是，在施工中由于受到地质"技术"施工人员等方面的影响，有可能诱发地面塌陷问题，地面塌陷问题的出现不仅会影响隧道正常的施工，还往往会给人们的生命财产安全造成巨大的损失。所以，探讨分析城市隧道施工诱发的地面塌陷灾变机制，并就这些问题提出相应的控制策略无疑具有重要的现实意义。
1地面塌陷的判定
2城市隧道施工地面塌陷形成的原因
2.1隧道施工直接导致的地面坍塌
根据普氏理论，在土层中开挖隧道涵洞后，如果在没有支称外力的情况下，土层力学结构会遭受严重破坏，如果隧道上方土层较厚，就会导致隧道塌方，之后会形成围岩，产生自然平衡的压力拱，此时土层结构重新进入平衡当中。普氏理论主要适用于开挖较深的隧道，比较浅的涵洞则不会产生压力拱。普氏压力拱理论可以很好的解释隧道开挖直接导致塌方的情况，压力拱会根据隧道开挖深度发生相应变化，是一个重新形成拱形平衡的过程。随着隧道开挖深度的增加，其压力拱平衡会在受力增大的情况下打破，如果没有提供足够的支撑力，就会发生塌方。
2.2质体破坏引发地面塌陷
从本质上来说，地质体遭到破坏引起的地面塌陷，其原因如下:地层中空洞发生坍塌与破坏，进而引起地层空洞上方的地层中出现力学不平衡的现象，这种不平衡现象得不到应有的控制，随着不平衡现象的逐渐加剧，就会引起地面的塌陷。而空洞被破坏的原因是，在隧道施工的过程中，产生了扰动作用。如果出现两个或者是更多空洞的时候，它们有可能合为一个，这时候，空洞的面积便会增大，空洞面积的增大又会导致上方的覆地层变薄。根据普氏的压力拱理论，如果空洞断面达到一定程度的时候，在上方底层的拱结构便会受到相应的破坏，进而产生不稳定现象。这样一来，新的压力拱便难以形成，随着时间的增加，就会引起塌陷现象的发生。
2.3管线渗漏水引发的地面塌陷
我国城市地下给排水管线普遍存在渗漏，且其中部分管线渗漏严重。根据大量地面塌陷事故统计发现，管线渗漏水常常导致已被扰动的地层形成流砂，并可在管线周围地层中形成水囊或空洞；隧道邻近这些管线施工时，施工的扰动作用使管线渗漏水加剧，甚至导致管线断裂破坏引发涌水，在管线渗漏水或破坏涌水作用下地层物理力学性质急剧恶化，并可能在管线破坏处与隧道间形成涌水通道，涌水夹带地层颗粒造成地层被淘空，进而引发地层结构失稳破坏而形成地面塌陷。
3城市隧道施工地面塌陷控制
从前面的分析可以知道，引起城市地铁隧道塌方的因素十分多样化，其演化过程也异常复杂，因此隧道工程地面塌方防控是一项系统工程。工程实践经验告诉我们，导致城市隧道施工地面塌陷最主要的两类原因分别是不良地质体和管线渗漏水，本文现针对这两类塌陷提出有效的应对措施。
3.1定期对隧道施工进行检查检测,发现问题及时改正
关于对隧道施工诱发的地面塌陷问题的解决方法还有就是定期对隧道施工进行检查检测，发现问题及时改正。隧道施工诱发的地面塌陷问题是能够靠科技和科学仪器检测出来的，所以为了解决地面塌陷问题还应该有专业的工作人员对隧道内以及隧道周边的路况进行定期的检察，一旦发现危险情况要对其实施相应的措施来挽救。这样不至于发生路面塌陷的情况，从而使得危险情况的发生，让人们的生命和财产安全有一个保障。
3.2不良地质体塌方防护方案
不良地质体塌方防护方案主要有两种:一种是事先进行地质条件检测，为后期施工提供准确数据；另一种是针对不良地质土层进行加固处理，提高其结构稳固性。广州地铁12号线在三元里站施工时，遇到了不良地质，工程部立即组织了地质超前检测。针对不同的地质条件，例如松散区、富水区和空洞区制定了相应的技术处理方案：地质松散区易发于回填区域，且隧道深度不大，可以采用钻井灌浆的方法来加固；富水区主要是由充沛的地下水和管线渗漏导致的，由于该区域存在大量的水分，在处理之前要探明是否有补充水源存在，例如泉水、排水管等，如果存在就要对其进行封堵处理。处理完毕之后再对底层进行钻孔，将渗漏水全部抽离。富水区由于长期受到水浸泡，抽离水分之后土层依然松软脆弱，因此要采取灌浆加固处理，以提高地质的稳固性；导致空洞产生的原因也很多，
主要是因为地下构筑物密实度不够高以及管线漏水严重形成的，因此要对空洞区域进行灌浆处理，提高其结构的稳定性。
3.3制定相应的管线保护和加固方案
首先，施工人员需对施工目标区域所有管线情况有一定了解。施工人员需确认施工管线的埋设情况。但由于管道都埋设在地层当中，施工人员难以全面了解目标区域管线，所以，还需要结合施工图纸以及其他相关资料，完成地下管线确认工作。其次，施工人员对管线实施加固以及保护。施工人员需先对管线的勘察结果进行全面分析，同时按照施工目标区域实际情况，结合具体施工工艺进行施工。施工之前。施工人员还需提前对管线的受力状态进行分析以及预测。同时综合管线的功能、埋设时间、构造以及材质等多方面内容。按照设定的控制标准。全面考量现有管线的安全性。同时设定合理且科学的管线变形控制标准。从而达到确保施工过程中管线安全的目标。部分管线难以符合施工需求，所以施工人员在施工之前，便需先对管线进行加固，避免管线发生变形，使其抗变形能力有所提高。最后，采取合理的监测方式。通常情况下，施工人员较为常用的监测方式主要以两种方法为主；直接测点以及间接测点。
总结：城市地下隧道的建设对方便人们出行和促进经济社会发展具有重要的现实意义。但是隧道施工诱发的地面塌陷灾变，便需要施工人员熟练掌握隧道修建技术，同时了解如何避免隧道施工诱发地面塌陷灾变现象,提高自身施工技术水平与施工质量。
参考文献
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