1、前言
地下空間作為城市的重要資源,在發達國家得到了多方面的應用,隨著我國經濟的快速發展,城市地下空間的開發利用已經受到廣泛重視,城市地下工程的興建已經成為一種趨勢。就地下鐵路來看,我國從1965年開始修建地下鐵道,至今已有北京、天津、上海、廣州、深圳、南京等大城市建成部分地鐵,武漢等其它城市也即將或將要修建地鐵,我國的地鐵建設已步人快速發展階段。
然而,在地鐵工程的施工中,地表沉降事故發生的概率很高。以深圳地鐵一號線的建設為例,在施工工期內,地面沉降事故占總事故的25%。事故發生地位于深圳市區繁華地段,對工程周圍的建筑物以及地下管線產生了一定的影響,同時也影響了工程的進度增加了工程的費用。
所以,不論從工程進度、費用的控制方面考慮還是從工程質量安全方面來考慮,都要對地表沉降控制有足夠的重視,從各個方面著手,來控制沉降的發生。
2、地鐵工程沉降控制的重要性
地表沉降的主要危害有:
(1)沿海地區沉降使地面低于海面,受海水侵襲;
(2)一些港口城市,由于碼頭、堤岸的沉降而喪失或降低了港灣設施的能力;
(3)橋墩下沉,橋梁凈空減小,影響水上交通;
(4)在一些地面沉降強烈的地區,伴隨地面垂直沉陷而發生的較大水平位移,往往會對許多地面和地下構筑物造成巨大危害;
(5)在地面沉降區還有一些較為常見的現象,如深井管上升、井臺破壞,高擺脫空,橋墩的不均勻下沉等,這些現象雖然不致于造成大的危害,但也會給市政建設的各方面帶來一定影響。
針對地鐵工程而言,進行沉降控制的重要性體現在兩個方面:
(1)城市地鐵工程一般位于城市的繁華地段,周圍建筑物密集、各種地下管線縱橫復雜交錯,一旦沉降事故發生,將可能造成建筑物開裂、傾斜,地下管線斷裂等事故。影響市民正常生活,造成各種糾紛,進而影響工程施工的進度,增加工程的費用。
(2)沉降事故在地鐵工程的施工中屬于多發事故。同時其發生的直接表現為地下隧道拱頂的下沉或坍塌,而這種塌陷的發生又多由圍巖涌水、涌泥,支護失效,工程爆破等原因引起。這些原因的存在和發生,可以導致施工現場的人員傷亡、設備損壞,進而影響工程進度、增加工程費用,造成嚴重的后果。
可以看出,事故的多發性和事故后果的嚴重性,使沉降事故成為地鐵施工中的重大風險因素,在施工過程中進行沉降控制技術的研究和應用使十分必要的。