城市地铁施工对地上既有建筑物的保护方法分析

城市地铁施工对地上既有建筑物的保护方法分析

摘要：为促进地铁建设的良性健康发展，必须重视对地上既有建筑物的保护。在施工过程中，采取针对性措施，进行有效管理，严格控制建筑物沉降和地表沉降，保证施工的顺利完成。本文简单列举了地铁施工中造成地上既有建筑物破坏的因素和原因，阐述了一些相应的保护措施和方法，希望能为蓬勃发展的地铁建设贡献一份力量。

关键词：地铁施工；地上既有建筑物；保护方法

随着城市建设的发展和解决交通拥堵问题的迫切需要，地铁建设在很多大中城市都正如火如荼地进行着。如何在地下管线密布，地上建筑密集，人流、车流涌动的城市内修筑地铁，而又不影响其沿线地上既有建筑物的使用安全，成为广大地铁工程设计者和建设者都十分关注的问题。

地下工程施工影响地上既有建筑物的安全性控制是一项复杂的系统性工程。因此，在地铁施工中必须进行安全管理和风险评估，根据工程特点，采取有力措施，制定切实可行的综合技术方案，对地上既有建筑进行保护。做到施工前广泛调查和分析，清楚地掌握工程沿线建筑物的年代、构造等详细情况；施工中进行量测监控，根据评价指标做出科学判断，采取有针对性的应变措施和技术决策，选用正确的施工工法；最后还要做好完工后的评估和补救措施。本文从地铁施工对既有建筑物产生影响的因素和原因入手，对保护措施和方法进行了分析，抛砖引玉，希望能为其他类似工程提供参考和借鉴。

一、对地上既有建筑物造成破坏的因素和原因

施工过程中，由于地层的扰动，必然会对地铁沿线的既有建筑物产生一定程度的影响。

1、地质条件的影响。地铁施工作为一项地下工程建设，必然要受到地铁沿线的地形地貌、地层的结构和构成、地下水情况等地质条件的制约。在这样复杂多变的地质条件下施工，难度很大，要保证地表不沉降、地上既有建筑物不开裂，显然不那么容易。

2、建筑物周边环境及自身状况的影响。地铁线路一般都从城市中心区域穿过，线路上方既有建筑物多，人车流量大，环境十分复杂。既有建筑物的修建年代、材质、基础与结构形式、质量状况、工作状态、距离地铁线路的位置等都大不相同，无法采取统一的保护措施。尤其是一些历史古迹由于年代久远、结构薄弱、承受变形能力差，对土层扰动极其敏感，更是大大增加了保护的难度。

3、现有技术条件和水平的制约。施工中，要想保证施工安全，降低地表

和既有建筑物的沉降，注浆止水是十分重要和必要的。但传统的建筑物地表注桨等方法，效果难以令人满意。新型浆液注浆法的效果虽然有所提高，但过高的成本限制了它的广泛应用。

二、施工中对地上既有建筑物的保护措施和方法

1、重视设计环节，提高设计质量。在地铁设计中，应重点做好如下工作:

设计中应坚持“因地制宜、防水为主、多道防线、防堵结合”的原则，注重防水和堵水的设计。

如果邻近有风险很大的建筑物，并且降水会对其产生较大影响时，还应附加设计专项的降水方案。

要认真研究地质状况和条件，结合周边环境，制定切实可行的施工方案。

2、精心筹划，从机制上建立保障。基于地铁施工对既有建筑物的破坏受地质原因、管线原因及建筑物自身缺陷等多重因素共同影响，具有不确定性、隐藏性、高风险性、高危险性、易引发突发性事件等显著特点，因此要建立健全保险机制和突发事件应急处理机制，分摊和降低风险，确保施工顺利进行。

3、加强施工质量控制。严格按照建筑物安全性控制程序规定的流程施工，可以提高工程质量，避免施工事故，保证建筑物的安全和正常使用。

根据工程的特点，施工中一般采用暗挖法施工和盾构法施工两种工法。两种工法若实施不当，都有可能引起地表沉降或隆起。

采用暗挖法施工时，由于挖工法选择不当、支护不及时、洞内围岩松弛、管棚施工质量不达标、拱顶初支松动、受力变形、地质软弱、积水浸泡等原因，会形成围岩下沉、结构收敛，造成地表下沉；

（2）采用盾构法施工时，施工中土体的挤压作用或受扰动土的固结，也会引起地表隆起或下沉。

因此，要根据工程特点，选用适当的施工工法，尽量弥补其缺陷，降低对建筑物的不利影响。

4、重视施工安全风险评估和控制工作

（1）施工前，应开展以下方面的工作，明确施工控制的重点和要点：①建筑物资料的搜集及其现状检测评估；②对建筑物和地层的影响与预测；③沉降控制标准的确定；④过程控制程序的制定。

（2）施工过程中，要加强过程监测，严格实施施工过程控制，控制好每一

步骤引起的水平位移值或地表沉降值，从而将总水平位移值和地表沉降值控制在标准范围内。

（3）施工结束后，根据建筑物的倾斜量以及建筑物地基基础的最终沉降值等情况，进行工后复核，就建筑物的安全状态做出判断。

5、建筑物的一般保护（加固）措施与方法。建筑物的沉降、开裂受地质条件、地铁结构形式与规模、施工方法、覆土厚度及二者之间的距离等多种因素的影响。因此在认真做好施工前的调查和评估的基础上，要具体问题问题分析，采取适当的保护措施和方法：

（1）当建筑物面临很大的破坏风险时，应遵循“先加固、后施工”的原则，根据现场实际，采取隔离桩、地层注浆等措施。问题严重的情况下，还要辅之以建筑物桩基托换或加固措施；当风险较小时，则可以施工与加固同步进行，但要加强量测监控，发现问题，及时处理。

（2）当邻近建筑物破坏的风险较大时，在采取隔离桩的同时，还要对建筑物基础进行处理，控制其地层沉降；当风险较小时，也可以先施工、后加固。待施工结束后，再根据实际状况确定是否有必要进行加固。

（3）当建筑物为桩基础时，可以通过实施桩间注浆，提高其外侧土体的密实度和固结程度，从而减轻建筑物本身的变形。

（4）当建筑物基础为桩基础，且桩长较短时，则通过在地面打设深桩，将荷载部分转移至深桩上，使深桩与短桩共同发挥作用，一同承受荷载，以降低后续施工中的变形影响。

6、地铁施工加固措施与方法。地铁施工中进行隧道暗挖操作时，要严格遵循“管超前、严注浆、短进尺、强支护、快封闭、勤量测、早成环、环套环”的二十四字施工原则，重视开挖的支护工作，控制地层下沉。在不良的地质地段施工，还要考虑采取一些特殊的技术措施，如改良地质、缩短循环进尺等，确保沉降值在可控范围内。

三、结束语

城市的地铁建设，必须实现与环境的和谐统一，不能以牺牲环境为代价，更不能威胁到人民群众的生命财产安全。因此，对地上既有建筑物，尤其是标志性建筑物和旧建筑物（古迹）的保护不容忽视。

造成地表沉降、既有建筑物遭破坏的原因是多方面的，既有主观因索，又有客观因素。主观原因包括了设计失误、施工控制不当等，是影响地上既有建筑物安全的主要原因，这就要求地铁的设计者和建设者，多在设计和操作环节上下功夫，综合考虑各方面因素，减少设计上的失误，弥补施工工法上的缺陷。至于地质状况、建筑物自身存在的缺陷等等这些客观因素，除了未雨缪绸，事前做