引言

随着城市轨道交通的快速发展，地铁建设规模不断扩大。在地铁车站建设中，暗挖施工因具有不影响地面交通、对周边环境干扰小等优点而被广泛应用。然而，暗挖施工不可避免地会对周边既有建筑物产生影响，其中沉降问题尤为突出。建筑物沉降可能导致结构损坏、使用功能受限，甚至危及人员生命安全。因此，深入研究地铁车站暗挖施工对周边既有建筑物沉降的影响及控制技术具有重要的现实意义。这不仅有助于保障周边建筑物的安全稳定，还能促进地铁建设的可持续发展，减少因施工引发的社会和经济问题。

一、地铁车站暗挖施工对周边既有建筑物沉降的影响因素

1.地层扰动

在地铁车站暗挖施工过程中，开挖作业会直接破坏原有地层的应力平衡。例如，当进行隧道开挖时，周围地层会向开挖空间移动，导致地层发生变形。这种变形会传递到周边既有建筑物的基础上，引起建筑物的沉降。而且，不同的地层条件对沉降的影响程度不同。在软土地层中，由于其强度较低、压缩性较大，地层扰动后更容易产生较大的沉降。比如在一些沿海城市的地铁建设中，软土地层的存在使得周边建筑物的沉降问题更为突出。

2.地下水流失

暗挖施工可能会破坏地下水位的平衡，导致地下水流失。地下水的流失会使地层的有效应力增加，从而引起地层的压缩和沉降。特别是在砂层等透水性较强的地层中，地下水的流失更为明显。当地下水位下降时，建筑物基础下的土层会因失水而固结，导致建筑物发生沉降。例如，在地铁车站的降水施工过程中，如果降水措施不当，可能会引起周边大面积的地下水流失，进而导致建筑物的不均匀沉降。

3.施工工艺和参数

施工工艺和参数的选择对周边建筑物沉降也有重要影响。不同的暗挖施工方法，如盾构法、矿山法等，对地层的扰动程度不同。例如，矿山法施工过程中，多次爆破和开挖会对地层造成较大的扰动，增加建筑物沉降的风险。施工参数如开挖速度、支护时间等也会影响沉降情况。如果开挖速度过快，地层来不及适应应力变化，就容易产生较大的沉降。支护时间过晚，也会导致地层变形加剧，从而影响周边建筑物的安全。

二、地铁车站暗挖施工对周边既有建筑物沉降的影响表现

1.不均匀沉降

地铁车站暗挖施工引发的沉降往往是不均匀的。由于地层条件的差异和施工过程的复杂性，建筑物不同部位的沉降量可能不同。不均匀沉降会导致建筑物发生倾斜，影响建筑物的正常使用。例如，一些历史悠久的建筑物，其基础较为脆弱，在地铁暗挖施工引起的不均匀沉降作用下，可能会出现墙体开裂、门窗变形等问题。严重的不均匀沉降甚至可能导致建筑物的结构破坏，危及人员生命安全。

2.整体沉降

除了不均匀沉降外，周边既有建筑物还可能发生整体沉降。当地层扰动范围较大且较为均匀时，建筑物可能会整体下沉。整体沉降虽然不会像不均匀沉降那样直接导致建筑物的结构破坏，但也会影响建筑物的排水系统、地下室的使用等。例如，建筑物整体沉降后，地下室可能会出现积水问题，影响地下室的正常功能。而且，整体沉降过大也会对建筑物的抗震性能产生不利影响。

3.沉降速率变化

沉降速率也是衡量地铁车站暗挖施工对周边建筑物影响的重要指标。在施工初期，由于地层的初始扰动较大，沉降速率可能会较快。随着施工的进行和地层的逐渐稳定，沉降速率会逐渐减小。然而，如果施工过程中出现意外情况，如支护失效、地下水大量流失等，沉降速率可能会突然增大。快速的沉降速率会使建筑物来不及适应，从而增加建筑物结构破坏的风险。因此，密切监测沉降速率的变化对于保障建筑物安全至关重要。

三、地铁车站暗挖施工对周边既有建筑物沉降的控制技术

1.超前支护技术

超前支护是在暗挖施工前对地层进行加固和支护的技术。常见的超前支护方法有超前小导管注浆、管棚支护等。超前小导管注浆是通过向地层中注入水泥浆等材料，使地层形成一定的强度，减少开挖过程中的地层变形。管棚支护则是在隧道开挖轮廓线外设置钢管，形成棚架结构，支撑地层，防止地层坍塌和沉降。例如，在一些地质条件复杂的地铁车站暗挖施工中，采用超前管棚支护技术，有效地控制了周边建筑物的沉降，保障了施工安全。

2.地层加固技术

地层加固技术可以提高地层的强度和稳定性，减少地层变形对周边建筑物的影响。常用的地层加固方法有深层搅拌桩、高压旋喷桩等。深层搅拌桩是通过将水泥等固化剂与地基土强制搅拌，使地基土硬结，提高地基的承载力。高压旋喷桩则是利用高压喷射流将水泥浆等材料注入地层，形成柱状加固体。通过地层加固，可以有效地减小地层的压缩性，从而控制建筑物的沉降。例如，在某地铁车站暗挖施工中，对周边建筑物基础下的地层进行深层搅拌桩加固，使建筑物的沉降得到了有效控制。

3.信息化监测技术

信息化监测技术是实时掌握周边建筑物沉降情况的重要手段。通过在建筑物上设置沉降监测点，利用水准仪、全站仪等仪器进行定期监测，可以及时获取建筑物的沉降数据。将监测数据实时传输到计算机系统中，进行分析和处理。一旦发现沉降数据异常，如沉降速率过快、沉降量超过预警值等，及时采取相应的措施。例如，在某地铁车站暗挖施工中，通过信息化监测技术及时发现了周边建筑物的不均匀沉降问题，并采取了调整施工参数、进行地层加固等措施，避免了建筑物的进一步损坏。

结语

地铁车站暗挖施工对周边既有建筑物沉降的影响是一个复杂的问题，涉及地层扰动、地下水流失、施工工艺等多个因素。沉降问题可能导致建筑物出现不均匀沉降、整体沉降等多种不利情况，严重影响建筑物的安全和正常使用。然而，通过采用超前支护、地层加固、信息化监测等一系列控制技术，可以有效地减少施工对周边建筑物沉降的影响。

在实际工程中，应根据具体的地质条件、建筑物特点和施工要求，综合运用各种控制技术。要加强施工过程中的监测和管理，及时发现和处理沉降问题。还需要进一步加强对地铁车站暗挖施工沉降影响及控制技术的研究，不断完善相关理论和方法，提高施工的安全性和可靠性。

未来，随着城市轨道交通建设的不断发展，地铁车站暗挖施工将面临更多复杂的地质条件和周边环境。因此，持续深入研究沉降影响及控制技术，对于保障城市既有建筑物的安全、促进地铁建设的可持续发展具有重要意义。只有这样，才能在满足城市交通需求的最大限度地减少施工对周边环境的不利影响，实现城市建设与环境保护的协调发展。

参考文献：

[1]张振营,孙玮泽.地铁车站洞桩法暗挖施工对地表沉降及邻近构筑物变形的影响[J].城市轨道交通研究,2019,22(11):14-17+22.

[2]国星.地铁车站风道暗挖法施工对邻近既有建筑沉降的影响分析[J].智能城市,2024,10(04):111-113.