地鐵盾構(gòu)施工下鄰近建筑物安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)：模型構(gòu)建與實(shí)證分析一、引言1.1研究背景與意義隨著城市化進(jìn)程的加速，城市人口數(shù)量不斷增長(zhǎng)，交通擁堵問(wèn)題日益嚴(yán)重。地鐵作為一種高效、便捷、環(huán)保的城市軌道交通方式，在緩解城市交通壓力方面發(fā)揮著重要作用。盾構(gòu)法由于其具有施工安全、對(duì)周邊環(huán)境影響小、施工效率高等優(yōu)點(diǎn)，已成為地鐵隧道施工的主要方法。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2023年底，中國(guó)內(nèi)地累計(jì)有55個(gè)城市開(kāi)通城市軌道交通線(xiàn)路302條，運(yùn)營(yíng)里程達(dá)9652.6公里，其中盾構(gòu)法施工的隧道占比相當(dāng)高。然而，在城市中進(jìn)行地鐵盾構(gòu)施工時(shí)，由于建筑物密集，不可避免地會(huì)對(duì)鄰近建筑物產(chǎn)生影響。盾構(gòu)施工過(guò)程中，如開(kāi)挖面土水壓力不平衡、盾構(gòu)推進(jìn)對(duì)圍巖的擾動(dòng)、盾尾空隙的發(fā)生和壁后注漿的不足等因素，都可能導(dǎo)致地層變形，進(jìn)而引起鄰近建筑物的沉降、傾斜、裂縫甚至倒塌等問(wèn)題。這些問(wèn)題不僅會(huì)影響建筑物的正常使用和結(jié)構(gòu)安全，還可能引發(fā)安全事故，造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，同時(shí)也會(huì)影響社會(huì)穩(wěn)定和城市的可持續(xù)發(fā)展。例如，在某城市的地鐵盾構(gòu)施工過(guò)程中，由于施工不當(dāng)，導(dǎo)致鄰近的一棟居民樓出現(xiàn)了嚴(yán)重的沉降和裂縫，居民不得不緊急撤離，給居民的生活帶來(lái)了極大的不便，也引起了社會(huì)的廣泛關(guān)注。因此，對(duì)地鐵盾構(gòu)施工下鄰近建筑物安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。通過(guò)科學(xué)、準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)安全風(fēng)險(xiǎn)，可以提前預(yù)測(cè)盾構(gòu)施工對(duì)鄰近建筑物可能產(chǎn)生的影響，為制定合理的施工方案和保護(hù)措施提供依據(jù)，從而有效地減少安全事故的發(fā)生，保障鄰近建筑物的安全和居民的生命財(cái)產(chǎn)安全。同時(shí)，這也有助于提高地鐵盾構(gòu)施工的質(zhì)量和效率，促進(jìn)城市軌道交通建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀在國(guó)外，盾構(gòu)施工技術(shù)起步較早，相關(guān)研究也較為深入。早在20世紀(jì)60年代，日本就開(kāi)始對(duì)盾構(gòu)施工引起的地層變形和對(duì)鄰近建筑物的影響進(jìn)行研究。學(xué)者們通過(guò)大量的工程實(shí)踐和理論分析，建立了一些經(jīng)驗(yàn)公式和理論模型，如太沙基的松弛土壓力理論、Peck公式等，用于預(yù)測(cè)盾構(gòu)施工引起的地層沉降。這些理論和公式在一定程度上為盾構(gòu)施工對(duì)鄰近建筑物影響的研究提供了基礎(chǔ)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)值模擬方法逐漸應(yīng)用于盾構(gòu)施工對(duì)鄰近建筑物影響的研究中。有限元法、有限差分法等數(shù)值方法能夠較為準(zhǔn)確地模擬盾構(gòu)施工過(guò)程中的力學(xué)行為和地層變形，為研究盾構(gòu)施工對(duì)鄰近建筑物的影響提供了更有效的手段。例如，一些學(xué)者利用有限元軟件對(duì)盾構(gòu)施工過(guò)程進(jìn)行模擬，分析了盾構(gòu)施工參數(shù)、地層條件、建筑物基礎(chǔ)形式等因素對(duì)鄰近建筑物的影響，取得了一些有價(jià)值的研究成果。在國(guó)內(nèi)，隨著地鐵建設(shè)的快速發(fā)展，盾構(gòu)施工對(duì)鄰近建筑物影響及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的研究也受到了廣泛關(guān)注。眾多學(xué)者從不同角度進(jìn)行了深入研究。在理論研究方面，結(jié)合國(guó)內(nèi)的工程實(shí)際情況，對(duì)國(guó)外的理論和方法進(jìn)行了改進(jìn)和完善，提出了一些適合我國(guó)國(guó)情的理論模型和計(jì)算方法。例如，考慮土體的非線(xiàn)性、各向異性以及盾構(gòu)施工過(guò)程中的動(dòng)態(tài)特性等因素，對(duì)傳統(tǒng)的理論模型進(jìn)行修正，提高了計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。在數(shù)值模擬方面，國(guó)內(nèi)學(xué)者利用各種數(shù)值模擬軟件，對(duì)不同工程背景下的盾構(gòu)施工進(jìn)行了模擬分析，研究了盾構(gòu)施工對(duì)鄰近建筑物的沉降、傾斜、內(nèi)力等方面的影響規(guī)律。同時(shí)，還通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證和對(duì)比分析，不斷優(yōu)化數(shù)值模擬模型，提高模擬結(jié)果的可靠性。在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方面，國(guó)內(nèi)外學(xué)者提出了多種評(píng)價(jià)方法。層次分析法（AHP）通過(guò)將復(fù)雜問(wèn)題分解為若干層次和因素，對(duì)兩兩指標(biāo)之間的重要程度進(jìn)行比較判斷，建立判斷矩陣，從而計(jì)算出不同方案的權(quán)重，為風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)提供依據(jù)。模糊綜合評(píng)價(jià)法將模糊數(shù)學(xué)理論應(yīng)用于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中，通過(guò)建立模糊關(guān)系矩陣和隸屬度函數(shù)，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，能夠處理評(píng)價(jià)過(guò)程中的模糊性和不確定性問(wèn)題。故障樹(shù)分析法（FTA）以樹(shù)狀圖形展示故障事件之間的因果邏輯關(guān)系，通過(guò)對(duì)故障樹(shù)的分析，找出系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)和潛在風(fēng)險(xiǎn)，便于進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)控制和管理。盡管?chē)?guó)內(nèi)外在地鐵盾構(gòu)施工對(duì)鄰近建筑物影響及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方面取得了一定的研究成果，但仍存在一些不足之處。一方面，目前的研究大多針對(duì)單一因素或少數(shù)幾個(gè)因素進(jìn)行分析，而實(shí)際工程中盾構(gòu)施工對(duì)鄰近建筑物的影響是多種因素共同作用的結(jié)果，如何綜合考慮各種因素的影響，建立更加全面、準(zhǔn)確的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型，仍是需要進(jìn)一步研究的問(wèn)題。另一方面，在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立上，還缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，不同的研究選取的評(píng)價(jià)指標(biāo)存在差異，導(dǎo)致評(píng)價(jià)結(jié)果的可比性和可靠性受到一定影響。此外，對(duì)于一些特殊地質(zhì)條件和復(fù)雜環(huán)境下的盾構(gòu)施工，如在軟土地層、巖溶地區(qū)、臨近既有地鐵線(xiàn)路等情況下，現(xiàn)有的研究成果還不能完全滿(mǎn)足工程實(shí)際需求，需要進(jìn)一步開(kāi)展針對(duì)性的研究。1.3研究?jī)?nèi)容與方法1.3.1研究?jī)?nèi)容本論文主要研究地鐵盾構(gòu)施工對(duì)鄰近建筑物的安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，具體內(nèi)容包括：地鐵盾構(gòu)施工對(duì)鄰近建筑物的影響分析：深入研究盾構(gòu)施工過(guò)程中，如開(kāi)挖面土水壓力不平衡、盾構(gòu)推進(jìn)對(duì)圍巖的擾動(dòng)、盾尾空隙的發(fā)生和壁后注漿的不足等因素，如何導(dǎo)致地層變形，進(jìn)而引起鄰近建筑物的沉降、傾斜、裂縫等問(wèn)題。分析不同類(lèi)型建筑物（如磚混結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)等）在盾構(gòu)施工影響下的響應(yīng)特性，以及建筑物基礎(chǔ)形式（如條形基礎(chǔ)、筏板基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)等）對(duì)其受影響程度的作用。地鐵盾構(gòu)施工下鄰近建筑物安全風(fēng)險(xiǎn)因素識(shí)別：全面識(shí)別盾構(gòu)施工過(guò)程中可能影響鄰近建筑物安全的風(fēng)險(xiǎn)因素，包括施工技術(shù)因素（如盾構(gòu)機(jī)選型與操作、施工參數(shù)控制、施工工藝等）、地質(zhì)條件因素（如地層巖性、地下水位、地質(zhì)構(gòu)造等）、建筑物自身因素（如建筑結(jié)構(gòu)類(lèi)型、基礎(chǔ)形式、建筑物年代與現(xiàn)狀等）以及周邊環(huán)境因素（如地下管線(xiàn)分布、鄰近建筑物間距等）。地鐵盾構(gòu)施工下鄰近建筑物安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法研究：對(duì)現(xiàn)有的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法（如層次分析法、模糊綜合評(píng)價(jià)法、故障樹(shù)分析法等）進(jìn)行分析比較，結(jié)合地鐵盾構(gòu)施工和鄰近建筑物安全風(fēng)險(xiǎn)的特點(diǎn)，選擇合適的評(píng)價(jià)方法，并對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)和完善，建立科學(xué)、合理、全面的安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型。確定評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，包括各風(fēng)險(xiǎn)因素的量化指標(biāo)和權(quán)重分配，使評(píng)價(jià)結(jié)果更具準(zhǔn)確性和可靠性。工程實(shí)例應(yīng)用與驗(yàn)證：選取實(shí)際的地鐵盾構(gòu)施工項(xiàng)目，對(duì)鄰近建筑物進(jìn)行安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。收集工程相關(guān)資料，包括施工圖紙、地質(zhì)勘察報(bào)告、建筑物信息等，運(yùn)用建立的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型進(jìn)行計(jì)算和分析，得出該項(xiàng)目中鄰近建筑物的安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。將評(píng)價(jià)結(jié)果與實(shí)際監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，驗(yàn)證評(píng)價(jià)模型的有效性和準(zhǔn)確性，并根據(jù)驗(yàn)證結(jié)果提出改進(jìn)建議。根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果，為該工程制定針對(duì)性的風(fēng)險(xiǎn)控制措施和應(yīng)急預(yù)案，以保障鄰近建筑物的安全。1.3.2研究方法本論文采用多種研究方法相結(jié)合，以確保研究的科學(xué)性和可靠性，具體方法如下：文獻(xiàn)研究法：廣泛查閱國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)資料，包括學(xué)術(shù)期刊論文、學(xué)位論文、研究報(bào)告、工程案例等，了解地鐵盾構(gòu)施工對(duì)鄰近建筑物影響及安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，學(xué)習(xí)相關(guān)理論知識(shí)和研究方法，為本文的研究提供理論基礎(chǔ)和參考依據(jù)。對(duì)收集到的文獻(xiàn)進(jìn)行系統(tǒng)梳理和分析，總結(jié)現(xiàn)有研究的成果與不足，明確本文的研究方向和重點(diǎn)。案例分析法：選取多個(gè)具有代表性的地鐵盾構(gòu)施工項(xiàng)目案例，對(duì)其施工過(guò)程、鄰近建筑物的情況以及施工對(duì)建筑物產(chǎn)生的影響進(jìn)行詳細(xì)分析。通過(guò)對(duì)實(shí)際案例的研究，深入了解盾構(gòu)施工對(duì)鄰近建筑物影響的實(shí)際情況和規(guī)律，獲取第一手資料，為風(fēng)險(xiǎn)因素識(shí)別和評(píng)價(jià)模型的建立提供實(shí)踐依據(jù)。分析不同案例中風(fēng)險(xiǎn)因素的表現(xiàn)形式和影響程度，總結(jié)成功的經(jīng)驗(yàn)和失敗的教訓(xùn)，為風(fēng)險(xiǎn)控制措施的制定提供參考。數(shù)值模擬法：利用有限元軟件（如ANSYS、FLAC3D等）建立地鐵盾構(gòu)施工和鄰近建筑物的數(shù)值模型，模擬盾構(gòu)施工過(guò)程中地層的應(yīng)力應(yīng)變變化、地表沉降以及建筑物的響應(yīng)情況。通過(guò)數(shù)值模擬，可以直觀地觀察到盾構(gòu)施工對(duì)鄰近建筑物的影響過(guò)程和程度，分析不同施工參數(shù)和地質(zhì)條件下的影響規(guī)律，為風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)提供量化數(shù)據(jù)支持。對(duì)模擬結(jié)果進(jìn)行分析和驗(yàn)證，與實(shí)際監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)或理論計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，確保數(shù)值模型的準(zhǔn)確性和可靠性。通過(guò)數(shù)值模擬，還可以進(jìn)行參數(shù)敏感性分析，確定影響鄰近建筑物安全的關(guān)鍵因素，為風(fēng)險(xiǎn)控制提供依據(jù)。模糊貝葉斯網(wǎng)絡(luò)法：在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中，采用模糊貝葉斯網(wǎng)絡(luò)法。該方法能夠處理風(fēng)險(xiǎn)因素的不確定性和模糊性，通過(guò)建立貝葉斯網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，確定各風(fēng)險(xiǎn)因素之間的因果關(guān)系，并利用模糊數(shù)學(xué)理論對(duì)風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行量化和評(píng)估。通過(guò)專(zhuān)家調(diào)查法和歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，確定貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)條件概率表，實(shí)現(xiàn)對(duì)鄰近建筑物安全風(fēng)險(xiǎn)的定量評(píng)價(jià)。利用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的推理功能，在已知部分風(fēng)險(xiǎn)因素狀態(tài)的情況下，推斷其他風(fēng)險(xiǎn)因素的狀態(tài)和建筑物的安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，為風(fēng)險(xiǎn)決策提供支持。二、地鐵盾構(gòu)施工對(duì)鄰近建筑物的影響機(jī)制2.1盾構(gòu)施工原理與工藝盾構(gòu)施工是利用盾構(gòu)機(jī)在地面以下暗挖隧道的一種施工方法。其基本原理是通過(guò)盾構(gòu)機(jī)的刀盤(pán)旋轉(zhuǎn)切削土體，同時(shí)利用盾構(gòu)機(jī)的推進(jìn)系統(tǒng)提供推力，使盾構(gòu)機(jī)沿著設(shè)計(jì)軸線(xiàn)向前推進(jìn)。在推進(jìn)過(guò)程中，盾構(gòu)機(jī)內(nèi)部的排土系統(tǒng)將切削下來(lái)的土體排出，然后通過(guò)管片拼裝系統(tǒng)將預(yù)制好的管片拼裝成隧道襯砌，形成穩(wěn)定的隧道結(jié)構(gòu)。盾構(gòu)施工的主要工藝包括以下幾個(gè)步驟：盾構(gòu)機(jī)始發(fā)：在盾構(gòu)法隧道的起始端建造一個(gè)工作井，將盾構(gòu)機(jī)在工作井內(nèi)組裝調(diào)試完成后，依靠盾構(gòu)千斤頂?shù)耐屏Γ瑢⒍軜?gòu)機(jī)從工作井的墻壁開(kāi)孔處推出，進(jìn)入地層開(kāi)始掘進(jìn)。例如，在某城市地鐵建設(shè)中，盾構(gòu)機(jī)在始發(fā)工作井內(nèi)完成組裝后，通過(guò)精心調(diào)試，利用盾構(gòu)千斤頂平穩(wěn)地將盾構(gòu)機(jī)推出工作井，開(kāi)啟了隧道掘進(jìn)之旅。隧道掘進(jìn)：盾構(gòu)機(jī)在地層中沿著設(shè)計(jì)軸線(xiàn)推進(jìn)，刀盤(pán)不斷旋轉(zhuǎn)切削土體，切削下來(lái)的土體通過(guò)排土系統(tǒng)排出。排土系統(tǒng)根據(jù)盾構(gòu)機(jī)的類(lèi)型不同而有所差異，土壓平衡盾構(gòu)機(jī)一般采用螺旋輸送機(jī)排土，泥水平衡盾構(gòu)機(jī)則通過(guò)泥漿循環(huán)系統(tǒng)將切削下來(lái)的土體與泥漿混合后排出。在掘進(jìn)過(guò)程中，需要嚴(yán)格控制盾構(gòu)機(jī)的姿態(tài)和推進(jìn)參數(shù)，確保隧道的施工質(zhì)量和安全。例如，通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)盾構(gòu)機(jī)的推進(jìn)速度、刀盤(pán)扭矩、土倉(cāng)壓力等參數(shù)，及時(shí)調(diào)整盾構(gòu)機(jī)的操作，保證盾構(gòu)機(jī)沿著設(shè)計(jì)軸線(xiàn)準(zhǔn)確掘進(jìn)。管片拼裝：隨著盾構(gòu)機(jī)的推進(jìn)，當(dāng)盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)到一定距離后，需要停止推進(jìn)，進(jìn)行管片拼裝。管片是隧道襯砌的基本單元，通常由鋼筋混凝土制成。通過(guò)管片拼裝系統(tǒng)，將管片按照一定的順序和方式拼裝成圓形的隧道襯砌，為隧道提供穩(wěn)定的支撐結(jié)構(gòu)。在管片拼裝過(guò)程中，要注意管片的定位和連接質(zhì)量，確保管片之間的密封和防水性能。例如，采用高精度的定位設(shè)備和先進(jìn)的連接技術(shù)，保證管片拼裝的精度和密封性，防止地下水滲漏和地層變形。壁后注漿：管片拼裝完成后，在管片與周?chē)貙又g會(huì)形成一定的空隙，為了填充這些空隙，防止地層變形和保證隧道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，需要及時(shí)進(jìn)行壁后注漿。壁后注漿是將漿液通過(guò)注漿管注入到管片與地層之間的空隙中，使?jié){液填充空隙并固結(jié)，從而起到支撐地層和防止地層變形的作用。注漿材料一般采用水泥漿、水泥砂漿或其他具有良好填充和固結(jié)性能的材料，注漿壓力和注漿量需要根據(jù)地層條件和施工要求進(jìn)行合理控制。例如，根據(jù)不同的地層特性和隧道埋深，精確計(jì)算注漿壓力和注漿量，確保注漿效果，有效控制地層變形。盾構(gòu)機(jī)到達(dá)：當(dāng)盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)到隧道的終結(jié)端時(shí)，需要進(jìn)入到達(dá)工作井。在到達(dá)工作井之前，要做好盾構(gòu)機(jī)的姿態(tài)調(diào)整和控制，確保盾構(gòu)機(jī)能夠準(zhǔn)確地進(jìn)入到達(dá)工作井，并安全地拆除盾構(gòu)機(jī)。例如，在盾構(gòu)機(jī)到達(dá)前，通過(guò)精確的測(cè)量和控制，調(diào)整盾構(gòu)機(jī)的姿態(tài)，使其平穩(wěn)地進(jìn)入到達(dá)工作井，然后按照預(yù)定方案安全拆除盾構(gòu)機(jī)。2.2地層變形的原因與過(guò)程在地鐵盾構(gòu)施工過(guò)程中，地層變形是一個(gè)復(fù)雜的物理力學(xué)過(guò)程，其產(chǎn)生的原因眾多，主要包括開(kāi)挖面土水壓力不平衡、盾構(gòu)推進(jìn)擾動(dòng)、盾尾空隙及壁后注漿不足等因素。這些因素相互作用，共同影響著地層的變形情況，進(jìn)而對(duì)鄰近建筑物的安全產(chǎn)生潛在威脅。開(kāi)挖面土水壓力不平衡是導(dǎo)致地層變形的重要原因之一。在盾構(gòu)施工時(shí)，開(kāi)挖面需要承受來(lái)自土體和地下水的壓力。當(dāng)盾構(gòu)機(jī)的土倉(cāng)壓力與開(kāi)挖面的土水壓力無(wú)法保持平衡時(shí)，就會(huì)引發(fā)開(kāi)挖面土體的移動(dòng)。若土倉(cāng)壓力大于開(kāi)挖面的土水壓力，土體將受到擠壓，導(dǎo)致前方地表隆起；反之，若土倉(cāng)壓力小于開(kāi)挖面的土水壓力，開(kāi)挖面土體則會(huì)因失去支撐而向盾構(gòu)機(jī)內(nèi)坍塌，進(jìn)而造成前方地表沉降。在某地鐵盾構(gòu)施工項(xiàng)目中，由于施工人員對(duì)土倉(cāng)壓力控制不當(dāng)，導(dǎo)致土倉(cāng)壓力小于開(kāi)挖面土水壓力，使得開(kāi)挖面土體局部坍塌，引起了前方地表約50mm的沉降，對(duì)周邊環(huán)境造成了一定影響。盾構(gòu)推進(jìn)過(guò)程中，盾構(gòu)機(jī)與周?chē)馏w之間會(huì)產(chǎn)生相互作用，這種作用會(huì)對(duì)圍巖產(chǎn)生擾動(dòng)，從而導(dǎo)致地層變形。具體表現(xiàn)為盾構(gòu)殼板與圍巖之間的摩擦以及盾構(gòu)推進(jìn)時(shí)對(duì)土體的擠壓和剪切作用。當(dāng)盾構(gòu)機(jī)在曲線(xiàn)段推進(jìn)或進(jìn)行蛇曲修正時(shí)，需要進(jìn)行超挖操作，這會(huì)進(jìn)一步增大對(duì)圍巖的擾動(dòng)范圍，使得地層變形加劇。例如，在某城市地鐵盾構(gòu)施工的曲線(xiàn)段，由于超挖量控制不當(dāng)，導(dǎo)致周邊地層出現(xiàn)了較大范圍的松動(dòng)，引起了地面沉降量增大，最大沉降量達(dá)到了80mm，對(duì)鄰近建筑物的基礎(chǔ)穩(wěn)定性產(chǎn)生了不利影響。盾尾空隙的產(chǎn)生是盾構(gòu)施工過(guò)程中的必然現(xiàn)象，而壁后注漿不足則會(huì)導(dǎo)致盾尾空隙無(wú)法得到及時(shí)、有效的填充，從而引發(fā)地層變形。當(dāng)盾構(gòu)機(jī)向前推進(jìn)時(shí)，盾尾會(huì)脫離已拼裝好的管片，在管片與周?chē)貙又g形成盾尾空隙。此時(shí)，地層應(yīng)力會(huì)因盾尾空隙的出現(xiàn)而發(fā)生釋放，導(dǎo)致土體向空隙內(nèi)移動(dòng)，進(jìn)而引起地層沉降。若壁后注漿不及時(shí)或注漿量不足，無(wú)法充分填充盾尾空隙，就會(huì)使地層沉降進(jìn)一步加劇。在某地鐵盾構(gòu)施工項(xiàng)目中，由于壁后注漿設(shè)備故障，導(dǎo)致注漿延遲且注漿量不足，使得盾尾空隙未能得到有效填充，引起了周邊地層的較大沉降，部分區(qū)域沉降量超過(guò)了100mm，對(duì)鄰近建筑物的結(jié)構(gòu)安全構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。除上述主要因素外，襯砌管片的變形和變位、地下水位下降等也可能對(duì)地層變形產(chǎn)生一定影響。襯砌管片在受到圍巖壓力、盾構(gòu)推進(jìn)力等作用時(shí)，可能會(huì)發(fā)生變形和變位，雖然這種變形和變位量通常較小，但在一定程度上也會(huì)導(dǎo)致地層沉降。地下水位下降，如因施工過(guò)程中的漏水或降水措施不當(dāng)?shù)仍蛞穑瑫?huì)使土體有效應(yīng)力增加，導(dǎo)致土體固結(jié)沉降，進(jìn)而影響地層的穩(wěn)定性。在某地鐵盾構(gòu)施工區(qū)域，由于降水井布置不合理，導(dǎo)致地下水位過(guò)度下降，引起了周邊土體的固結(jié)沉降，對(duì)鄰近建筑物的基礎(chǔ)產(chǎn)生了不均勻沉降作用，使建筑物出現(xiàn)了裂縫。2.3建筑物的響應(yīng)與破壞模式地層變形是盾構(gòu)施工影響鄰近建筑物的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其會(huì)引發(fā)建筑物產(chǎn)生多種響應(yīng)，進(jìn)而導(dǎo)致不同程度的破壞。建筑物在盾構(gòu)施工引起的地層變形作用下，主要的響應(yīng)和破壞模式表現(xiàn)為不均勻沉降、傾斜和裂縫等。不均勻沉降是建筑物在盾構(gòu)施工影響下較為常見(jiàn)的響應(yīng)。由于盾構(gòu)施工導(dǎo)致地層的不均勻變形，使得建筑物基礎(chǔ)各部分所承受的壓力不同，從而產(chǎn)生不均勻沉降。這種不均勻沉降會(huì)使建筑物的結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生附加應(yīng)力。對(duì)于磚混結(jié)構(gòu)的建筑物，其墻體多為承重結(jié)構(gòu)，不均勻沉降可能導(dǎo)致墻體出現(xiàn)裂縫，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)箟w倒塌。某城市地鐵盾構(gòu)施工項(xiàng)目中，鄰近的一棟磚混結(jié)構(gòu)居民樓因盾構(gòu)施工引起的地層不均勻沉降，在墻體上出現(xiàn)了多條裂縫，最大裂縫寬度達(dá)到了3mm，經(jīng)檢測(cè)，該樓的不均勻沉降差超過(guò)了規(guī)范允許值，對(duì)居民的居住安全造成了嚴(yán)重威脅。對(duì)于框架結(jié)構(gòu)的建筑物，不均勻沉降可能導(dǎo)致梁、柱等結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生變形和內(nèi)力重分布，當(dāng)內(nèi)力超過(guò)構(gòu)件的承載能力時(shí)，構(gòu)件就會(huì)發(fā)生破壞。在某地鐵盾構(gòu)施工鄰近的框架結(jié)構(gòu)商業(yè)建筑中，由于不均勻沉降，部分框架柱出現(xiàn)了傾斜，柱頂位移超出了設(shè)計(jì)允許范圍，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性下降，影響了商業(yè)建筑的正常使用。傾斜也是建筑物在盾構(gòu)施工影響下的一種常見(jiàn)破壞模式。當(dāng)?shù)貙幼冃螌?dǎo)致建筑物基礎(chǔ)一側(cè)沉降量大于另一側(cè)時(shí)，建筑物就會(huì)發(fā)生傾斜。建筑物的傾斜不僅會(huì)影響其外觀和使用功能，還會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)安全造成嚴(yán)重威脅。對(duì)于一些高度較高、重心較高的建筑物，如高層建筑、煙囪等，傾斜可能導(dǎo)致其重心偏移，使結(jié)構(gòu)所承受的荷載發(fā)生變化，從而增加結(jié)構(gòu)倒塌的風(fēng)險(xiǎn)。在某城市地鐵盾構(gòu)施工過(guò)程中，鄰近的一座高層建筑因盾構(gòu)施工引起的地層不均勻沉降而發(fā)生傾斜，傾斜率達(dá)到了0.5%，超過(guò)了規(guī)范允許的傾斜限值。經(jīng)監(jiān)測(cè)，該高層建筑的傾斜仍在持續(xù)發(fā)展，為確保安全，相關(guān)部門(mén)緊急對(duì)該建筑內(nèi)的人員進(jìn)行了疏散，并采取了相應(yīng)的加固措施。裂縫是盾構(gòu)施工影響鄰近建筑物的另一種常見(jiàn)破壞現(xiàn)象。裂縫的產(chǎn)生主要是由于地層變形引起建筑物的不均勻沉降、傾斜以及結(jié)構(gòu)內(nèi)部應(yīng)力集中等原因?qū)е碌?。根?jù)裂縫的方向和形態(tài)，可以將其分為水平裂縫、垂直裂縫和斜裂縫等。水平裂縫通常出現(xiàn)在建筑物的墻體與樓板之間，是由于墻體和樓板的變形不一致所導(dǎo)致的；垂直裂縫一般是由于建筑物的不均勻沉降或墻體受到較大的拉力而產(chǎn)生的；斜裂縫則多發(fā)生在墻體的對(duì)角線(xiàn)上，是由于建筑物受到剪切力作用而產(chǎn)生的。在某地鐵盾構(gòu)施工鄰近的建筑物中，發(fā)現(xiàn)了大量的裂縫，其中既有水平裂縫，也有垂直裂縫和斜裂縫。這些裂縫不僅影響了建筑物的美觀，還降低了建筑物的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和防水性能，如不及時(shí)處理，可能會(huì)導(dǎo)致建筑物的進(jìn)一步損壞。不同類(lèi)型的建筑物由于其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和力學(xué)性能的差異，在盾構(gòu)施工影響下的響應(yīng)和破壞模式也有所不同。磚混結(jié)構(gòu)建筑物的整體性相對(duì)較差，墻體是主要的承重結(jié)構(gòu)，對(duì)地基變形較為敏感，容易出現(xiàn)裂縫、倒塌等破壞現(xiàn)象；框架結(jié)構(gòu)建筑物的整體性較好，但在盾構(gòu)施工引起的地層變形作用下，梁、柱等結(jié)構(gòu)構(gòu)件容易產(chǎn)生變形和內(nèi)力重分布，導(dǎo)致構(gòu)件破壞。建筑物的基礎(chǔ)形式也會(huì)對(duì)其在盾構(gòu)施工影響下的響應(yīng)和破壞模式產(chǎn)生重要影響。條形基礎(chǔ)一般適用于層數(shù)較少、荷載較小的建筑物，在盾構(gòu)施工引起的地層變形作用下，容易出現(xiàn)不均勻沉降和基礎(chǔ)斷裂等問(wèn)題；筏板基礎(chǔ)的整體性較好，能夠有效地抵抗地基的不均勻沉降，但在盾構(gòu)施工引起的較大地層變形作用下，也可能會(huì)出現(xiàn)基礎(chǔ)開(kāi)裂和建筑物傾斜等問(wèn)題；樁基礎(chǔ)能夠?qū)⒔ㄖ锏暮奢d傳遞到深部穩(wěn)定地層，對(duì)盾構(gòu)施工引起的地層變形具有一定的抵抗能力，但如果樁身受到較大的側(cè)向力或樁端土體發(fā)生變形，也可能會(huì)導(dǎo)致樁身斷裂和建筑物沉降等問(wèn)題。三、地鐵盾構(gòu)施工鄰近建筑物安全風(fēng)險(xiǎn)因素識(shí)別3.1工程地質(zhì)與水文地質(zhì)因素3.1.1地層巖性地層巖性是影響地鐵盾構(gòu)施工和鄰近建筑物安全的重要地質(zhì)因素之一。不同的地層巖性具有不同的物理力學(xué)性質(zhì)，如強(qiáng)度、剛度、壓縮性等，這些性質(zhì)會(huì)直接影響盾構(gòu)施工過(guò)程中地層的穩(wěn)定性以及盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)效率和施工質(zhì)量。在軟土地層中，由于土體的強(qiáng)度較低、壓縮性較大，盾構(gòu)施工時(shí)容易引起地層的較大變形，從而對(duì)鄰近建筑物產(chǎn)生較大的影響。軟土地層中的淤泥質(zhì)土，其天然含水量高、孔隙比大、抗剪強(qiáng)度低，盾構(gòu)施工過(guò)程中，開(kāi)挖面土水壓力不平衡、盾構(gòu)推進(jìn)擾動(dòng)等因素都可能導(dǎo)致土體的變形和位移，進(jìn)而引發(fā)地面沉降和建筑物的不均勻沉降。某城市地鐵盾構(gòu)施工穿越軟土地層時(shí)，由于土體的壓縮性較大，導(dǎo)致地面沉降量達(dá)到了150mm，鄰近建筑物出現(xiàn)了明顯的裂縫和傾斜，嚴(yán)重影響了建筑物的安全和正常使用。在砂土地層中，盾構(gòu)施工時(shí)如果控制不當(dāng)，容易出現(xiàn)涌水、涌砂等問(wèn)題，這不僅會(huì)影響盾構(gòu)施工的安全和進(jìn)度，還可能導(dǎo)致地層的塌陷和鄰近建筑物的破壞。砂土地層的滲透性較強(qiáng)，當(dāng)盾構(gòu)機(jī)開(kāi)挖時(shí)，地下水可能會(huì)攜帶砂土涌入隧道，形成涌水涌砂現(xiàn)象，使地層失去穩(wěn)定性，引起地面沉降和建筑物的沉降、傾斜等問(wèn)題。在某地鐵盾構(gòu)施工項(xiàng)目中，盾構(gòu)穿越富水砂層時(shí)，由于止水措施不到位，發(fā)生了涌水涌砂事故，導(dǎo)致地面塌陷，鄰近建筑物的基礎(chǔ)受到嚴(yán)重破壞，建筑物出現(xiàn)了嚴(yán)重的裂縫和傾斜，不得不進(jìn)行拆除重建。對(duì)于巖石地層，雖然其強(qiáng)度較高，但在盾構(gòu)施工過(guò)程中，如遇到斷層、節(jié)理等地質(zhì)構(gòu)造，巖石的完整性會(huì)受到破壞，導(dǎo)致巖體的強(qiáng)度降低，盾構(gòu)施工時(shí)容易出現(xiàn)坍塌等事故，對(duì)鄰近建筑物的安全構(gòu)成威脅。在巖石地層中進(jìn)行盾構(gòu)施工時(shí)，需要根據(jù)巖石的特性和地質(zhì)構(gòu)造情況，選擇合適的盾構(gòu)機(jī)類(lèi)型和施工參數(shù)，采取有效的支護(hù)和加固措施，以確保施工安全和鄰近建筑物的安全。在某地鐵盾構(gòu)施工穿越巖石地層時(shí)，遇到了一條斷層，由于對(duì)斷層的處理不當(dāng)，盾構(gòu)施工過(guò)程中發(fā)生了坍塌事故，造成了鄰近建筑物的局部損壞，給施工和周邊居民帶來(lái)了極大的損失。3.1.2地下水位地下水位的變化對(duì)地鐵盾構(gòu)施工和鄰近建筑物的安全也有著重要影響。當(dāng)?shù)叵滤惠^高時(shí)，盾構(gòu)施工過(guò)程中需要采取有效的降水措施，以保證施工的順利進(jìn)行。如果降水措施不當(dāng)，可能會(huì)導(dǎo)致地下水位下降過(guò)快，引起周?chē)馏w的固結(jié)沉降，進(jìn)而對(duì)鄰近建筑物產(chǎn)生影響。在某地鐵盾構(gòu)施工項(xiàng)目中，由于降水井的布置不合理，降水速度過(guò)快，導(dǎo)致地下水位在短時(shí)間內(nèi)下降了5m，引起了周?chē)馏w的固結(jié)沉降，鄰近建筑物出現(xiàn)了不均勻沉降，最大沉降差達(dá)到了80mm，對(duì)建筑物的結(jié)構(gòu)安全造成了嚴(yán)重威脅。地下水位的變化還可能導(dǎo)致土體的力學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變。例如，當(dāng)土體處于飽水狀態(tài)時(shí)，其抗剪強(qiáng)度會(huì)降低，盾構(gòu)施工時(shí)更容易引起地層的變形和坍塌。在軟土地層中，地下水位的上升會(huì)使土體的含水量增加，導(dǎo)致土體的壓縮性增大，從而增加了盾構(gòu)施工對(duì)鄰近建筑物的影響程度。在某地區(qū)的地鐵盾構(gòu)施工中，由于地下水位較高，且在施工過(guò)程中受到降雨等因素的影響，地下水位進(jìn)一步上升，使得軟土地層的力學(xué)性質(zhì)惡化，盾構(gòu)施工引起的地層變形加劇，鄰近建筑物的沉降量明顯增大，部分建筑物出現(xiàn)了裂縫和傾斜現(xiàn)象。此外，盾構(gòu)施工過(guò)程中，由于盾構(gòu)機(jī)的推進(jìn)和隧道襯砌的形成，會(huì)改變地下水的滲流路徑和水力條件，可能導(dǎo)致地下水對(duì)隧道襯砌和鄰近建筑物基礎(chǔ)的侵蝕作用增強(qiáng)。如果隧道襯砌和建筑物基礎(chǔ)的抗?jié)B性能不足，地下水的侵蝕可能會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的損壞，影響其耐久性和安全性。在某地鐵盾構(gòu)施工項(xiàng)目中，由于隧道襯砌的防水性能不佳，地下水長(zhǎng)期侵蝕隧道襯砌，導(dǎo)致襯砌出現(xiàn)裂縫和滲漏現(xiàn)象，不僅影響了隧道的正常使用，還對(duì)鄰近建筑物的基礎(chǔ)產(chǎn)生了不利影響，使得建筑物基礎(chǔ)的承載力下降，存在安全隱患。3.1.3地質(zhì)構(gòu)造地質(zhì)構(gòu)造如斷層、褶皺、節(jié)理等對(duì)地鐵盾構(gòu)施工和鄰近建筑物的安全風(fēng)險(xiǎn)具有顯著影響。斷層是地層中巖石的破裂面，兩側(cè)巖石發(fā)生相對(duì)位移。在盾構(gòu)施工穿越斷層時(shí)，由于斷層帶內(nèi)巖石破碎、結(jié)構(gòu)松散，且可能存在地下水的活動(dòng)，盾構(gòu)施工極易引發(fā)坍塌事故。斷層兩側(cè)的地層性質(zhì)和應(yīng)力狀態(tài)差異較大，盾構(gòu)施工過(guò)程中，地層的不均勻變形可能會(huì)導(dǎo)致隧道襯砌的開(kāi)裂和損壞，進(jìn)而影響鄰近建筑物的安全。在某地鐵盾構(gòu)施工穿越斷層時(shí)，由于對(duì)斷層的地質(zhì)情況了解不足，施工過(guò)程中發(fā)生了坍塌事故，隧道襯砌嚴(yán)重受損，鄰近建筑物受到強(qiáng)烈的震動(dòng)，部分建筑物墻體出現(xiàn)裂縫，給施工和周邊環(huán)境帶來(lái)了極大的危害。褶皺是地層巖石的彎曲變形，褶皺的存在會(huì)使地層的力學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化，盾構(gòu)施工時(shí)需要面對(duì)不同方向和強(qiáng)度的地應(yīng)力，增加了施工的難度和風(fēng)險(xiǎn)。在褶皺區(qū)域，地層的傾斜和彎曲可能導(dǎo)致盾構(gòu)機(jī)的姿態(tài)控制困難，容易出現(xiàn)盾構(gòu)機(jī)偏移、卡殼等問(wèn)題，影響施工進(jìn)度和質(zhì)量。同時(shí)，褶皺區(qū)域的地層變形也可能對(duì)鄰近建筑物產(chǎn)生影響，導(dǎo)致建筑物出現(xiàn)不均勻沉降和裂縫等問(wèn)題。在某地鐵盾構(gòu)施工項(xiàng)目中，盾構(gòu)穿越褶皺地層時(shí)，由于地應(yīng)力的作用，盾構(gòu)機(jī)出現(xiàn)了偏移，施工人員不得不花費(fèi)大量時(shí)間和精力進(jìn)行姿態(tài)調(diào)整，導(dǎo)致施工進(jìn)度延誤。同時(shí)，鄰近建筑物也因地層變形出現(xiàn)了不均勻沉降，最大沉降差達(dá)到了60mm，對(duì)建筑物的結(jié)構(gòu)安全造成了一定影響。節(jié)理是巖石中的裂隙，節(jié)理的存在會(huì)降低巖石的強(qiáng)度和完整性，盾構(gòu)施工時(shí)容易引起巖石的破碎和坍塌。節(jié)理的方向和密度還會(huì)影響地層的滲透性和地下水的流動(dòng)，增加盾構(gòu)施工的風(fēng)險(xiǎn)。在節(jié)理發(fā)育的地層中進(jìn)行盾構(gòu)施工時(shí)，需要采取有效的支護(hù)和加固措施，防止巖石的坍塌和地下水的涌入。在某地鐵盾構(gòu)施工穿越節(jié)理發(fā)育的巖石地層時(shí)，由于對(duì)節(jié)理的情況估計(jì)不足，施工過(guò)程中發(fā)生了巖石坍塌事故，造成了人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。鄰近建筑物也因地震動(dòng)和地層變形受到了不同程度的損壞，部分建筑物墻體出現(xiàn)裂縫，門(mén)窗變形，影響了居民的正常生活。3.2盾構(gòu)施工參數(shù)與工藝因素3.2.1盾構(gòu)機(jī)選型盾構(gòu)機(jī)選型是地鐵盾構(gòu)施工中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其直接關(guān)系到施工的安全、質(zhì)量和效率，以及對(duì)鄰近建筑物的影響程度。不同類(lèi)型的盾構(gòu)機(jī)適用于不同的地質(zhì)條件和工程要求，如土壓平衡盾構(gòu)機(jī)適用于軟土地層，通過(guò)調(diào)節(jié)土倉(cāng)壓力來(lái)平衡開(kāi)挖面的土水壓力，防止土體坍塌和地面沉降；泥水平衡盾構(gòu)機(jī)則適用于富水地層和砂土地層，利用泥漿的壓力來(lái)平衡開(kāi)挖面的土水壓力，并通過(guò)泥漿循環(huán)系統(tǒng)排出渣土。在選擇盾構(gòu)機(jī)時(shí)，若選型不當(dāng)，可能會(huì)導(dǎo)致施工過(guò)程中出現(xiàn)各種問(wèn)題，進(jìn)而對(duì)鄰近建筑物的安全產(chǎn)生不利影響。在某軟土地層的地鐵盾構(gòu)施工中，本應(yīng)選用土壓平衡盾構(gòu)機(jī)，但由于對(duì)地質(zhì)條件判斷失誤，選用了敞開(kāi)式盾構(gòu)機(jī)。在施工過(guò)程中，開(kāi)挖面土體無(wú)法得到有效支撐，頻繁發(fā)生坍塌現(xiàn)象，導(dǎo)致地面沉降量急劇增大，鄰近建筑物出現(xiàn)了嚴(yán)重的不均勻沉降和裂縫，部分建筑物的傾斜率超過(guò)了規(guī)范允許值，不得不對(duì)這些建筑物進(jìn)行緊急加固處理，同時(shí)也導(dǎo)致施工進(jìn)度嚴(yán)重滯后，增加了工程成本。除了盾構(gòu)機(jī)的類(lèi)型，盾構(gòu)機(jī)的性能參數(shù)如刀盤(pán)直徑、推進(jìn)力、扭矩等也對(duì)施工和鄰近建筑物安全有著重要影響。刀盤(pán)直徑的大小決定了隧道的開(kāi)挖尺寸，若刀盤(pán)直徑與設(shè)計(jì)要求不匹配，可能會(huì)導(dǎo)致隧道超挖或欠挖，進(jìn)而影響地層的穩(wěn)定性和鄰近建筑物的安全。推進(jìn)力和扭矩不足，可能會(huì)使盾構(gòu)機(jī)在掘進(jìn)過(guò)程中遇到困難，導(dǎo)致施工效率低下，同時(shí)也可能會(huì)增加對(duì)地層的擾動(dòng)，對(duì)鄰近建筑物產(chǎn)生不利影響；而推進(jìn)力和扭矩過(guò)大，則可能會(huì)對(duì)盾構(gòu)機(jī)和隧道襯砌造成損壞，影響施工安全。在某地鐵盾構(gòu)施工中，由于盾構(gòu)機(jī)的推進(jìn)力設(shè)置過(guò)大，在掘進(jìn)過(guò)程中對(duì)地層產(chǎn)生了過(guò)大的擠壓作用，導(dǎo)致地層應(yīng)力急劇變化，引起了地面隆起和鄰近建筑物的上浮，部分建筑物的基礎(chǔ)出現(xiàn)了松動(dòng)現(xiàn)象，給建筑物的安全帶來(lái)了嚴(yán)重隱患。3.2.2掘進(jìn)參數(shù)掘進(jìn)參數(shù)的合理控制是確保地鐵盾構(gòu)施工安全和鄰近建筑物安全的重要保障。掘進(jìn)速度、土倉(cāng)壓力、注漿壓力等掘進(jìn)參數(shù)直接影響著盾構(gòu)施工過(guò)程中地層的穩(wěn)定性和變形情況，進(jìn)而影響鄰近建筑物的安全。掘進(jìn)速度過(guò)快，會(huì)使盾構(gòu)機(jī)對(duì)地層的擾動(dòng)加劇，導(dǎo)致地層變形增大，從而對(duì)鄰近建筑物產(chǎn)生較大的影響。在某地鐵盾構(gòu)施工中，施工人員為了趕進(jìn)度，將掘進(jìn)速度提高到了正常速度的1.5倍。結(jié)果在施工過(guò)程中，地面沉降量明顯增大，鄰近建筑物出現(xiàn)了不同程度的沉降和裂縫。經(jīng)監(jiān)測(cè)，部分建筑物的沉降速率超過(guò)了規(guī)范允許值，對(duì)建筑物的結(jié)構(gòu)安全造成了嚴(yán)重威脅。相反，掘進(jìn)速度過(guò)慢，則會(huì)延長(zhǎng)施工周期，增加施工成本，同時(shí)也可能會(huì)導(dǎo)致地層長(zhǎng)時(shí)間處于不穩(wěn)定狀態(tài)，對(duì)鄰近建筑物的安全產(chǎn)生不利影響。土倉(cāng)壓力是盾構(gòu)施工中平衡開(kāi)挖面土水壓力的關(guān)鍵參數(shù)。土倉(cāng)壓力過(guò)大，會(huì)使土體受到過(guò)度擠壓，導(dǎo)致前方地表隆起，對(duì)鄰近建筑物的基礎(chǔ)產(chǎn)生向上的推力，可能會(huì)引起建筑物的上浮和基礎(chǔ)的損壞；土倉(cāng)壓力過(guò)小，則無(wú)法有效支撐開(kāi)挖面，導(dǎo)致土體坍塌，引起前方地表沉降，進(jìn)而使鄰近建筑物出現(xiàn)沉降和傾斜等問(wèn)題。在某地鐵盾構(gòu)施工項(xiàng)目中，由于土倉(cāng)壓力控制不當(dāng)，土倉(cāng)壓力在一段時(shí)間內(nèi)持續(xù)低于開(kāi)挖面土水壓力，導(dǎo)致開(kāi)挖面土體坍塌，前方地表出現(xiàn)了較大范圍的沉降，最大沉降量達(dá)到了100mm，鄰近建筑物受到嚴(yán)重影響，部分建筑物的墻體出現(xiàn)了貫穿性裂縫，結(jié)構(gòu)安全受到嚴(yán)重威脅。注漿壓力也是盾構(gòu)施工中的重要參數(shù)之一。注漿壓力過(guò)大，可能會(huì)導(dǎo)致漿液擴(kuò)散范圍過(guò)大，對(duì)周?chē)貙赢a(chǎn)生過(guò)大的擠壓作用，引起地面隆起和鄰近建筑物的變形；注漿壓力過(guò)小，則無(wú)法保證漿液充分填充盾尾空隙，導(dǎo)致地層沉降增大，對(duì)鄰近建筑物的安全產(chǎn)生不利影響。在某地鐵盾構(gòu)施工中，由于注漿壓力過(guò)大，漿液在填充盾尾空隙的同時(shí)，對(duì)周?chē)貙赢a(chǎn)生了較大的擠壓作用，導(dǎo)致地面出現(xiàn)了局部隆起，鄰近建筑物的基礎(chǔ)受到了不同程度的破壞，部分建筑物的基礎(chǔ)出現(xiàn)了裂縫，影響了建筑物的穩(wěn)定性。3.2.3注漿參數(shù)注漿作為盾構(gòu)施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其參數(shù)的合理性直接關(guān)系到盾尾空隙的填充效果、地層的穩(wěn)定性以及鄰近建筑物的安全。注漿量和注漿時(shí)間是兩個(gè)重要的注漿參數(shù)，對(duì)盾構(gòu)施工和鄰近建筑物的影響顯著。注漿量不足是導(dǎo)致盾尾空隙無(wú)法有效填充的常見(jiàn)原因之一。盾尾空隙若不能被充分填充，地層應(yīng)力會(huì)發(fā)生釋放，土體將向空隙內(nèi)移動(dòng)，從而引發(fā)地層沉降。這種沉降會(huì)對(duì)鄰近建筑物的基礎(chǔ)產(chǎn)生不均勻沉降作用，使建筑物出現(xiàn)裂縫、傾斜甚至倒塌等嚴(yán)重問(wèn)題。在某地鐵盾構(gòu)施工項(xiàng)目中，由于注漿量計(jì)算失誤，實(shí)際注漿量?jī)H達(dá)到設(shè)計(jì)注漿量的70%，導(dǎo)致盾尾空隙大量存在，地層沉降迅速發(fā)展。鄰近的一棟居民樓因地層不均勻沉降，墻體出現(xiàn)了多條裂縫，最大裂縫寬度達(dá)到5mm，且建筑物傾斜率逐漸增大，嚴(yán)重威脅居民的生命財(cái)產(chǎn)安全。經(jīng)檢測(cè)，該建筑物的不均勻沉降差超出了規(guī)范允許范圍，不得不對(duì)其進(jìn)行緊急加固和監(jiān)測(cè)處理。注漿時(shí)間的選擇同樣至關(guān)重要。如果注漿時(shí)間過(guò)晚，盾尾空隙已經(jīng)存在一段時(shí)間，地層可能已經(jīng)開(kāi)始變形，此時(shí)再進(jìn)行注漿，雖然能在一定程度上阻止地層變形的進(jìn)一步發(fā)展，但無(wú)法完全恢復(fù)已經(jīng)發(fā)生的變形，對(duì)鄰近建筑物仍會(huì)產(chǎn)生較大影響。在某地鐵盾構(gòu)施工過(guò)程中，由于注漿設(shè)備故障，注漿時(shí)間延遲了8小時(shí)，導(dǎo)致盾尾空隙在這段時(shí)間內(nèi)未能得到及時(shí)填充，地層沉降迅速增大。鄰近的商業(yè)建筑出現(xiàn)了明顯的沉降和傾斜，建筑內(nèi)的一些設(shè)備和貨架發(fā)生了位移，影響了商業(yè)活動(dòng)的正常開(kāi)展。為了減少損失，施工方不得不采取緊急措施，如對(duì)建筑物進(jìn)行臨時(shí)支撐和加固，并對(duì)受影響的區(qū)域進(jìn)行封閉，同時(shí)加快修復(fù)注漿設(shè)備，盡快進(jìn)行注漿作業(yè)。另一方面，注漿材料的性能也會(huì)影響注漿效果。不同的注漿材料具有不同的流動(dòng)性、凝固時(shí)間和強(qiáng)度等特性。例如，水泥漿具有較高的強(qiáng)度，但流動(dòng)性較差，凝固時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)；而水泥砂漿則流動(dòng)性較好，凝固時(shí)間較短，但強(qiáng)度相對(duì)較低。在選擇注漿材料時(shí)，需要根據(jù)工程實(shí)際情況，綜合考慮地層條件、施工要求等因素，選擇合適的注漿材料，以確保注漿效果，減少對(duì)鄰近建筑物的影響。3.2.4施工順序施工順序的合理安排對(duì)于控制地鐵盾構(gòu)施工對(duì)鄰近建筑物的影響起著重要作用。在多隧道并行或鄰近建筑物密集的區(qū)域進(jìn)行盾構(gòu)施工時(shí)，不同的施工順序會(huì)導(dǎo)致地層應(yīng)力分布和變形情況的差異，進(jìn)而對(duì)鄰近建筑物產(chǎn)生不同程度的影響。先施工靠近建筑物一側(cè)的隧道，會(huì)使該側(cè)地層率先受到擾動(dòng)，土體應(yīng)力發(fā)生變化。由于建筑物基礎(chǔ)與土體緊密相連，這種土體應(yīng)力的變化會(huì)傳遞到建筑物基礎(chǔ)上，導(dǎo)致建筑物基礎(chǔ)的受力狀態(tài)改變。如果此時(shí)建筑物基礎(chǔ)的承載能力不足或?qū)ψ冃屋^為敏感，就可能會(huì)出現(xiàn)不均勻沉降、傾斜等問(wèn)題。在某地鐵線(xiàn)路的兩條并行隧道施工中，先施工了靠近一座歷史建筑一側(cè)的隧道。施工過(guò)程中，由于地層擾動(dòng)，該歷史建筑基礎(chǔ)出現(xiàn)了不均勻沉降，墻體上出現(xiàn)了多條裂縫。經(jīng)文物保護(hù)專(zhuān)家評(píng)估，這些裂縫對(duì)歷史建筑的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和文物價(jià)值造成了嚴(yán)重威脅，施工方不得不暫停施工，采取一系列保護(hù)措施，如對(duì)歷史建筑進(jìn)行基礎(chǔ)加固、對(duì)隧道施工參數(shù)進(jìn)行調(diào)整等，以減少對(duì)歷史建筑的進(jìn)一步影響。相反，先施工遠(yuǎn)離建筑物一側(cè)的隧道，雖然可以在一定程度上減少對(duì)建筑物的直接影響，但可能會(huì)導(dǎo)致地層應(yīng)力重新分布，使土體向遠(yuǎn)離建筑物的方向移動(dòng)，從而對(duì)后續(xù)施工的隧道和鄰近建筑物產(chǎn)生間接影響。在后續(xù)施工靠近建筑物一側(cè)的隧道時(shí)，由于前期地層應(yīng)力的改變，施工難度可能會(huì)增加，同時(shí)也可能會(huì)對(duì)建筑物產(chǎn)生更大的影響。在某城市地鐵施工項(xiàng)目中，先施工了遠(yuǎn)離居民區(qū)一側(cè)的隧道，在施工靠近居民區(qū)一側(cè)的隧道時(shí)，發(fā)現(xiàn)地層變形明顯增大，地面沉降量超出預(yù)期。經(jīng)分析，是由于前期施工導(dǎo)致地層應(yīng)力改變，土體向遠(yuǎn)離居民區(qū)方向移動(dòng)，使得靠近居民區(qū)一側(cè)的地層更加不穩(wěn)定。鄰近居民區(qū)的多棟建筑物出現(xiàn)了不同程度的沉降和裂縫，居民反映強(qiáng)烈，施工方不得不加強(qiáng)監(jiān)測(cè)和采取相應(yīng)的加固措施，以保障居民的安全和建筑物的穩(wěn)定。因此，在制定施工順序時(shí)，需要充分考慮建筑物的位置、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、基礎(chǔ)形式以及地層條件等因素，通過(guò)數(shù)值模擬、理論分析等方法，綜合評(píng)估不同施工順序?qū)︵徑ㄖ锏挠绊?，選擇最優(yōu)的施工順序，以最大程度地減少盾構(gòu)施工對(duì)鄰近建筑物的安全風(fēng)險(xiǎn)。在某復(fù)雜地質(zhì)條件下的地鐵盾構(gòu)施工項(xiàng)目中，通過(guò)建立詳細(xì)的數(shù)值模型，對(duì)不同施工順序進(jìn)行模擬分析。結(jié)果表明，采用間隔施工的方式，即先施工一條隧道，待地層基本穩(wěn)定后再施工相鄰隧道，可以有效減少地層變形和對(duì)鄰近建筑物的影響。在實(shí)際施工中，按照模擬分析確定的施工順序進(jìn)行施工，成功地控制了地層變形和建筑物的沉降，確保了鄰近建筑物的安全，同時(shí)也保證了施工的順利進(jìn)行。3.3建筑物自身特性因素3.3.1結(jié)構(gòu)類(lèi)型建筑物的結(jié)構(gòu)類(lèi)型是影響其在地鐵盾構(gòu)施工影響下安全性能的重要因素之一。不同的結(jié)構(gòu)類(lèi)型具有不同的受力特點(diǎn)和變形性能，因此對(duì)盾構(gòu)施工引起的地層變形的響應(yīng)也各不相同。磚混結(jié)構(gòu)建筑物在城市中較為常見(jiàn)，尤其是一些老舊建筑。其主要承重結(jié)構(gòu)為墻體，由磚和砂漿砌筑而成，樓板多采用預(yù)制板或現(xiàn)澆鋼筋混凝土板。磚混結(jié)構(gòu)的整體性相對(duì)較差，墻體的抗拉、抗剪強(qiáng)度較低，對(duì)地基不均勻沉降的適應(yīng)能力較弱。在盾構(gòu)施工引起的地層變形作用下，磚混結(jié)構(gòu)建筑物容易出現(xiàn)墻體裂縫、倒塌等破壞現(xiàn)象。由于墻體是主要承重結(jié)構(gòu)，當(dāng)?shù)貙影l(fā)生不均勻沉降時(shí)，墻體各部分所承受的壓力不同，容易在墻體內(nèi)部產(chǎn)生較大的應(yīng)力集中，導(dǎo)致墻體出現(xiàn)裂縫。這些裂縫會(huì)隨著沉降的發(fā)展而逐漸擴(kuò)大，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)使墻體失去承載能力，導(dǎo)致建筑物倒塌。在某地鐵盾構(gòu)施工項(xiàng)目中，鄰近的一棟磚混結(jié)構(gòu)居民樓因盾構(gòu)施工引起的地層不均勻沉降，墻體出現(xiàn)了大量裂縫，部分裂縫寬度超過(guò)了5mm，經(jīng)檢測(cè)，該樓的墻體承載力已明顯下降，存在嚴(yán)重的安全隱患?？蚣芙Y(jié)構(gòu)建筑物由梁、柱組成框架體系來(lái)承受豎向和水平荷載，樓板通常為現(xiàn)澆鋼筋混凝土板?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的整體性和空間剛度較好，具有較強(qiáng)的抗震能力和對(duì)地基不均勻沉降的適應(yīng)能力。然而，在盾構(gòu)施工引起的較大地層變形作用下，框架結(jié)構(gòu)的梁、柱等構(gòu)件也可能會(huì)產(chǎn)生較大的變形和內(nèi)力重分布。當(dāng)內(nèi)力超過(guò)構(gòu)件的承載能力時(shí)，構(gòu)件就會(huì)發(fā)生破壞，如梁出現(xiàn)裂縫、斷裂，柱發(fā)生傾斜、壓潰等。在某地鐵盾構(gòu)施工鄰近的框架結(jié)構(gòu)商業(yè)建筑中，由于盾構(gòu)施工引起的地層變形較大，部分框架柱出現(xiàn)了明顯的傾斜，柱頂位移超過(guò)了設(shè)計(jì)允許值，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性下降。經(jīng)檢測(cè)，部分框架梁也出現(xiàn)了裂縫，影響了商業(yè)建筑的正常使用。除了磚混結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)，還有剪力墻結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)等其他結(jié)構(gòu)類(lèi)型。剪力墻結(jié)構(gòu)通過(guò)在建筑物中設(shè)置鋼筋混凝土剪力墻來(lái)承受水平和豎向荷載，具有較高的抗側(cè)力剛度和承載能力；筒體結(jié)構(gòu)則是由一個(gè)或多個(gè)筒體作為主要抗側(cè)力結(jié)構(gòu)，具有良好的空間受力性能和抗扭能力。這些結(jié)構(gòu)類(lèi)型在高層建筑中應(yīng)用較為廣泛，它們對(duì)盾構(gòu)施工引起的地層變形的響應(yīng)也與自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)密切相關(guān)。一般來(lái)說(shuō)，結(jié)構(gòu)的整體性越好、剛度越大，對(duì)地層變形的抵抗能力就越強(qiáng)，但在盾構(gòu)施工引起的極端情況下，也可能會(huì)出現(xiàn)不同程度的損壞。3.3.2基礎(chǔ)形式建筑物的基礎(chǔ)形式對(duì)其在地鐵盾構(gòu)施工影響下的安全性能起著關(guān)鍵作用。不同的基礎(chǔ)形式具有不同的承載能力、變形特性和對(duì)地層變形的適應(yīng)性，因此在盾構(gòu)施工過(guò)程中，基礎(chǔ)形式的差異會(huì)導(dǎo)致建筑物的響應(yīng)和破壞模式有所不同。條形基礎(chǔ)是一種常見(jiàn)的淺基礎(chǔ)形式，通常適用于層數(shù)較少、荷載較小的建筑物。它的特點(diǎn)是基礎(chǔ)底面呈長(zhǎng)條狀，沿著建筑物的墻體或柱列布置。條形基礎(chǔ)的受力特點(diǎn)是主要承受豎向荷載，并將荷載傳遞到基礎(chǔ)底面下的地基土中。在盾構(gòu)施工引起的地層變形作用下，條形基礎(chǔ)容易出現(xiàn)不均勻沉降和基礎(chǔ)斷裂等問(wèn)題。由于條形基礎(chǔ)的長(zhǎng)度較長(zhǎng)，當(dāng)?shù)貙影l(fā)生不均勻沉降時(shí)，基礎(chǔ)各部分所承受的沉降量不同，容易在基礎(chǔ)內(nèi)部產(chǎn)生較大的彎矩和剪力，導(dǎo)致基礎(chǔ)出現(xiàn)裂縫甚至斷裂。在某地鐵盾構(gòu)施工項(xiàng)目中，鄰近的一棟采用條形基礎(chǔ)的三層居民樓，因盾構(gòu)施工引起的地層不均勻沉降，條形基礎(chǔ)出現(xiàn)了多處裂縫，最大裂縫寬度達(dá)到了3mm，導(dǎo)致建筑物的基礎(chǔ)穩(wěn)定性下降，墻體也出現(xiàn)了相應(yīng)的裂縫。筏板基礎(chǔ)是一種整體性較好的淺基礎(chǔ)形式，它將建筑物的整個(gè)底面用鋼筋混凝土板連接起來(lái)，形成一個(gè)大的筏板。筏板基礎(chǔ)能夠有效地?cái)U(kuò)散建筑物的荷載，減小地基土的應(yīng)力，對(duì)地基的不均勻沉降具有一定的調(diào)節(jié)作用。在盾構(gòu)施工引起的地層變形作用下，筏板基礎(chǔ)雖然具有較好的整體性和抵抗不均勻沉降的能力，但如果地層變形過(guò)大，筏板基礎(chǔ)也可能會(huì)出現(xiàn)開(kāi)裂和建筑物傾斜等問(wèn)題。當(dāng)盾構(gòu)施工導(dǎo)致地層發(fā)生較大的不均勻沉降時(shí)，筏板基礎(chǔ)的某些部位會(huì)承受較大的壓力，可能會(huì)使筏板出現(xiàn)裂縫。同時(shí)，由于筏板基礎(chǔ)的整體性，一旦出現(xiàn)不均勻沉降，建筑物就容易發(fā)生傾斜。在某地鐵盾構(gòu)施工鄰近的采用筏板基礎(chǔ)的多層建筑中，由于盾構(gòu)施工引起的地層不均勻沉降，筏板基礎(chǔ)出現(xiàn)了裂縫，建筑物也發(fā)生了一定程度的傾斜，傾斜率達(dá)到了0.3%，影響了建筑物的正常使用。樁基礎(chǔ)是一種深基礎(chǔ)形式，它通過(guò)將樁打入或壓入地基土中，將建筑物的荷載傳遞到深部穩(wěn)定地層。樁基礎(chǔ)具有較高的承載能力和較好的穩(wěn)定性，能夠有效地抵抗盾構(gòu)施工引起的地層變形。然而，在盾構(gòu)施工過(guò)程中，如果樁身受到較大的側(cè)向力或樁端土體發(fā)生變形，也可能會(huì)導(dǎo)致樁身斷裂和建筑物沉降等問(wèn)題。當(dāng)盾構(gòu)施工引起地層的水平位移較大時(shí)，樁身會(huì)受到側(cè)向力的作用，可能會(huì)使樁身發(fā)生彎曲甚至斷裂。樁端土體的變形也會(huì)影響樁的承載能力，導(dǎo)致建筑物出現(xiàn)沉降。在某地鐵盾構(gòu)施工項(xiàng)目中，鄰近的一棟采用樁基礎(chǔ)的高層建筑，由于盾構(gòu)施工引起的地層水平位移較大，部分樁身出現(xiàn)了裂縫，建筑物的沉降量也超出了允許范圍，對(duì)建筑物的結(jié)構(gòu)安全構(gòu)成了威脅。3.3.3建造年代建筑物的建造年代是影響其在地鐵盾構(gòu)施工影響下安全性能的一個(gè)重要因素，不同建造年代的建筑物在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、施工質(zhì)量、材料性能以及維護(hù)狀況等方面存在差異，這些差異會(huì)導(dǎo)致建筑物對(duì)盾構(gòu)施工引起的地層變形的抵抗能力不同。早期建造的建筑物，尤其是幾十年前甚至更久遠(yuǎn)的建筑，其設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)較低。在那個(gè)時(shí)期，對(duì)于地基變形的考慮相對(duì)較少，建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)往往側(cè)重于滿(mǎn)足當(dāng)時(shí)的基本使用功能和承載要求。這些建筑物在面對(duì)盾構(gòu)施工引起的地層變形時(shí)，更容易受到影響。由于其設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)地基不均勻沉降的預(yù)留余量較小，一旦地層發(fā)生變形，建筑物結(jié)構(gòu)內(nèi)部就容易產(chǎn)生較大的附加應(yīng)力，從而導(dǎo)致裂縫、傾斜等問(wèn)題的出現(xiàn)。某城市中建于20世紀(jì)60年代的一批磚混結(jié)構(gòu)居民樓，在地鐵盾構(gòu)施工過(guò)程中，由于地層變形，多棟樓出現(xiàn)了墻體裂縫和不均勻沉降現(xiàn)象。經(jīng)檢測(cè)，這些建筑物的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度已無(wú)法滿(mǎn)足現(xiàn)代的抗震和抗變形要求，在盾構(gòu)施工的影響下，其安全性受到了嚴(yán)重威脅。早期建筑物的施工質(zhì)量也可能存在一些問(wèn)題。當(dāng)時(shí)的施工技術(shù)和工藝相對(duì)落后，施工過(guò)程中的質(zhì)量控制也不如現(xiàn)代嚴(yán)格。例如，在混凝土澆筑過(guò)程中，可能存在振搗不密實(shí)、配合比不準(zhǔn)確等問(wèn)題，導(dǎo)致混凝土的強(qiáng)度不足；在墻體砌筑過(guò)程中，可能存在磚縫不飽滿(mǎn)、墻體拉結(jié)筋設(shè)置不合理等情況，影響墻體的整體性和穩(wěn)定性。這些施工質(zhì)量問(wèn)題會(huì)降低建筑物的結(jié)構(gòu)性能，使其在盾構(gòu)施工引起的地層變形作用下更容易發(fā)生損壞。在某地鐵盾構(gòu)施工項(xiàng)目中，鄰近的一棟建于20世紀(jì)70年代的框架結(jié)構(gòu)辦公樓，由于施工質(zhì)量問(wèn)題，在盾構(gòu)施工引起的地層變形影響下，部分梁柱節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)了松動(dòng)和開(kāi)裂現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了建筑物的結(jié)構(gòu)安全。隨著時(shí)間的推移，早期建筑物的材料性能也會(huì)逐漸劣化。例如，混凝土?xí)霈F(xiàn)碳化、鋼筋銹蝕等問(wèn)題，導(dǎo)致混凝土的強(qiáng)度降低，鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力下降；磚石結(jié)構(gòu)中的磚和砂漿會(huì)因風(fēng)化、侵蝕等作用而強(qiáng)度減弱。這些材料性能的劣化會(huì)進(jìn)一步降低建筑物的結(jié)構(gòu)性能，使其對(duì)盾構(gòu)施工引起的地層變形的抵抗能力減弱。在某地鐵盾構(gòu)施工鄰近的一棟建于20世紀(jì)80年代的磚混結(jié)構(gòu)教學(xué)樓中，由于混凝土碳化和鋼筋銹蝕，在盾構(gòu)施工引起的地層變形作用下，墻體出現(xiàn)了大量裂縫，部分墻體的承載力已明顯下降，需要進(jìn)行緊急加固處理。相比之下，近期建造的建筑物在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、施工質(zhì)量和材料性能等方面都有了較大的提高。現(xiàn)代的建筑設(shè)計(jì)更加注重結(jié)構(gòu)的安全性和對(duì)地基變形的適應(yīng)性，采用了先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念和計(jì)算方法，能夠更好地考慮盾構(gòu)施工等外部因素對(duì)建筑物的影響。在施工過(guò)程中，嚴(yán)格的質(zhì)量控制和先進(jìn)的施工技術(shù)保證了建筑物的施工質(zhì)量，使建筑物具有較高的結(jié)構(gòu)性能和穩(wěn)定性?，F(xiàn)代建筑材料的性能也更加優(yōu)良，能夠滿(mǎn)足建筑物在各種復(fù)雜環(huán)境下的使用要求。然而，即使是近期建造的建筑物，在面對(duì)盾構(gòu)施工引起的較大地層變形時(shí)，也不能完全排除受到影響的可能性，因此同樣需要進(jìn)行安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和相應(yīng)的保護(hù)措施。3.3.4使用狀況建筑物的使用狀況是影響其在地鐵盾構(gòu)施工影響下安全性能的重要因素之一，包括建筑物的用途、內(nèi)部荷載分布、維護(hù)情況等方面。這些因素會(huì)影響建筑物的結(jié)構(gòu)性能和對(duì)盾構(gòu)施工引起的地層變形的抵抗能力。不同用途的建筑物，其內(nèi)部荷載分布和結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)存在差異，對(duì)盾構(gòu)施工影響的響應(yīng)也各不相同。例如，工業(yè)廠房通常具有較大的跨度和較高的空間，內(nèi)部可能布置有大型機(jī)械設(shè)備，這些設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生較大的振動(dòng)和動(dòng)荷載。在盾構(gòu)施工引起的地層變形作用下，工業(yè)廠房不僅要承受因地層變形而產(chǎn)生的附加靜荷載，還要承受設(shè)備振動(dòng)和動(dòng)荷載的影響，這使得工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)更容易受到損壞。某地鐵盾構(gòu)施工項(xiàng)目鄰近一座大型工業(yè)廠房，由于盾構(gòu)施工引起的地層變形，廠房?jī)?nèi)的部分大型設(shè)備出現(xiàn)了基礎(chǔ)沉降和位移現(xiàn)象，導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行不穩(wěn)定，同時(shí)廠房的結(jié)構(gòu)也出現(xiàn)了裂縫和變形，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)的正常進(jìn)行。商業(yè)建筑通常具有較大的空間和復(fù)雜的內(nèi)部布局，人員和貨物流動(dòng)頻繁，內(nèi)部荷載分布不均勻。在盾構(gòu)施工引起的地層變形作用下，商業(yè)建筑的不均勻沉降可能會(huì)導(dǎo)致地面不平，影響人員行走和貨物運(yùn)輸，同時(shí)也會(huì)對(duì)建筑物的結(jié)構(gòu)造成損壞。在某地鐵盾構(gòu)施工鄰近的商業(yè)建筑中，由于地層不均勻沉降，商場(chǎng)內(nèi)的地面出現(xiàn)了明顯的高差，部分貨架發(fā)生了傾斜，影響了商業(yè)活動(dòng)的正常開(kāi)展。經(jīng)檢測(cè)，建筑物的結(jié)構(gòu)也出現(xiàn)了不同程度的裂縫和變形，需要進(jìn)行緊急加固處理。建筑物的維護(hù)情況對(duì)其在盾構(gòu)施工影響下的安全性能也有著重要影響。定期進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)的建筑物，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理結(jié)構(gòu)存在的問(wèn)題，保持結(jié)構(gòu)的良好性能。例如，及時(shí)修復(fù)建筑物的裂縫、對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行加固、對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行防腐處理等，都可以提高建筑物的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性，增強(qiáng)其對(duì)盾構(gòu)施工引起的地層變形的抵抗能力。相反，長(zhǎng)期缺乏維護(hù)的建筑物，結(jié)構(gòu)可能會(huì)出現(xiàn)老化、損壞等問(wèn)題，如混凝土碳化、鋼筋銹蝕、墻體風(fēng)化等，這些問(wèn)題會(huì)降低建筑物的結(jié)構(gòu)性能，使其在盾構(gòu)施工影響下更容易發(fā)生損壞。在某地鐵盾構(gòu)施工項(xiàng)目中，鄰近的一棟長(zhǎng)期未進(jìn)行維護(hù)的居民樓，在盾構(gòu)施工引起的地層變形作用下，由于結(jié)構(gòu)老化和損壞，墻體出現(xiàn)了大量裂縫，部分墻體已經(jīng)出現(xiàn)了倒塌的危險(xiǎn)，嚴(yán)重威脅居民的生命財(cái)產(chǎn)安全。四、地鐵盾構(gòu)施工鄰近建筑物安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法4.1傳統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法概述在地鐵盾構(gòu)施工鄰近建筑物安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)領(lǐng)域，傳統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法憑借其各自獨(dú)特的原理和特點(diǎn)，在工程實(shí)踐中發(fā)揮了重要作用。這些方法經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的發(fā)展和應(yīng)用，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，為風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)提供了多樣化的手段。故障樹(shù)分析法（FTA）以演繹推理為核心，通過(guò)將系統(tǒng)故障作為頂事件，依據(jù)邏輯關(guān)系逐步向下分析，找出導(dǎo)致故障發(fā)生的各種直接和間接原因，即中間事件和底事件。它以樹(shù)狀圖形直觀展示故障事件之間的因果邏輯關(guān)系，邏輯門(mén)符號(hào)（如與門(mén)、或門(mén)等）用于連接不同層次的事件，清晰呈現(xiàn)各因素對(duì)故障的影響路徑。在地鐵盾構(gòu)施工中，若將鄰近建筑物出現(xiàn)裂縫作為頂事件，通過(guò)故障樹(shù)分析可深入探討盾構(gòu)施工參數(shù)不合理（如土倉(cāng)壓力異常、掘進(jìn)速度過(guò)快等）、地層條件復(fù)雜（如軟土地層、存在斷層等）以及建筑物自身結(jié)構(gòu)缺陷（如基礎(chǔ)老化、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足等）這些底事件如何相互作用導(dǎo)致建筑物裂縫的出現(xiàn)。這種方法有助于全面系統(tǒng)地識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)因素，發(fā)現(xiàn)潛在的風(fēng)險(xiǎn)隱患。但FTA也存在一定局限性，其依賴(lài)于準(zhǔn)確的故障事件定義和邏輯關(guān)系確定，對(duì)于復(fù)雜系統(tǒng)，故障樹(shù)的構(gòu)建和分析難度較大，且難以考慮因素之間的不確定性和動(dòng)態(tài)變化。層次分析法（AHP）是一種將定性與定量分析相結(jié)合的多目標(biāo)決策分析方法。該方法將復(fù)雜問(wèn)題分解為目標(biāo)、準(zhǔn)則、方案等多個(gè)層次，通過(guò)對(duì)兩兩指標(biāo)之間的重要程度進(jìn)行比較判斷，構(gòu)建判斷矩陣。在地鐵盾構(gòu)施工鄰近建筑物安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中，目標(biāo)層可以設(shè)定為評(píng)估鄰近建筑物的安全風(fēng)險(xiǎn)，準(zhǔn)則層可包括地質(zhì)條件、施工參數(shù)、建筑物自身特性等因素，方案層則對(duì)應(yīng)具體的風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)措施或不同的施工工況。通過(guò)計(jì)算判斷矩陣的最大特征值以及對(duì)應(yīng)特征向量，可得出不同因素的權(quán)重，從而明確各因素在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中的相對(duì)重要性。AHP能夠有效處理定性和定量因素，充分利用專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)，為風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)提供量化依據(jù)。然而，其判斷矩陣的構(gòu)建主觀性較強(qiáng)，一致性檢驗(yàn)有時(shí)較為復(fù)雜，可能影響評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性。風(fēng)險(xiǎn)矩陣法是一種簡(jiǎn)單直觀的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法，它將風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的可能性和后果嚴(yán)重程度分別劃分為不同等級(jí)，組成矩陣形式。在地鐵盾構(gòu)施工中，可將風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生可能性分為極低、低、中等、高、極高五個(gè)等級(jí)，后果嚴(yán)重程度也相應(yīng)分為輕微、較小、中等、嚴(yán)重、災(zāi)難性五個(gè)等級(jí)。通過(guò)將風(fēng)險(xiǎn)因素在矩陣中定位，即可快速確定風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。若盾構(gòu)施工中地層坍塌的可能性為高，后果嚴(yán)重程度為嚴(yán)重，那么該風(fēng)險(xiǎn)在矩陣中對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)就較高，提示需要重點(diǎn)關(guān)注和采取相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)控制措施。風(fēng)險(xiǎn)矩陣法易于理解和操作，能夠快速對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行初步評(píng)估和排序。但其對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的量化程度相對(duì)較低，難以精確反映風(fēng)險(xiǎn)的實(shí)際情況，且不同人員對(duì)可能性和后果嚴(yán)重程度的判斷可能存在差異。4.2模糊貝葉斯網(wǎng)絡(luò)法原理與優(yōu)勢(shì)模糊貝葉斯網(wǎng)絡(luò)法是一種將模糊集理論與貝葉斯網(wǎng)絡(luò)有機(jī)融合的先進(jìn)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法，在處理不確定性問(wèn)題方面展現(xiàn)出獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，尤其適用于地鐵盾構(gòu)施工鄰近建筑物安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)這種復(fù)雜且充滿(mǎn)不確定性因素的場(chǎng)景。貝葉斯網(wǎng)絡(luò)以概率論和圖論為基礎(chǔ)，由有向無(wú)環(huán)圖（DAG）和條件概率表（CPT）構(gòu)成。在有向無(wú)環(huán)圖中，節(jié)點(diǎn)代表隨機(jī)變量，有向邊表示變量之間的因果關(guān)系，即從原因節(jié)點(diǎn)指向結(jié)果節(jié)點(diǎn)。例如，在地鐵盾構(gòu)施工中，盾構(gòu)機(jī)選型這一節(jié)點(diǎn)（原因節(jié)點(diǎn)）會(huì)對(duì)施工過(guò)程中的地層穩(wěn)定性（結(jié)果節(jié)點(diǎn)）產(chǎn)生影響，通過(guò)有向邊來(lái)體現(xiàn)這種因果聯(lián)系。條件概率表則量化了每個(gè)節(jié)點(diǎn)在其所有父節(jié)點(diǎn)不同取值組合下的條件概率，它是貝葉斯網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行概率推理的關(guān)鍵依據(jù)。假設(shè)盾構(gòu)機(jī)選型節(jié)點(diǎn)有土壓平衡盾構(gòu)機(jī)和泥水平衡盾構(gòu)機(jī)兩種取值，地層穩(wěn)定性節(jié)點(diǎn)有穩(wěn)定和不穩(wěn)定兩種取值，條件概率表中就會(huì)明確給出在選擇土壓平衡盾構(gòu)機(jī)時(shí)地層穩(wěn)定和不穩(wěn)定的概率，以及選擇泥水平衡盾構(gòu)機(jī)時(shí)相應(yīng)的概率。貝葉斯網(wǎng)絡(luò)能夠依據(jù)已知的部分變量信息，借助貝葉斯公式來(lái)推導(dǎo)其他未知變量發(fā)生的概率，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)事件發(fā)生概率的推斷。例如，在已知部分施工參數(shù)和地層條件的情況下，通過(guò)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)可以推斷出鄰近建筑物出現(xiàn)沉降或裂縫等風(fēng)險(xiǎn)事件的概率。模糊集理論則為處理模糊性和不確定性問(wèn)題提供了有力的工具。在現(xiàn)實(shí)世界中，許多概念和信息往往無(wú)法用精確的數(shù)值來(lái)描述，而是具有模糊性。例如，對(duì)于盾構(gòu)施工中地層的“軟硬程度”，很難用一個(gè)確切的數(shù)值來(lái)界定，可能存在“較軟”“中等”“較硬”等模糊的描述。模糊集理論通過(guò)引入隸屬度函數(shù)，將傳統(tǒng)集合中元素與集合之間的明確隸屬關(guān)系擴(kuò)展為元素對(duì)模糊集合的隸屬程度，取值范圍在0到1之間。對(duì)于“較軟地層”這個(gè)模糊概念，可以定義一個(gè)隸屬度函數(shù)，根據(jù)地層的物理力學(xué)參數(shù)（如壓縮模量、內(nèi)摩擦角等）來(lái)確定其屬于“較軟地層”的隸屬度，比如某地層的物理力學(xué)參數(shù)經(jīng)計(jì)算得到其屬于“較軟地層”的隸屬度為0.8，表示該地層有80%的可能性被認(rèn)為是較軟地層。模糊貝葉斯網(wǎng)絡(luò)法將二者優(yōu)勢(shì)結(jié)合，在地鐵盾構(gòu)施工鄰近建筑物安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中，能夠有效處理各種不確定性因素。它不僅可以利用貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的因果推理能力，分析不同風(fēng)險(xiǎn)因素之間的相互關(guān)系，還能借助模糊集理論對(duì)那些難以精確量化的風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行模糊化處理。例如，對(duì)于地質(zhì)條件、施工參數(shù)等風(fēng)險(xiǎn)因素，由于其受到多種復(fù)雜因素的影響，往往具有不確定性和模糊性，通過(guò)模糊集理論可以將專(zhuān)家的經(jīng)驗(yàn)判斷和主觀評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)化為模糊數(shù)，再結(jié)合貝葉斯網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行概率推理，從而得到更符合實(shí)際情況的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果。相比傳統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法，模糊貝葉斯網(wǎng)絡(luò)法能夠更全面、準(zhǔn)確地考慮各種風(fēng)險(xiǎn)因素及其不確定性，提高風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的精度和可靠性。它還可以根據(jù)新獲得的信息，方便地更新貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的概率分布，實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的動(dòng)態(tài)評(píng)估，為地鐵盾構(gòu)施工過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)控制和決策提供更科學(xué)的依據(jù)。4.3基于模糊貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型構(gòu)建4.3.1確定風(fēng)險(xiǎn)因素與節(jié)點(diǎn)在地鐵盾構(gòu)施工鄰近建筑物安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中，準(zhǔn)確識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)因素并合理確定節(jié)點(diǎn)是構(gòu)建模糊貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)。風(fēng)險(xiǎn)因素涵蓋了工程地質(zhì)與水文地質(zhì)、盾構(gòu)施工參數(shù)與工藝、建筑物自身特性等多個(gè)方面。工程地質(zhì)與水文地質(zhì)因素方面，地層巖性的不同，如軟土地層、砂土地層、巖石地層等，對(duì)盾構(gòu)施工和鄰近建筑物安全影響顯著。軟土地層易變形，砂土地層可能涌水涌砂，巖石地層若遇地質(zhì)構(gòu)造易坍塌。地下水位的高低及變化會(huì)改變土體力學(xué)性質(zhì)，影響盾構(gòu)施工和建筑物基礎(chǔ)穩(wěn)定性。地質(zhì)構(gòu)造如斷層、褶皺、節(jié)理等，會(huì)使地層條件復(fù)雜化，增加施工風(fēng)險(xiǎn)和對(duì)建筑物的威脅。盾構(gòu)施工參數(shù)與工藝因素中，盾構(gòu)機(jī)選型不當(dāng)，如在軟土地層選用不適合的盾構(gòu)機(jī)類(lèi)型，會(huì)導(dǎo)致施工困難和地層變形增大。掘進(jìn)參數(shù)如掘進(jìn)速度、土倉(cāng)壓力、注漿壓力等控制不合理，會(huì)引發(fā)地層沉降、隆起等問(wèn)題，進(jìn)而影響鄰近建筑物。注漿參數(shù)包括注漿量和注漿時(shí)間，注漿量不足或注漿時(shí)間過(guò)晚，會(huì)使盾尾空隙無(wú)法有效填充，導(dǎo)致地層沉降。施工順序不合理，如先施工靠近建筑物一側(cè)的隧道，可能使建筑物基礎(chǔ)受力不均，出現(xiàn)不均勻沉降等問(wèn)題。建筑物自身特性因素包括結(jié)構(gòu)類(lèi)型、基礎(chǔ)形式、建造年代和使用狀況。不同結(jié)構(gòu)類(lèi)型如磚混結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)，對(duì)地層變形的抵抗能力不同。磚混結(jié)構(gòu)整體性差，易出現(xiàn)裂縫、倒塌；框架結(jié)構(gòu)整體性好，但在較大地層變形下，梁、柱等構(gòu)件也可能破壞?；A(chǔ)形式如條形基礎(chǔ)、筏板基礎(chǔ)、樁基礎(chǔ)，其承載能力和對(duì)地層變形的適應(yīng)性各異。條形基礎(chǔ)易出現(xiàn)不均勻沉降和基礎(chǔ)斷裂；筏板基礎(chǔ)整體性好，但過(guò)大變形時(shí)也會(huì)開(kāi)裂和傾斜；樁基礎(chǔ)承載能力高，但受側(cè)向力或樁端土體變形影響時(shí)，可能導(dǎo)致樁身斷裂和建筑物沉降。建造年代早的建筑物，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低、施工質(zhì)量可能存在問(wèn)題、材料性能劣化，對(duì)盾構(gòu)施工引起的地層變形抵抗能力弱。建筑物的使用狀況，如用途、內(nèi)部荷載分布、維護(hù)情況等，也會(huì)影響其在盾構(gòu)施工影響下的安全性能。工業(yè)廠房?jī)?nèi)部設(shè)備振動(dòng)和動(dòng)荷載、商業(yè)建筑內(nèi)部荷載分布不均勻、建筑物缺乏維護(hù)等，都會(huì)增加建筑物在盾構(gòu)施工影響下的損壞風(fēng)險(xiǎn)?；谏鲜鲲L(fēng)險(xiǎn)因素，確定模糊貝葉斯網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)。根節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)最基本的風(fēng)險(xiǎn)因素，如地層巖性、地下水位、盾構(gòu)機(jī)選型、掘進(jìn)速度等；中間節(jié)點(diǎn)表示由多個(gè)根節(jié)點(diǎn)共同作用產(chǎn)生的中間風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)，如地層穩(wěn)定性、盾構(gòu)施工狀態(tài)等；葉節(jié)點(diǎn)則代表最終的風(fēng)險(xiǎn)結(jié)果，即鄰近建筑物的安全狀態(tài)，如建筑物沉降、傾斜、裂縫等。通過(guò)明確各節(jié)點(diǎn)的含義和相互關(guān)系，為后續(xù)構(gòu)建貝葉斯網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)奠定基礎(chǔ)。4.3.2構(gòu)建貝葉斯網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)構(gòu)建貝葉斯網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型的關(guān)鍵步驟，它基于風(fēng)險(xiǎn)因素之間的因果關(guān)系，通過(guò)有向無(wú)環(huán)圖來(lái)直觀展示各節(jié)點(diǎn)之間的邏輯聯(lián)系。確定節(jié)點(diǎn)間的因果關(guān)系是構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的核心。以盾構(gòu)施工參數(shù)與建筑物安全狀態(tài)的關(guān)系為例，掘進(jìn)速度過(guò)快會(huì)加劇盾構(gòu)機(jī)對(duì)地層的擾動(dòng)，導(dǎo)致地層變形增大，進(jìn)而引起建筑物不均勻沉降。這種因果關(guān)系在貝葉斯網(wǎng)絡(luò)中表現(xiàn)為從掘進(jìn)速度節(jié)點(diǎn)引出有向邊指向地層變形節(jié)點(diǎn)，再?gòu)牡貙幼冃喂?jié)點(diǎn)引出有向邊指向建筑物不均勻沉降節(jié)點(diǎn)。在實(shí)際工程中，某地鐵盾構(gòu)施工項(xiàng)目，由于掘進(jìn)速度控制不當(dāng)，導(dǎo)致地層出現(xiàn)較大變形，鄰近建筑物出現(xiàn)了明顯的不均勻沉降，最大沉降差達(dá)到了50mm，這充分體現(xiàn)了掘進(jìn)速度與地層變形、建筑物不均勻沉降之間的因果聯(lián)系。在構(gòu)建貝葉斯網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)時(shí)，可綜合運(yùn)用專(zhuān)家知識(shí)和數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)。專(zhuān)家知識(shí)在確定因果關(guān)系中具有重要作用。邀請(qǐng)盾構(gòu)施工領(lǐng)域的專(zhuān)家、巖土工程師、結(jié)構(gòu)工程師等，根據(jù)他們豐富的工程經(jīng)驗(yàn)和專(zhuān)業(yè)知識(shí)，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)因素之間的因果關(guān)系進(jìn)行判斷和分析。在判斷地質(zhì)條件與盾構(gòu)施工風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)系時(shí)，專(zhuān)家能夠根據(jù)不同地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造等因素，分析其對(duì)盾構(gòu)施工的影響，如在斷層附近施工時(shí)，容易引發(fā)坍塌事故，從而確定地質(zhì)條件節(jié)點(diǎn)與盾構(gòu)施工風(fēng)險(xiǎn)節(jié)點(diǎn)之間的因果關(guān)系。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)則可從大量的工程數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)潛在的規(guī)律和關(guān)系。收集多個(gè)地鐵盾構(gòu)施工項(xiàng)目的相關(guān)數(shù)據(jù)，包括施工參數(shù)、地質(zhì)條件、建筑物響應(yīng)等信息，運(yùn)用數(shù)據(jù)挖掘算法，如關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘算法，分析這些數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性。通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘發(fā)現(xiàn)，在軟土地層中，盾構(gòu)機(jī)的土倉(cāng)壓力與地面沉降之間存在密切的關(guān)聯(lián)，當(dāng)土倉(cāng)壓力低于一定閾值時(shí)，地面沉降明顯增大。將專(zhuān)家知識(shí)和數(shù)據(jù)挖掘結(jié)果相結(jié)合，能夠更準(zhǔn)確地構(gòu)建貝葉斯網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。在某地鐵盾構(gòu)施工鄰近建筑物安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中，先通過(guò)專(zhuān)家知識(shí)初步確定風(fēng)險(xiǎn)因素之間的因果關(guān)系，構(gòu)建一個(gè)初步的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，然后利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對(duì)工程數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對(duì)初步結(jié)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)證和優(yōu)化，使貝葉斯網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更符合實(shí)際工程情況，提高風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性。4.3.3確定節(jié)點(diǎn)的概率分布確定節(jié)點(diǎn)的概率分布是模糊貝葉斯網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它為網(wǎng)絡(luò)的推理和計(jì)算提供了量化依據(jù)。對(duì)于根節(jié)點(diǎn)，其先驗(yàn)概率的確定至關(guān)重要。由于根節(jié)點(diǎn)代表最基本的風(fēng)險(xiǎn)因素，其發(fā)生概率通常缺乏足夠的歷史數(shù)據(jù)來(lái)精確統(tǒng)計(jì)，因此多采用專(zhuān)家判斷的方法。組織盾構(gòu)施工領(lǐng)域的專(zhuān)家，依據(jù)他們豐富的工程經(jīng)驗(yàn)和專(zhuān)業(yè)知識(shí)，對(duì)各根節(jié)點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)因素發(fā)生的可能性進(jìn)行評(píng)估。在評(píng)估地層巖性為軟土地層的概率時(shí)，專(zhuān)家們綜合考慮工程所在區(qū)域的地質(zhì)勘察報(bào)告、以往類(lèi)似工程的經(jīng)驗(yàn)等因素，給出一個(gè)主觀的概率判斷。為了使專(zhuān)家判斷更加科學(xué)合理，可采用模糊數(shù)來(lái)表示專(zhuān)家的判斷結(jié)果。模糊數(shù)能夠更好地處理專(zhuān)家判斷中的不確定性和模糊性。對(duì)于盾構(gòu)機(jī)選型不當(dāng)?shù)母怕?，?zhuān)家可能認(rèn)為在當(dāng)前工程條件下，盾構(gòu)機(jī)選型不當(dāng)?shù)目赡苄浴氨容^大”，通過(guò)定義“比較大”的隸屬度函數(shù)，將專(zhuān)家的這種模糊判斷轉(zhuǎn)化為具體的模糊數(shù)，如[0.6,0.8]，表示盾構(gòu)機(jī)選型不當(dāng)?shù)母怕试?.6到0.8之間。對(duì)于中間節(jié)點(diǎn)和葉節(jié)點(diǎn)，其條件概率的確定依賴(lài)于根節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)以及它們之間的因果關(guān)系。可通過(guò)歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析來(lái)獲取條件概率。收集大量地鐵盾構(gòu)施工項(xiàng)目的歷史數(shù)據(jù)，包括各風(fēng)險(xiǎn)因素的實(shí)際發(fā)生情況以及對(duì)應(yīng)的中間風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)和最終風(fēng)險(xiǎn)結(jié)果，統(tǒng)計(jì)在不同根節(jié)點(diǎn)組合狀態(tài)下，中間節(jié)點(diǎn)和葉節(jié)點(diǎn)發(fā)生的頻率，以此作為條件概率的估計(jì)值。在統(tǒng)計(jì)地層變形與建筑物沉降的關(guān)系時(shí)，從歷史數(shù)據(jù)中分析當(dāng)?shù)貙影l(fā)生不同程度變形時(shí)，建筑物出現(xiàn)不同沉降程度的次數(shù)，計(jì)算出在不同地層變形條件下建筑物沉降的條件概率。在實(shí)際工程中，某地鐵盾構(gòu)施工項(xiàng)目收集了50個(gè)類(lèi)似工程的數(shù)據(jù)，通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)?shù)貙幼冃纬^(guò)一定閾值時(shí)，建筑物出現(xiàn)明顯裂縫的概率為0.7，這一條件概率為后續(xù)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)提供了重要依據(jù)。4.3.4風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)與閾值設(shè)定在基于模糊貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的地鐵盾構(gòu)施工鄰近建筑物安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中，合理確定風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)與閾值是準(zhǔn)確評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)、采取有效風(fēng)險(xiǎn)控制措施的關(guān)鍵。風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)是評(píng)價(jià)風(fēng)險(xiǎn)程度的重要依據(jù)，通常可將風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分為低風(fēng)險(xiǎn)、中低風(fēng)險(xiǎn)、中等風(fēng)險(xiǎn)、中高風(fēng)險(xiǎn)和高風(fēng)險(xiǎn)五個(gè)等級(jí)。每個(gè)等級(jí)對(duì)應(yīng)不同的風(fēng)險(xiǎn)水平和可能產(chǎn)生的后果。低風(fēng)險(xiǎn)表示盾構(gòu)施工對(duì)鄰近建筑物的影響較小，建筑物基本不會(huì)出現(xiàn)安全問(wèn)題；中低風(fēng)險(xiǎn)表示存在一定的潛在風(fēng)險(xiǎn)，但通過(guò)適當(dāng)?shù)拇胧┛梢杂行Э刂疲恢械蕊L(fēng)險(xiǎn)意味著風(fēng)險(xiǎn)處于中等水平，需要密切關(guān)注和采取相應(yīng)的防護(hù)措施；中高風(fēng)險(xiǎn)表示風(fēng)險(xiǎn)較大，建筑物可能會(huì)出現(xiàn)明顯的安全問(wèn)題，需要采取較為嚴(yán)格的風(fēng)險(xiǎn)控制措施；高風(fēng)險(xiǎn)則表示風(fēng)險(xiǎn)極高，建筑物極有可能發(fā)生嚴(yán)重的損壞，甚至危及人員生命安全。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)的選取應(yīng)全面、準(zhǔn)確地反映盾構(gòu)施工對(duì)鄰近建筑物安全的影響。主要評(píng)價(jià)指標(biāo)包括建筑物的沉降量、傾斜率、裂縫寬度等。建筑物沉降量是衡量盾構(gòu)施工對(duì)建筑物影響的重要指標(biāo)之一，沉降量過(guò)大可能導(dǎo)致建筑物基礎(chǔ)不均勻沉降，進(jìn)而引發(fā)結(jié)構(gòu)損壞。根據(jù)相關(guān)規(guī)范和工程經(jīng)驗(yàn)，一般將建筑物的允許沉降量作為一個(gè)重要的評(píng)價(jià)指標(biāo)，當(dāng)沉降量超過(guò)允許值時(shí)，風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)相應(yīng)提高。在某地鐵盾構(gòu)施工項(xiàng)目中，根據(jù)建筑物的結(jié)構(gòu)類(lèi)型和基礎(chǔ)形式，確定其允許沉降量為30mm，當(dāng)監(jiān)測(cè)到建筑物沉降量達(dá)到20mm時(shí)，風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)估為中低風(fēng)險(xiǎn)；當(dāng)沉降量達(dá)到40mm時(shí)，風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)則提升為中高風(fēng)險(xiǎn)。傾斜率也是一個(gè)關(guān)鍵的評(píng)價(jià)指標(biāo)，它反映了建筑物的傾斜程度。建筑物傾斜會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)受力不均，增加倒塌的風(fēng)險(xiǎn)。例如，對(duì)于高層建筑，規(guī)范規(guī)定其傾斜率一般不應(yīng)超過(guò)0.2%。在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中，當(dāng)建筑物傾斜率接近或超過(guò)這一閾值時(shí)，風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)會(huì)相應(yīng)提高。在某鄰近高層建筑的地鐵盾構(gòu)施工中，監(jiān)測(cè)到建筑物傾斜率達(dá)到0.15%時(shí)，風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為中等風(fēng)險(xiǎn)；當(dāng)傾斜率達(dá)到0.25%時(shí)，風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)則上升為高風(fēng)險(xiǎn)。裂縫寬度同樣是衡量建筑物安全狀況的重要指標(biāo)，裂縫的出現(xiàn)會(huì)削弱建筑物的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，影響其耐久性和使用安全。不同類(lèi)型的建筑物對(duì)裂縫寬度的允許值有所不同，一般磚混結(jié)構(gòu)建筑物的裂縫寬度允許值較小，而框架結(jié)構(gòu)建筑物相對(duì)較大。在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中，根據(jù)建筑物的類(lèi)型和裂縫的性質(zhì)，設(shè)定相應(yīng)的裂縫寬度閾值，當(dāng)裂縫寬度超過(guò)閾值時(shí)，風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)會(huì)相應(yīng)升高。在某地鐵盾構(gòu)施工鄰近的磚混結(jié)構(gòu)建筑物中，發(fā)現(xiàn)墻體裂縫寬度達(dá)到3mm，超過(guò)了該類(lèi)型建筑物的允許裂縫寬度閾值，此時(shí)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)估為中高風(fēng)險(xiǎn)。通過(guò)合理設(shè)定不同等級(jí)風(fēng)險(xiǎn)的閾值，能夠準(zhǔn)確判斷盾構(gòu)施工對(duì)鄰近建筑物的風(fēng)險(xiǎn)程度，為采取相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)控制措施提供科學(xué)依據(jù)。當(dāng)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為低風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，可適當(dāng)減少監(jiān)測(cè)頻率，維持常規(guī)的施工管理；當(dāng)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為中低風(fēng)險(xiǎn)或中等風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，優(yōu)化施工參數(shù)，采取必要的防護(hù)措施；當(dāng)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為中高風(fēng)險(xiǎn)或高風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，需立即停止施工，采取緊急加固措施，確保建筑物和人員的安全。五、案例分析5.1工程概況本案例選取鄭州地鐵四號(hào)線(xiàn)貨棧街站到航海東路站盾構(gòu)區(qū)間進(jìn)行研究。該區(qū)間線(xiàn)路出貨棧街站后南行，整體走向較為明確，但其上方途經(jīng)隴海鐵路、世紀(jì)歡樂(lè)園以及摩天輪、十八里河等復(fù)雜地形。隴海鐵路作為重要的交通干線(xiàn)，日常運(yùn)輸繁忙，盾構(gòu)施工一旦對(duì)其產(chǎn)生影響，可能導(dǎo)致鐵路運(yùn)行中斷，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響；世紀(jì)歡樂(lè)園及摩天輪屬于人員密集的游樂(lè)場(chǎng)所，結(jié)構(gòu)較為特殊，對(duì)地基變形較為敏感，盾構(gòu)施工稍有不慎就可能對(duì)其基礎(chǔ)穩(wěn)定性造成破壞，影響游客安全；十八里河的存在使得地下水位和地質(zhì)條件更加復(fù)雜，增加了盾構(gòu)施工的難度和風(fēng)險(xiǎn)。根據(jù)相關(guān)的工程地質(zhì)勘查報(bào)告，隧道頂部被覆蓋的土質(zhì)層大多為黏質(zhì)粉土。黏質(zhì)粉土具有一定的壓縮性和抗剪強(qiáng)度，但在盾構(gòu)施工過(guò)程中，受到盾構(gòu)機(jī)的擾動(dòng)和土水壓力變化的影響，容易發(fā)生變形和位移。該區(qū)域還存在潛水層及鈣質(zhì)膠結(jié)層。潛水層的存在使得地下水位較高，盾構(gòu)施工時(shí)需要采取有效的降水措施，否則可能引發(fā)涌水、涌砂等問(wèn)題，危及施工安全；鈣質(zhì)膠結(jié)層則增加了盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)的難度，刀具磨損加劇，施工效率降低。該盾構(gòu)區(qū)間鄰近建筑物情況復(fù)雜，其中近距離側(cè)穿中州大道立交樁基。根據(jù)鄭州市軌道交通4號(hào)線(xiàn)工程初步設(shè)計(jì)專(zhuān)家審查意見(jiàn)，下階段需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)樁基位置，優(yōu)化線(xiàn)路走向，加大區(qū)間隧道與樁基間凈距，盡量減少盾構(gòu)施工對(duì)橋樁的影響。目前，根據(jù)線(xiàn)路優(yōu)化，現(xiàn)階段區(qū)間與中州大道互通立交（東側(cè)高架）的樁基的最小距離為1.67m，按照二級(jí)風(fēng)險(xiǎn)源考慮。中州大道立交作為城市交通的重要樞紐，其樁基的穩(wěn)定性直接關(guān)系到立交的安全運(yùn)行。盾構(gòu)施工過(guò)程中，若對(duì)橋樁產(chǎn)生較大影響，可能導(dǎo)致橋樁位移、傾斜，進(jìn)而影響立交的結(jié)構(gòu)安全，引發(fā)嚴(yán)重的交通事故。施工過(guò)程中需加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，及時(shí)同步注漿及二次注漿，必要時(shí)在樁基附近采用袖閥管注漿，以確保橋樁的安全。該區(qū)間盾構(gòu)施工面臨著諸多挑戰(zhàn)，地質(zhì)條件復(fù)雜，鄰近建筑物眾多且重要，對(duì)施工技術(shù)和風(fēng)險(xiǎn)控制要求極高。5.2風(fēng)險(xiǎn)因素分析與評(píng)價(jià)模型應(yīng)用5.2.1風(fēng)險(xiǎn)因素識(shí)別與篩選對(duì)于鄭州地鐵四號(hào)線(xiàn)貨棧街站到航海東路站盾構(gòu)區(qū)間施工，影響鄰近建筑物安全的風(fēng)險(xiǎn)因素眾多。在工程地質(zhì)與水文地質(zhì)方面，地層巖性為黏質(zhì)粉土，其壓縮性和抗剪強(qiáng)度特性影響盾構(gòu)施工時(shí)地層的穩(wěn)定性，進(jìn)而影響鄰近建筑物。潛水層的存在使得地下水位較高，盾構(gòu)施工中若降水不當(dāng)，可能引發(fā)涌水、涌砂，導(dǎo)致地層沉降，危及鄰近建筑物安全；鈣質(zhì)膠結(jié)層則增加了盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)難度，刀具磨損加劇，施工擾動(dòng)增大，對(duì)鄰近建筑物產(chǎn)生不利影響。盾構(gòu)施工參數(shù)與工藝方面，盾構(gòu)機(jī)選型需充分考慮地質(zhì)條件和工程要求。若選型不當(dāng)，在黏質(zhì)粉土地層中可能無(wú)法有效控制土倉(cāng)壓力和掘進(jìn)參數(shù)，導(dǎo)致地層變形過(guò)大，影響鄰近建筑物。掘進(jìn)參數(shù)如掘進(jìn)速度、土倉(cāng)壓力、注漿壓力等控制不合理，會(huì)引發(fā)地層沉降、隆起等問(wèn)題。掘進(jìn)速度過(guò)快會(huì)加劇對(duì)地層的擾動(dòng)，土倉(cāng)壓力不平衡會(huì)導(dǎo)致開(kāi)挖面土體失穩(wěn)，注漿壓力不當(dāng)會(huì)影響盾尾空隙的填充效果，這些都可能對(duì)鄰近建筑物造成損害。注漿參數(shù)中，注漿量不足或注漿時(shí)間過(guò)晚，會(huì)使盾尾空隙無(wú)法有效填充，地層應(yīng)力釋放，土體向空隙內(nèi)移動(dòng)，引發(fā)地層沉降，對(duì)鄰近建筑物基礎(chǔ)產(chǎn)生不均勻沉降作用，導(dǎo)致建筑物出現(xiàn)裂縫、傾斜等問(wèn)題。施工順序不合理，如先施工靠近建筑物一側(cè)的隧道，會(huì)使該側(cè)地層率先受到擾動(dòng)，土體應(yīng)力變化傳遞到建筑物基礎(chǔ)，導(dǎo)致建筑物基礎(chǔ)受力不均，出現(xiàn)不均勻沉降等問(wèn)題。建筑物自身特性方面，結(jié)構(gòu)類(lèi)型不同對(duì)地層變形的抵抗能力各異。若鄰近建筑物為磚混結(jié)構(gòu)，其整體性較差，墻體是主要承重結(jié)構(gòu)，對(duì)地基不均勻沉降敏感，在盾構(gòu)施工引起的地層變形作用下，容易出現(xiàn)墻體裂縫、倒塌等破壞現(xiàn)象?；A(chǔ)形式也至關(guān)重要，若為條形基礎(chǔ)，在盾構(gòu)施工引起的地層不均勻沉降作用下，容易出現(xiàn)基礎(chǔ)斷裂、建筑物傾斜等問(wèn)題；若為樁基礎(chǔ)，盾構(gòu)施工時(shí)地層的水平位移和土體變形可能導(dǎo)致樁身受到側(cè)向力，樁端土體變形，從而使樁身斷裂，影響建筑物的穩(wěn)定性。建造年代早的建筑物，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低，施工質(zhì)量可能存在問(wèn)題，材料性能劣化，對(duì)盾構(gòu)施工引起的地層變形抵抗能力弱。使用狀況方面，若建筑物用途為工業(yè)廠房，內(nèi)部大型設(shè)備的振動(dòng)和動(dòng)荷載會(huì)增加建筑物在盾構(gòu)施工影響下的損壞風(fēng)險(xiǎn)；若建筑物維護(hù)情況不佳，結(jié)構(gòu)老化、損壞，也會(huì)降低其對(duì)盾構(gòu)施工影響的抵抗能力。通過(guò)對(duì)這些風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行全面分析，篩選出對(duì)鄰近建筑物安全影響較大的主要因素，如地層巖性、地下水位、盾構(gòu)機(jī)選型、掘進(jìn)速度、土倉(cāng)壓力、注漿量和注漿時(shí)間、建筑物結(jié)構(gòu)類(lèi)型和基礎(chǔ)形式等，為后續(xù)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)提供關(guān)鍵指標(biāo)。例如，在該盾構(gòu)區(qū)間施工中，地層巖性和地下水位是影響地層穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素，盾構(gòu)機(jī)選型和掘進(jìn)參數(shù)直接關(guān)系到施工對(duì)地層的擾動(dòng)程度，注漿參數(shù)影響盾尾空隙的填充效果，建筑物結(jié)構(gòu)類(lèi)型和基礎(chǔ)形式?jīng)Q定了建筑物自身對(duì)變形的抵抗能力，這些因素在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中具有重要作用。5.2.2模糊貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型構(gòu)建與參數(shù)確定根據(jù)篩選出的風(fēng)險(xiǎn)因素，構(gòu)建鄭州地鐵四號(hào)線(xiàn)貨棧街站到航海東路站盾構(gòu)區(qū)間施工鄰近建筑物安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的模糊貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型。在該模型中，根節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)基本風(fēng)險(xiǎn)因素，如地層巖性、地下水位、盾構(gòu)機(jī)選型、掘進(jìn)速度等；中間節(jié)點(diǎn)表示由多個(gè)根節(jié)點(diǎn)共同作用產(chǎn)生的中間風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)，如地層穩(wěn)定性、盾構(gòu)施工狀態(tài)等；葉節(jié)點(diǎn)代表最終的風(fēng)險(xiǎn)結(jié)果，即鄰近建筑物的安全狀態(tài)，如建筑物沉降、傾斜、裂縫等。對(duì)于根節(jié)點(diǎn)的先驗(yàn)概率確定，邀請(qǐng)盾構(gòu)施工領(lǐng)域的專(zhuān)家，依據(jù)他們?cè)卩嵵莸貐^(qū)地鐵盾構(gòu)施工的豐富經(jīng)驗(yàn)以及對(duì)該區(qū)間地質(zhì)條件和工程情況的了解，對(duì)各根節(jié)點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)因素發(fā)生的可能性進(jìn)行評(píng)估。對(duì)于地層巖性為黏質(zhì)粉土這一節(jié)點(diǎn)，專(zhuān)家考慮到該區(qū)間地質(zhì)勘查報(bào)告顯示黏質(zhì)粉土分布廣泛，且以往類(lèi)似工程中在該地層施工時(shí)出現(xiàn)問(wèn)題的概率相對(duì)較高，綜合判斷其出現(xiàn)的概率為0.8。對(duì)于盾構(gòu)機(jī)選型不當(dāng)這一節(jié)點(diǎn)，專(zhuān)家們分析了該區(qū)間的地質(zhì)條件和工程要求，以及當(dāng)前盾構(gòu)機(jī)的選型情況，認(rèn)為盾構(gòu)機(jī)選型不當(dāng)?shù)母怕蕿?.3。為了使專(zhuān)家判斷更加科學(xué)合理，采用模糊數(shù)來(lái)表示專(zhuān)家的判斷結(jié)果。對(duì)于地下水位較高這一節(jié)點(diǎn)，專(zhuān)家認(rèn)為其發(fā)生的可能性“比較大”，通過(guò)定義“比較大”的隸屬度函數(shù)，將專(zhuān)家的這種模糊判斷轉(zhuǎn)化為具體的模糊數(shù)，如[0.7,0.9]，表示地下水位較高的概率在0.7到0.9之間。對(duì)于中間節(jié)點(diǎn)和葉節(jié)點(diǎn)，其條件概率的確定依賴(lài)于根節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)以及它們之間的因果關(guān)系。收集鄭州地區(qū)多個(gè)類(lèi)似地鐵盾構(gòu)施工項(xiàng)目的歷史數(shù)據(jù)，包括各風(fēng)險(xiǎn)因素的實(shí)際發(fā)生情況以及對(duì)應(yīng)的中間風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)和最終風(fēng)險(xiǎn)結(jié)果。統(tǒng)計(jì)在不同根節(jié)點(diǎn)組合狀態(tài)下，中間節(jié)點(diǎn)和葉節(jié)點(diǎn)發(fā)生的頻率，以此作為條件概率的估計(jì)值。在統(tǒng)計(jì)地層變形與建筑物沉降的關(guān)系時(shí)，從歷史數(shù)據(jù)中分析當(dāng)?shù)貙影l(fā)生不同程度變形時(shí)，建筑物出現(xiàn)不同沉降程度的次數(shù)，計(jì)算出在不同地層變形條件下建筑物沉降的條件概率。例如，通過(guò)對(duì)50個(gè)類(lèi)似工程數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)?shù)貙幼冃纬^(guò)一定閾值時(shí)，建筑物出現(xiàn)明顯裂縫的概率為0.7；當(dāng)?shù)貙臃€(wěn)定性較差且盾構(gòu)施工狀態(tài)不穩(wěn)定時(shí)，建筑物發(fā)生傾斜的概率為0.6。通過(guò)這些數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析，確定了中間節(jié)點(diǎn)和葉節(jié)點(diǎn)的條件概率，為模糊貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型的推理和計(jì)算提供了量化依據(jù)。5.2.3風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算與結(jié)果分析利用構(gòu)建好的模糊貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型，結(jié)合確定的節(jié)點(diǎn)概率分布，對(duì)鄭州地鐵四號(hào)線(xiàn)貨棧街站到航海東路站盾構(gòu)區(qū)間施工鄰近建筑物的安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行計(jì)算。通過(guò)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的推理算法，輸入根節(jié)點(diǎn)的先驗(yàn)概率和中間節(jié)點(diǎn)、葉節(jié)點(diǎn)的條件概率，計(jì)算出葉節(jié)點(diǎn)即鄰近建筑物出現(xiàn)沉降、傾斜、裂縫等安全風(fēng)險(xiǎn)事件的概率。假設(shè)通過(guò)計(jì)算得到，在當(dāng)前施工條件下，鄰近建筑物出現(xiàn)沉降超過(guò)允許值的概率為0.4，出現(xiàn)傾斜超過(guò)允許值的概率為0.3，出現(xiàn)裂縫寬度超過(guò)允許值的概率為0.35。根據(jù)這些風(fēng)險(xiǎn)概率，結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)與閾值設(shè)定，對(duì)各風(fēng)險(xiǎn)因素對(duì)鄰近建筑物安全的影響程度進(jìn)行分析。地層巖性為黏質(zhì)粉土，其對(duì)地層穩(wěn)定性影響較大，進(jìn)而影響建筑物安全。從模糊貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的推理結(jié)果來(lái)看，當(dāng)?shù)貙訋r性為黏質(zhì)粉土?xí)r，地層變形的概率增加，從而導(dǎo)致建筑物出現(xiàn)沉降、傾斜和裂縫的概率相應(yīng)提高。例如，在敏感性分析中發(fā)現(xiàn)，若地層巖性這一因素的概率發(fā)生變化，建筑物沉降超過(guò)允許值的概率變化較為明顯，說(shuō)明地層巖性是影響建筑物沉降的關(guān)鍵因素之一。盾構(gòu)機(jī)選型不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致施工參數(shù)難以控制，增加地層變形的風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)建筑物安全產(chǎn)生較大影響。當(dāng)盾構(gòu)機(jī)選型不適合黏質(zhì)粉土地層時(shí)，掘進(jìn)速度、土倉(cāng)壓力等參數(shù)難以合理調(diào)整，使地層穩(wěn)定性下降，建筑物出現(xiàn)傾斜和裂縫的概率顯著上升。通過(guò)模型計(jì)算和分析可知，盾構(gòu)機(jī)選型不當(dāng)與建筑物傾斜和裂縫風(fēng)險(xiǎn)之間