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摘要:主要研究对象为地铁施工对临近地下管线的风险管理,具体步骤包括:首先进行现场调查,搞清楚现场管线的具体特征;根据现场调查的结果,对地铁施工临近构筑的安全风险等级进行划分;对不同安全风险的构筑物提出不同防护措施。
关键词:地铁施工;现场调查;风险管理
随着城市的快速扩张,地铁作为一个快速,便捷的交通方式,被很多大中城市所青睐,因此很多城市进入了地铁建设的高速发展期[1]。如果施工的安全性没有得到有效的评估和鉴定,可能会在施工期间发生构筑物变位,影响施工安全,更甚者会直接发生坍塌,对工人的生命安全造成极大威胁,对整个施工工期,后期的安全运行都会造成威胁,此类案例已经造成非常惨痛的教训[2-4]。本文从理论和实践相结合的角度对地铁施工对临近构筑物的风险管理进行研究,以期望能对此类施工提供部分参考。
1构筑物的分类
由于本文主要对地下管线进行风险管理研究,因此本文的构筑物主要包括:地下水网管道,地下气网管道、地下光纤、电缆管道、地下排水管道等。根据其管道材料性质又可以分为:混凝土管道、钢管、聚乙烯管等。这些长距离的管道在地面以下,一般都是非常“脆弱”,土体的不均匀变位或沉降均可能会使得管道产生破裂损毁,从而影响附近居民的生产、生活等。
2风险管理
2.1现状调查。现状调查是风险管理的第一步,也是风险分析正确与否的基础。地铁施工临近构筑物的现状调查的内容主要有:1)管线构筑物的权属单位,铺设年份、铺设方法、用途和材质(钢筋混凝土管、聚乙烯管或钢管等)、接头类型(刚性接头或柔性接头);2)管线的横断面形状、尺寸和壁厚,修建的标注及地方外力变形的能力;3)管线的埋深与车站主体结构,区间隧道结构的空间位置关系;4)管线当时的运行情况,尤其是给水排水的管线的渗漏情况、钢管的腐蚀情况和天然气管道是否存在漏气等;5)管线周围地质情况调查,如地层、岩土体的性质等;6)管线周边是否存在采空区、暗河和废弃的沟管等。以上的详细调查对下一步的安全风险等级的划分等有较为重要的作用。
2.2临近等级划分。根据前期的现场调查结论和目前相关的研究成果,一般可把安全风险等级划分成I、II、III、IV、V五个等级,这五个等级的具体评判标准如表1所示。根据目前的大量的工程实践表明,采用单纯的水平距离和竖直距离并不足完全表述其安全等级,故本文采用距离比:包括水平距离比和竖直距离比,并根据吴贤国等人的研究成果,建立如表1所示的管线与地质结构空间的临近等级表。根据吴贤国等人的研究结论,当管隧的相对水平距离<1,相对水平距离<0.5时均为风险等级最高的V级。同时对于低等级的风险可以只用现场勘查,不需要进行详细的评估,而当安全风险等级大于III之后就需要进行安全评估,并给出评估报告。这些数据均可以在现场详细调查时得到,得到之后就可以根据此表进行相关参数的计算和确定安全风险等级,来确定下一步的保护工作。
2.3不同等级风险的安全保护措施。当安全等级为I和II级时,不需要进行专门的防护,只需要进行简单的参数控制和简单的保护等。当安全等级达到III时就需要进行一般的防护了,既对管线所在土体和地铁施工过程采取一般性的保护措施,并注意管线安全监测。当安全等级为IV级,地铁施工对构筑物的影响就变得比较大了,此时处于较危险状态,需要进行重点防护,也就是对管线所在的土体和地铁施工中采取较为专业的措施,并进行实时动态监测来保证在施工过程中紧邻构筑物的变形和沉降。当安全等级为V级时,地铁施工对构筑物的影响是最大的,此时的施工处在危险的状态,需要专业的防护,要制定专门的安全施工方案,全天候实时动态监测临近构筑物的位移变化动态。此外还需要有专业人员提供专业的保护和紧急预案。要对土体进行必要的加固,如注浆等。最后,当监测数据发生突变时,应立刻停止施工,检查原因。确定无危险后,方可进行施工。
3结论
本文从风险管理的角度对地铁施工临近构筑物进行研究,从现场调查、安全等级划分及相对应的措施和变形控制标准等方面进行探讨和论述。
参考文献
[1]张国碧,李家稳,郭建波.我国地铁的发展现状及展望[J].山西建筑,2010,36(33):13-15.
[2]侯艳娟,张顶立,李鹏飞.北京地铁施工安全事故分析及防治对策[J].北京交通大学学报,2009,33(3):52-59.
[3]吴言军,陈爱新,朱志刚.地铁房山线的地质、环境风险及防范措施分析[J].地下空间与工程学报,2014,10(3):721-726.
[4]吴贤国,曾铁梅,张立茂,等.地铁施工邻近管线安全风险管理研究[J].铁道工程学报,2013,30(9):127-132.
作者:高峰 单位:中铁四局集团有限公司第八工程分公司