地鐵施工中鄰近管線的安全管理

高迅

摘 要：近年來，城市地上空間的開發(fā)接近飽和，地鐵建設(shè)現(xiàn)已成為城市交通的主要發(fā)展方向。地鐵施工不可避免會(huì)對(duì)周圍建筑物、管線產(chǎn)生影響。地鐵施工中鄰近管線的安全管理問題，已受到社會(huì)各界的廣泛關(guān)注?；诖耍疚姆治隽说罔F施工中臨近管線的安全管理措施，以期為相關(guān)研究提供參考。

關(guān)鍵詞：地鐵；施工；鄰近管線；安全管理

地下管線屬于城市基礎(chǔ)建設(shè)的重要組成部分，地鐵施工不可避免地會(huì)影響地下管線，甚至?xí)茐墓芫€安全。故而，新形勢(shì)下，在地鐵施工中必須防范鄰近管線安全風(fēng)險(xiǎn)，并針對(duì)性提出解決對(duì)策。

1 地鐵施工中鄰近管線的分類及等級(jí)

通常來說，地鐵施工中的鄰近管線可按照材料（鑄鐵管、鋼筋混凝土管、聚乙烯管以及鋼管等）、接口（柔性管與剛性管）、用途（電力電纜管、排水管道、燃?xì)夤艿赖龋⑿再|(zhì)等進(jìn)行劃分。施工過程中，管線破壞主要分為管線接頭變形破壞和管線應(yīng)力破壞兩種方式，前者常見于剛性管線，后者常見于柔性管線。這兩種破壞模式既可單獨(dú)存在，也可同時(shí)發(fā)生。

地鐵結(jié)構(gòu)空間與管線的遠(yuǎn)近是產(chǎn)生管線風(fēng)險(xiǎn)的重要因素，在大量理論分析以及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，相關(guān)研究指出，可通過管線隧道之間的水平距離以及管線隧道的豎直距離來表現(xiàn)兩者之間的空間關(guān)系，并進(jìn)一步將兩者之間的鄰近關(guān)系進(jìn)行細(xì)化。管坑位置：相對(duì)水平距離：I級(jí)超過2.5，II級(jí)2，III級(jí)1.5，IV級(jí)1，V級(jí)低于0.5。管隧位置：相對(duì)水平距離：I級(jí)超過2.5，II級(jí)2，III級(jí)1.5，IV級(jí)1，V級(jí)低于0.5。相對(duì)豎直距離：I級(jí)超過3，II級(jí)2.5，III級(jí)2，IV級(jí)1.5，V級(jí)低于1。

在進(jìn)行管線安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估過程中，必須結(jié)合工程實(shí)際情況科學(xué)評(píng)估。通常來說，對(duì)于I-II鄰近等級(jí)的管線，可以只檢查，不評(píng)估。對(duì)于III級(jí)別及以上的管線，應(yīng)全面、具體地進(jìn)行評(píng)估，結(jié)合管線用途、鄰近等級(jí)等情況進(jìn)行分析，進(jìn)而深入探究地鐵施工對(duì)管線的具體影響。

2 地鐵施工中鄰近管線的影響因素

2.1 管線自身

管線自身因素也是影響管線安全的重要指標(biāo)，管線情況直接反映了其抵抗變形的能力與承受荷載能力，主要包括管線運(yùn)行情況、材料性質(zhì)、用途等方面。管線運(yùn)行情況主要包括給排水管道的泄露情況、燃?xì)夤艿佬孤肚闆r、鋼質(zhì)管道腐蝕情況等。

2.2 土質(zhì)

不同類型的土質(zhì)的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)存在較大差距，受施工影響出現(xiàn)的土層擾動(dòng)大小也不一致，管線安全狀態(tài)也會(huì)產(chǎn)生巨大差異。通常來說，可從土體彈性模量、內(nèi)摩擦角、粘聚力這3個(gè)方面計(jì)算土質(zhì)對(duì)管線安全的影響。

2.3 地鐵施工

地鐵隧道施工不可避免地會(huì)破壞已有土體之間的平衡關(guān)系，進(jìn)而導(dǎo)致沉降問題以及管線附加荷載增加，導(dǎo)致管線變形?？梢哉f，地鐵施工對(duì)管線安全有著直接影響。

2.4 相對(duì)位置

地鐵與管線之間的相對(duì)位置，是導(dǎo)致管線變形的重要因素。兩者之間的相對(duì)距離包括相對(duì)水平距離與豎向距離，兩者之間呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，隨著兩者之間距離的增加，管線變形逐漸下降。

3 地鐵施工中鄰近管線的安全管理對(duì)策

對(duì)于Ⅰ級(jí)風(fēng)險(xiǎn)管理：在I級(jí)風(fēng)險(xiǎn)狀況下，管道整體處于安全狀態(tài)，在具體施工開始之前，無須對(duì)管線進(jìn)行專門保護(hù)，在具體施工過程中，應(yīng)以施工參數(shù)控制為標(biāo)準(zhǔn)，可適當(dāng)進(jìn)行管線沉降監(jiān)測(cè)。對(duì)于Ⅱ級(jí)風(fēng)險(xiǎn)管理：在II級(jí)風(fēng)險(xiǎn)狀況下，管道整體處于基本安全狀態(tài)，在具體施工過程中進(jìn)行簡(jiǎn)單保護(hù)即可。也就是說具體施工過程對(duì)管線安全監(jiān)測(cè)需求度不高，只需要在坑內(nèi)采取常規(guī)措施，對(duì)隧道施工進(jìn)行簡(jiǎn)單常規(guī)安全保護(hù)即可。對(duì)于III級(jí)風(fēng)險(xiǎn)管理：在III級(jí)風(fēng)險(xiǎn)狀況下，管線處于危險(xiǎn)狀態(tài)，需要對(duì)管線進(jìn)行一般保護(hù)，加強(qiáng)隧道施工過程以及管線周圍土體保護(hù)。在具體施工過程中，應(yīng)合理控制施工參數(shù)，加強(qiáng)管線安全監(jiān)測(cè)，并結(jié)合具體施工情況以及監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采取針對(duì)性措施加固周圍土體。對(duì)于IV級(jí)風(fēng)險(xiǎn)管理：在IV級(jí)風(fēng)險(xiǎn)狀況下，管線處于比較危險(xiǎn)的狀態(tài)，應(yīng)進(jìn)行重點(diǎn)保護(hù)。對(duì)隧道施工以及管線土體進(jìn)行專業(yè)保護(hù)，在坑內(nèi)外同時(shí)進(jìn)行保護(hù)。具體施工之前，及時(shí)清除管線附加荷載，加固周圍土體，設(shè)置基坑支護(hù)。在具體施工過程中，嚴(yán)格控制施工參數(shù)，全面提升管線監(jiān)測(cè)頻率，對(duì)松散土體進(jìn)行注漿加固處理。V級(jí)風(fēng)險(xiǎn)管理：在V級(jí)風(fēng)險(xiǎn)狀況下，管線處于相當(dāng)危險(xiǎn)的狀態(tài)，應(yīng)進(jìn)行專業(yè)保護(hù)。也就是對(duì)隧道施工過程以及管線土體進(jìn)行專業(yè)保護(hù)，在坑內(nèi)外同時(shí)進(jìn)行專業(yè)保護(hù)外，還需要提供專家的緊急預(yù)案與專業(yè)保護(hù)對(duì)策。在具體施工之前，可通過卸載法降低管線荷載，并同時(shí)對(duì)隧道、管線之間的土體進(jìn)行鋼板樁加固或注漿加固。在具體施工過程中，必須合理控制各種施工參數(shù)，在開挖鐵路隧道前，應(yīng)加強(qiáng)開挖面積控制，合理計(jì)算開挖面積。為了保證工程施工的安全性，在仰拱開挖前，應(yīng)加強(qiáng)地質(zhì)考察與監(jiān)控測(cè)量，一次開挖長(zhǎng)度不應(yīng)超過3m。在拆除中間支護(hù)系統(tǒng)時(shí)，需保證設(shè)計(jì)允許范圍內(nèi)的圍巖變形，在確認(rèn)安全性之后方可開展下一步工作。應(yīng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)管線狀態(tài)，如有必要，可使用支撐法或懸吊法加固管線。

4 結(jié)語

本文從地鐵施工中鄰近管線的分類、影響因素等角度入手，詳細(xì)論述了管線安全風(fēng)險(xiǎn)的針對(duì)性處理，多角度、多方面入手，針對(duì)性提出解決對(duì)策，以期全面提升管線安全運(yùn)行質(zhì)量。

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（作者單位：中鐵十二局集團(tuán)第二工程有限公司）