高速鐵路臨近營業(yè)線粉砂粉土地質(zhì)條件下深基坑開挖安全分析和探索

陳寒+張國才

摘 要：粉土對工程性質(zhì)起著控制作用，有一定的結(jié)構(gòu)性。粉土有別于沙類土與粘性土。粉土粘粒的含量少，并且只是起到了聯(lián)系的作用。粉土地質(zhì)條件下基坑開挖工作需要防范安全風險。本文就以鄭州至萬州鐵路河南段高速鐵路臨近營業(yè)線粉砂粉土地質(zhì)條件下深基坑開挖安全分析和探索作簡要闡述。

關(guān)鍵詞：高速鐵路；粉砂粉土；深基坑開挖；安全

鐵路項目建設(shè)過程中可能會遇到基坑開挖時臨近既有鐵路線問題。而從地質(zhì)條件方面看，在施工過程中也會遇見如粉砂粉土一類地質(zhì)。因此在基坑開挖時，需要考慮到對臨近既有鐵路線的影響，同時也要結(jié)合到特殊的地質(zhì)條件。并且要考慮到施工安全問題。為解決施工安全問題首先需要了解在臨近既有鐵路線同時存在粉砂粉土地質(zhì)條件上的安全風險因素有哪些，并從參與到施工過程的相關(guān)要素來分析， 如人的因素，設(shè)備因素，工藝方法因素，環(huán)境因素等。從而確保施工過程安全。

1 項目施工條件

高速鐵路深基坑開發(fā)是鐵路建設(shè)過程中一項重要工程。為了保證建設(shè)工程質(zhì)量、安全技術(shù)標準、規(guī)范落實加強項目的質(zhì)量安全生產(chǎn)監(jiān)督管理，因此要在工作中完善、實施安全開挖方案，切實保證施工人員生命財產(chǎn)的安全，防止施工安全生產(chǎn)事故發(fā)生。在項目開工前要對施工場地進行資料收集，具體收集施工區(qū)域內(nèi)的自然環(huán)境和社會環(huán)境狀況。前者包含了施工區(qū)域的地形條件，如山地，丘陵，平原，盆地，峽谷地質(zhì)條件又包括了巖土的類型，地質(zhì)構(gòu)造，水文條件。除此之外還要考慮到當?shù)氐臍庀髼l件，氣候特征，年降雨量，降雨的時節(jié)分布，一年內(nèi)最高溫度及高溫的持續(xù)時間，這一類資料通常由歷史積累得到。對于社會經(jīng)濟狀況而言，考慮到對該區(qū)域產(chǎn)生的不利影響，沿線經(jīng)濟的帶動作用。

以鄭萬上行聯(lián)絡(luò)線為例，該項目區(qū)域巖性主要為粉砂、粉質(zhì)黏土、粉土，無不良地質(zhì)。橋址區(qū)地下水分布于砂類土和粉質(zhì)土中，主要由大氣降水補給，具明顯的動態(tài)變化特征，隨季節(jié)、降水量變化而變化。橋址區(qū)地表水有對混凝土有凍融破壞，環(huán)境等級為D1；具有氯鹽侵蝕。氣候條件方面，屬北溫帶大陸性氣候，四季分明，春季溫暖，干燥多旱，夏季炎熱，多雨易澇，秋季天氣多變，旱澇交錯，冬季寒冷多風，干燥少雨雪。降雨多集中在6～9月份，年平均氣溫14.4℃，7月最熱，平均27℃；1月最冷，平均0.1℃；年平均降雨量632毫米，無霜期220天。平均風速3m/s，最大風速18m/s。

2 項目施工環(huán)節(jié)安全管理工作

2.1 項目施工簡介

項目施工需要考慮到由自然環(huán)境條件帶來的施工過程中存在的安全問題，因此在項目施工前要準備好詳細的施工方案流程，從完善施工流程、方案；落實工人安全操作來保證工程施工安全。以鄭萬上行聯(lián)絡(luò)線為例，該項目在施工前為了保證項目施工安全做了邊坡防護設(shè)計、具體施工流程以及具體施工方法。

坡防護設(shè)計：為滿足放坡開挖條件，故基坑開挖優(yōu)先選用放坡開挖的方式。聯(lián)絡(luò)線特大橋60#承臺開挖范圍內(nèi)土質(zhì)主要為粉砂及粉質(zhì)粘土，坡頂無荷載，基坑開挖采用1：1.3的坡度。采用兩級放坡開挖方案，具體如圖1圖所示。

具體施工流程及施工方法：施工流程和方法是確保工程安全的重要途徑，施工流程是嚴格按照保證施工安全作業(yè)前提制定的，具體流程如圖2。流程中的每一個環(huán)節(jié)、先后順序及銜接都是安全開挖的保證。具體施工方法中體現(xiàn)安全作業(yè)的措施有設(shè)置排水坡，避免地表既有水溝，防止雨水進入基坑內(nèi)；分級開挖，在挖掘機在開挖過程中，應(yīng)及時做好臨邊防護；錨桿、注漿施工特別注意檢查鉆桿左右傾斜度、成孔深度、注漿壓力；基坑回填期間對承臺混凝土的不間斷養(yǎng)護等，落實以上方法可減少施工安全隱患。

2.2 施工過程中的安全管理工作

施工過程中的安全管理工作是整體安全管理工作的重點，施工管理單位要建立安全體系，成立安全工作小組，由主要領(lǐng)導(dǎo)負主要責任，由專業(yè)安全工作人員實施安全監(jiān)管工作。并將安全工作與個人的績效、薪酬，晉升等方面結(jié)合到一起，強化管理及施工人員的安全責任意識。安全管理工作人員要嚴格按照國家相關(guān)法律法規(guī)及施工單位相應(yīng)規(guī)范開展管理工作，對于安全工作要做到零容忍。

2.3 安全防范工作

基坑開挖深度較深，在開挖過程中應(yīng)嚴格按方案要求分級開挖，放坡，并做好支護。機械交叉作業(yè)、運土車產(chǎn)生的動荷載對基坑支護產(chǎn)生一定的影響。采取全封閉的防護圍欄，防止人員、物體墜落?；娱_挖安全防范重點：機械開挖及人工開挖坍塌傷害挖掘機、自卸汽車等機械交叉作業(yè)安全臨時用電安全。

施工前對相關(guān)數(shù)據(jù)進行計算，作為后期施工的依據(jù)。在施工過程中要嚴格的執(zhí)行設(shè)計標準，以此來防范安全事故的發(fā)生。在對坡面進行計算的時候，涉及到的參數(shù)有：坡線參數(shù)，土層參數(shù)，超載參數(shù)，土釘參數(shù)，花桿參數(shù)，錨桿參數(shù)等。基本參數(shù)又包括了所依據(jù)的規(guī)程及方法，支護結(jié)構(gòu)的重要性參數(shù)，坑基的深度，坑基內(nèi)地下水深度，坑基外地下水深度。抗拔承載力計算條件則包括：抗拔力土壓力值，抗拔承載力計算錨桿是否分擔土壓力，旗工期局部抗拉安全系數(shù)折減，土釘荷載分項系數(shù)，土釘抗拔安全系數(shù)，土釘墻面支錨軸向拉力經(jīng)驗系數(shù)。以土層層數(shù)2為例，其具體的參數(shù)如表1。

通過對相關(guān)數(shù)據(jù)進行計算，按照1：1.3坡比，進行兩組放坡開挖，坡面采用錨桿注漿的方法，掛設(shè)鋼筋網(wǎng)片，噴射混凝土防護，基坑最危險滑移面穩(wěn)定系數(shù)KS=1.255，坑基處于穩(wěn)定狀態(tài)，滿足相關(guān)技術(shù)標準與要求。不僅是在坑基開挖的過程中要嚴格的進行計算并且依據(jù)設(shè)計方案的相關(guān)標準，施工的其它環(huán)節(jié)同樣要依據(jù)相關(guān)的標準，這樣才能保證施工過程安全。

基坑支護安全措施。土方開挖嚴格分級開挖，開挖一級使用錨桿支護一級。開挖后的土方及時外運出場?；铀闹懿坏枚逊配摻畹炔牧希诰驒C、運土車等車輛、設(shè)備避免在基坑邊沿行駛，不得停放在基坑邊沿?；油谕潦┕?yīng)做到“四邊”即：邊挖、邊整、邊鋪、邊澆，保證基坑土體不長期暴露，確?；臃€(wěn)定。在土體開挖過程中出現(xiàn)異常情況時，應(yīng)立即停止開挖。endprint

機械交叉作業(yè)安全措施?，F(xiàn)場機械、設(shè)備在進場驗收合格后，方能投入使用。現(xiàn)場機械有明顯的安全標志和安全技術(shù)操作規(guī)程牌。所有機械設(shè)備保持清潔、潤滑，經(jīng)常緊固調(diào)整，不超負荷和帶病工作；機械在停用、停電時必須切斷電源。挖掘機作業(yè)安全保障措施。挖掘機操作中不應(yīng)過急。人員不得進入挖機回轉(zhuǎn)半徑內(nèi)。挖掘機沿基坑四周循環(huán)挖土，挖掘機需離基應(yīng)距邊沿保持安全距離，防止坍塌造成設(shè)備傾覆。挖土作業(yè)時，挖機操作人員應(yīng)高度注意力集中，關(guān)注周邊環(huán)境及人員，發(fā)現(xiàn)人員進入回轉(zhuǎn)半徑內(nèi)作業(yè)應(yīng)停止作業(yè)并鳴笛警示。運土車輛安全保障措施運土車司機在運土前，應(yīng)熟悉本工程場地內(nèi)外環(huán)境，服從指揮人員的指揮，嚴格按規(guī)定的運輸路線行駛。運土車輛機械性能應(yīng)良好，嚴禁酒后、疲勞駕駛。進入施工現(xiàn)場內(nèi)應(yīng)緩慢行駛，注意坑邊安全警戒標志及警示燈。距基坑較近行駛時注意力應(yīng)高度集中，關(guān)注基坑狀況。

臨邊防護、上下基坑安全措施。工作結(jié)束時，應(yīng)在基坑四周做臨時圍護，并懸掛安全警示標志；在基坑一側(cè)放坡，方面人員上下通行。在防護欄桿上懸掛安全警示標志，夜間設(shè)置警示紅燈，防止人員或車輛墜落。

用電安全技術(shù)措施。施工現(xiàn)場用電及電線電纜的敷設(shè)等應(yīng)嚴格按《施工現(xiàn)場臨時用電安全技術(shù)規(guī)范》及臨時施工用電安全專項方案執(zhí)行。地下施工動力、照明線路應(yīng)設(shè)置專用的防水輸電線路，采用專用防水電箱。所有機電設(shè)備均應(yīng)有安全防護設(shè)施和專人管理，做到“一機、一箱、一閘、一漏”，確保人身安全。施工嚴禁私拉亂接電線，應(yīng)由專業(yè)電工持證上崗，規(guī)范接線。施工用電設(shè)施須經(jīng)驗收合格后方可使用。夜間施工應(yīng)滿足照明亮度，在基坑周邊設(shè)大型鏑燈照明。

作業(yè)人員安全措施。所有施工人員均應(yīng)遵守嚴格執(zhí)行項目部各項安全規(guī)章制度及安全管理規(guī)定。嚴禁無特種作業(yè)證人員私自操作機械設(shè)備及電器。進入施工現(xiàn)場的所有人員配戴所需安全用具，遵守各項安全生產(chǎn)規(guī)定，遵守安全生產(chǎn)法，勞動保護法規(guī)以及有關(guān)規(guī)程和標準。作業(yè)人員必須嚴格遵守勞動保護規(guī)定，正確佩帶和使用個人防護用品。進行電、氣焊作業(yè)時，要有防火措施和專人看管。特殊工種必須有特殊工種上崗證，并佩帶相應(yīng)的勞保用品，不得無證上崗，違章操作。交叉作業(yè)時，要有可靠的防護措施，不得傷害他人，避免被他人傷害勞動者對管理人員違章指揮、強令冒險作業(yè)，有權(quán)拒絕執(zhí)行，對違反法律法規(guī)的行為有權(quán)檢舉和控告。其它安全措施定期舉辦安全會議，適時分析安全形勢，指定有關(guān)管理人員參加，并做好記錄，各作業(yè)班組對班前班后的安全作業(yè)情況進行檢查和總結(jié)，及時處理安全作業(yè)中所存在的問題。

雨雪天后，作業(yè)前應(yīng)及時清理基坑上下通道，配備防滑防凍物資，雨雪、雷暴天氣禁止作業(yè)。

2.4 事故預(yù)防

在安全管理工作方面，最重要的一點就是事故預(yù)防，要將事故消除在萌芽階段，而不是在事故發(fā)生之后才開展相應(yīng)的管理工作。針對施工過程中的不同環(huán)節(jié)，安全管理工作細分重點也不一樣，涉及到的內(nèi)容也不同。比如加強對作業(yè)人員的安全教育，認真學習操作規(guī)程，落實安全技術(shù)交底。對可能出現(xiàn)塌方、滑動的地段，預(yù)報其部位、形式、規(guī)模及發(fā)展趨勢，并提出處理措施。對于雨季加強現(xiàn)場檢查和監(jiān)測監(jiān)控，加強現(xiàn)場巡查，尤其雨后、新開挖之后，周邊支檔情況，出現(xiàn)小范圍垮塌或護壁裂紋等情況必須立即上報并處理；加強監(jiān)控量測工作，對基坑進行監(jiān)控，對于部分地區(qū)插設(shè)簡易標記，做好地表變化情況登記。

設(shè)備操作人員是事故監(jiān)控的直接責任人，在日常保養(yǎng)、檢修的過程中，若發(fā)現(xiàn)設(shè)備自身的故障，要及時解決，避免設(shè)備帶病作業(yè)。在機械集中作業(yè)、作業(yè)現(xiàn)場條件較差的地段，安監(jiān)人員要重點監(jiān)控。特種設(shè)備操作人員要按照國家政策的要求，經(jīng)過專業(yè)部門培訓并考核合格、取得特種設(shè)備操作證，方能上崗。按要求對設(shè)備進行維護保養(yǎng)維修工作，做好維修保養(yǎng)記錄。有針對性的配備消防器材。經(jīng)常組織設(shè)備操作人員進行安全學習，增強安全意識、提高安全生產(chǎn)技能。

2.5 安全管理工作堅持的原則

在安全管理工作中要堅持四不放過的原則，即事故原因未查清不放過，責任人員未處理不放過，責任人和群眾未受教育不放過，整改措施未落實不放過。除此之外對于建設(shè)過程中出現(xiàn)的安全問題，要堅持零容忍的態(tài)度，對工作負責也是對所有工作人員的生命健康安全負責。

安全管理工作重在預(yù)防，要從施工設(shè)計環(huán)節(jié)入手，在施工過程中嚴格的按照設(shè)計方案執(zhí)行。要建立事故防范體系，將安全管理工作任務(wù)層層落實，從制度，技術(shù)，管理方面為項目建設(shè)保駕護航。將安全教育工作貫穿于施工的整個環(huán)節(jié)，加強對施工過程的監(jiān)督，將事故消除在萌芽階段。

3 施工結(jié)束后期安全管理工作

在項目施工結(jié)束后要對本次施工過程中存在的安全問題進行總結(jié)，如出現(xiàn)問題，需對負有主要領(lǐng)導(dǎo)責任的相關(guān)人員要給予相應(yīng)處理。并就本次項目建設(shè)工作中，安全管理工作還存在哪些方面的不足作出總結(jié)，提出相應(yīng)的改進措施。安全總結(jié)工作內(nèi)容要傳達到全體人員，并在后期工作中，發(fā)揮工作人員的主觀能動性，對工作中出現(xiàn)的安全問題進行監(jiān)督，并對安全管理工作人員工作進行監(jiān)督，營造良好的工作氛圍，創(chuàng)造安全的工作環(huán)境。

4 結(jié)束語

安全管理工作關(guān)系到每一個人的生命健康安全，需要工作人員有強烈的責任心，專業(yè)的知識體系。建設(shè)單位要建立健全安全管理體系，不斷完善復(fù)雜環(huán)境下安全管理工作標準，嚴格依照國家相關(guān)法律法規(guī)行事。安全管理工作，重在對各類事故的預(yù)防，預(yù)防是安全管理工作的重點所在，做好第一步后面的工作相對就較為容易。

參考文獻

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