城市地下工程施工誘發(fā)的安全事故及其控制研究

王躍

摘 要：本文首先分析了城市地下工程安全事故的特點(diǎn)，例如底層下陷事故和地層變形事故的特點(diǎn)，隨后文章介紹了在城市地下工程中有效控制安全事故的具體措施，例如對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行安全評(píng)估、制定科學(xué)的施工方案、加強(qiáng)施工控制、及時(shí)修復(fù)工程后的結(jié)構(gòu)狀態(tài)等，希望能給相關(guān)人士提供一些參考。

關(guān)鍵詞：地下工程；安全事故；控制措施

引言：隨著我國(guó)的快速發(fā)展，我國(guó)的城市化建設(shè)速度也逐漸加快，而在城市的發(fā)展過程中不僅需要在地上進(jìn)行工程建設(shè)，同樣也需要在城市地下進(jìn)行工程建設(shè)，例如城市軌道就是就是地下空間建設(shè)的主要部分，城市的發(fā)展也離不開地下交通軌道的支持，然而受到地質(zhì)環(huán)境的限制，部分地下工程在施工過程中會(huì)遇到較多的安全事故，為此需要采取有效措施，提高地下工程的施工質(zhì)量。

一、城市地下工程安全事故特點(diǎn)

（一）地層下陷事故

大多數(shù)底層下陷事故的產(chǎn)生原因主要是由于地質(zhì)結(jié)構(gòu)的問題和地下管道斷裂等原因造成的。在進(jìn)行隧道工程時(shí)，可能會(huì)引發(fā)管線變形的問題，假如管道變性較為嚴(yán)重，就有可能會(huì)加重管道的斷裂程度，使管道的斷裂口擴(kuò)大，從而使地面出現(xiàn)下陷事故。同樣在進(jìn)行隧道施工時(shí)，也會(huì)增加對(duì)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)的承受壓力，從而使地質(zhì)條件惡化，具體可以體現(xiàn)為空洞群的串聯(lián)、空洞面積增大以及水囊漏水等問題，從而使地質(zhì)結(jié)構(gòu)失去穩(wěn)定性，導(dǎo)致地面崩塌。

（二）地層變形事故

在水分較多、地質(zhì)較為軟弱的地區(qū)來進(jìn)行隧道工程，出現(xiàn)地質(zhì)變形的可能性也相繼增大，嚴(yán)重的情況下甚至?xí)l(fā)地面塌方等問題，甚至還會(huì)破壞原有的道路結(jié)構(gòu)和管道設(shè)施。而導(dǎo)致出現(xiàn)道路、管道破壞的原因包括以下幾點(diǎn)內(nèi)容，一是地質(zhì)結(jié)構(gòu)過于松散，地質(zhì)不夠均勻，在挖掘過程中容易打破原有的穩(wěn)定性。二是在挖掘儲(chǔ)水層時(shí)，可能會(huì)使原有地層出現(xiàn)失水現(xiàn)象，從而使地面發(fā)生大范圍沉降。三是由于施工原因而造成水土流失，從而讓土質(zhì)受到較為嚴(yán)重的破壞，使地層出現(xiàn)沉降現(xiàn)象。如果在城市地下工程中沒有進(jìn)行有效的控制，就會(huì)導(dǎo)致地層出現(xiàn)變形的問題，甚至嚴(yán)重的情況下，可能會(huì)地面塌陷。

二、在城市地下工程中有效控制安全事故的具體措施

隨著我國(guó)科技水平的不斷提高，我國(guó)對(duì)于城市地下工程所涉及的地層環(huán)境和相關(guān)力學(xué)原理的研究也更加深入，隨著我國(guó)監(jiān)測(cè)水平和施工技術(shù)的不斷提升，對(duì)于城市地下工程中一些難度較大的問題也可以進(jìn)行有效的解決，我國(guó)目前也已經(jīng)建立起了系統(tǒng)的安全事故管理制度，通過安全事故防控系統(tǒng)能夠?qū)Τ鞘械叵鹿こ踢M(jìn)行全面的動(dòng)態(tài)化控制。和一些發(fā)達(dá)國(guó)家中比較流行的管理系統(tǒng)相比，這一系統(tǒng)的可操作性要更強(qiáng)一些，主要包括以下幾個(gè)環(huán)節(jié)。

（一）對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行安全評(píng)估

首先是對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行全面的評(píng)價(jià)分析，同時(shí)在施工影響范圍內(nèi)進(jìn)行全面的檢查，看施工環(huán)境附近的建筑物對(duì)于施工具有哪些威脅，也就是評(píng)價(jià)分析關(guān)鍵性結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度和安全性，同時(shí)在典型的變形案例基礎(chǔ)上分析建筑物的安全性，從而將建筑的強(qiáng)度承受范圍準(zhǔn)確測(cè)量出來，同時(shí)可以提出相關(guān)的控制標(biāo)準(zhǔn)，從而綜合評(píng)價(jià)建筑的安全系數(shù)[1]。對(duì)于地質(zhì)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的大型的地下工程，要根據(jù)相關(guān)的力學(xué)轉(zhuǎn)換知識(shí)，提出科學(xué)合理的應(yīng)力控制標(biāo)準(zhǔn)和結(jié)構(gòu)變形參考，從而能夠在地下工程中及時(shí)進(jìn)行安全預(yù)警。

（二）制定科學(xué)的施工方案

在確定施工方案之前，首先需要預(yù)測(cè)各種施工方案在實(shí)施過程中可以會(huì)產(chǎn)生的各種影響，隨后在分析不同方案的影響值，最后選擇影響力度最小的方案進(jìn)行實(shí)施，在施工方案無法滿足控制標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，就可以通過加固注漿的方法來進(jìn)行應(yīng)急處理，同時(shí)也可以對(duì)整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固，最終目的就是將工程方案在施工過程中所產(chǎn)生的影響降低，從而達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。在施工影響無法進(jìn)行有效控制時(shí)，也可以通過過程恢復(fù)的方式來進(jìn)行維護(hù)，從而保證城市地下工程項(xiàng)目在建設(shè)過程中不會(huì)超過預(yù)期目標(biāo)[2]。

（三）加強(qiáng)施工控制

根據(jù)相關(guān)的力學(xué)原理在地下工程施工過程中，通過分配變位的原理，在保證原有施工方案不變的基礎(chǔ)上，對(duì)控制應(yīng)力目標(biāo)和沉降進(jìn)行分解，從而全面掌握不同施工環(huán)節(jié)中的控制目標(biāo)，從理論出發(fā)合理制定各個(gè)施工環(huán)節(jié)中的控制指標(biāo)，隨后從工程是施工特點(diǎn)、施工經(jīng)驗(yàn)和理論等三種方面出發(fā)，進(jìn)行綜合的評(píng)價(jià)分析。

在施工過程中還可以利用各種監(jiān)測(cè)工具，進(jìn)行監(jiān)測(cè)控制，從而及時(shí)接收工程建設(shè)過程中的各種反饋信息，根據(jù)城市地下工程的建設(shè)特點(diǎn)，重點(diǎn)監(jiān)測(cè)城市地下工程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，嚴(yán)格把關(guān)城市地下工程中的重點(diǎn)建設(shè)部位和重點(diǎn)指標(biāo)，從而對(duì)施工過程進(jìn)行全面的監(jiān)測(cè)，在施工的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)中，還可以通過遠(yuǎn)程控制和在線控制進(jìn)行實(shí)施監(jiān)測(cè)，及時(shí)處理相關(guān)的反饋信息和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，隨后根據(jù)工程建設(shè)的實(shí)際情況，利用科學(xué)的系統(tǒng)設(shè)備分析評(píng)價(jià)工程建設(shè)中的安全性，從而及時(shí)改善施工方式，在關(guān)鍵環(huán)節(jié)中，開啟應(yīng)急預(yù)案。

（四）及時(shí)修復(fù)工程后的結(jié)構(gòu)狀態(tài)

在城市地下工程結(jié)束后，不可避免地會(huì)對(duì)現(xiàn)有的建筑結(jié)構(gòu)造成一定的影響，或是影響建筑的使用性能，為此需要分析評(píng)價(jià)施工過程中對(duì)原有建筑物所造成的各種影響，隨后根據(jù)原有建筑物受到的各種傷害提出科學(xué)合理的修復(fù)方案，并對(duì)原有建筑物進(jìn)行修復(fù)處理。安全風(fēng)險(xiǎn)也就是在城市地下工程中出現(xiàn)安全事故時(shí)所承受的風(fēng)險(xiǎn)，例如發(fā)生安全事故的概率和安全事故的危害程度，在評(píng)價(jià)城市地下工程的施工風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，主要可以從以下三點(diǎn)進(jìn)行分析，分別是城市地下工程的建設(shè)特點(diǎn)、工程接近度以及現(xiàn)有建筑物的結(jié)構(gòu)裝快等，可以從這三種層面入手，對(duì)城市地下工程的危險(xiǎn)性劃分等級(jí)，從而按照風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的差異使用針對(duì)性較強(qiáng)的管理模式。

結(jié)語：綜上所述，目前我國(guó)還處于發(fā)展階段，因此地下工程將會(huì)在未來一段時(shí)內(nèi)一直是我國(guó)工程建設(shè)中的重點(diǎn)問題，為此就需要加強(qiáng)城市地下項(xiàng)目工程的改革創(chuàng)新，從而促進(jìn)我國(guó)工程行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，為了提高城市地下工程的施工安全，需要采取有效措施，加強(qiáng)施工控制。

參考文獻(xiàn)

[1]田磊.城市地下工程施工對(duì)環(huán)境的影響分析及對(duì)策研究[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2017（29）：205+207.

[2]張頂立.城市地下工程施工誘發(fā)的安全事故及其控制[J].科技導(dǎo)報(bào)，2017，35（05）：31-37.

（作者單位：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)）