淺議地鐵施工對鄰近建筑物安全風險管理

蒲勇軍

中鐵一局集團第三工程分公司 陜西 寶雞 721000

前言

地鐵施工建設(shè)工作需要結(jié)合本區(qū)域地質(zhì)條件與水文條件情況，確立科學合理的方案措施，實現(xiàn)對現(xiàn)場施工作業(yè)過程的合理把控。但是如果地鐵施工建設(shè)區(qū)域的地質(zhì)條件與水文條件不符合工程施工條件，就會給現(xiàn)場施工建設(shè)活動的順利開展造成嚴重阻礙。最主要的是，如果地鐵施工建設(shè)與地層位置相接近，可能還會對周邊鄰近建筑物的使用安全構(gòu)成威脅[1]。針對于此，在開展地鐵施工建設(shè)活動之前，施工人員需要立足于施工現(xiàn)場環(huán)境特征，并重點針對地鐵結(jié)構(gòu)受力情況、圍巖結(jié)構(gòu)情況以及鄰近建筑物特征等因素進行統(tǒng)籌規(guī)劃與合理考慮，規(guī)避不良因素所帶來的擾動影響。結(jié)合當前地鐵施工建設(shè)情況來看，多數(shù)施工單位對于地鐵施工建設(shè)期間面臨的擾動因素進行了全面監(jiān)測與分析。尤其重點針對地鐵施工建設(shè)可能會對鄰近建筑物造成的塌陷、沉降等風險問題進行監(jiān)測分析，根據(jù)分析反饋結(jié)果采取針對性措施方案、預防處理，減少施工隱患問題出現(xiàn)。

1 地鐵施工對鄰近建筑物產(chǎn)生安全風險問題的關(guān)鍵因素分析

（1）施工建設(shè)風險?，F(xiàn)場施工建設(shè)過程中，如果施工人員沒有事先對開挖方法如爆破法或者臺階法進行提前研究與分析，就很容易在方案制定方面出現(xiàn)不合理現(xiàn)象，進而引發(fā)現(xiàn)場主體結(jié)構(gòu)塌陷或者沉降問題。當不良因素擾動程度表現(xiàn)過大時，地鐵施工建設(shè)活動很容易對鄰近建筑物安全構(gòu)成威脅。再加上地鐵施工建設(shè)中對于支護方式缺乏合理選擇，并且對隧道截面以及空間位置缺乏重點考慮，也會進一步對鄰近建筑物的安全使用構(gòu)成威脅。

（2）建筑物、地鐵自身影響。鄰近建筑物在材料選擇以及結(jié)構(gòu)形式選擇方面，本身就存在一定的風險性。導致在開展地鐵施工建設(shè)活動時，鄰近建筑物容易受到地鐵施工作業(yè)的波動影響，進一步加劇建筑主體結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定性。尤其對常年缺乏維修的建筑物而言，更容易加劇不穩(wěn)定程度。除此之外，地鐵施工建設(shè)中常常會涉及使用較多的開挖方式。不同的開挖方式對于現(xiàn)場施工作業(yè)活動所產(chǎn)生的影響也不同[2]。

結(jié)合當前現(xiàn)場開挖施工情況來看，地鐵施工建設(shè)在開挖方法的選擇上，主要以爆破法以及臺階法為主。在支護形式的選擇上，主要以管棚支護與噴錨支護為主。如果現(xiàn)場施工作業(yè)缺乏規(guī)范性，并且施工人員操作行為存在不當問題，現(xiàn)場所開展的施工建設(shè)活動就很容易對鄰近建筑物造成波動影響，相繼引發(fā)安全風險問題。

（3）地質(zhì)條件因素。地鐵施工建設(shè)過程中容易遇到黃土地質(zhì)或者軟土地質(zhì)等條件，由于這部分地質(zhì)類型在承載能力方面表現(xiàn)較差，因此導致在施工建設(shè)過程中容易受到這部分地質(zhì)類型自身缺陷因素的影響，而出現(xiàn)施工安全風險問題。舉例而言，像黃土或者軟土等地質(zhì)條件本身具備較強的壓縮性特點，同時這類地質(zhì)條件也容易發(fā)生濕陷現(xiàn)象。

無論是表現(xiàn)出上述哪一種特點，均會對現(xiàn)場施工建設(shè)活動造成不利影響。再加上地鐵施工建設(shè)容易受到地下水等條件因素的干擾影響，而出現(xiàn)結(jié)構(gòu)滲水等不良問題。如果現(xiàn)場施工作業(yè)在質(zhì)量管理方面落實不到位，就很容易對鄰近建筑物產(chǎn)生不良影響[3]。

2 地鐵施工對鄰近建筑物安全風險管理要點及措施建議

2.1 高度重視建筑物評估工作，確保安全風險管理效果

確保地鐵施工建設(shè)活動對鄰近建筑物所產(chǎn)生的安全風險問題得以減少，建議在正式開展地鐵施工建設(shè)活動之前，施工人員應(yīng)該對鄰近建筑物資料進行合理收集與整理分析。主要可以根據(jù)該建筑物的施工圖紙以及勘察資料等，對地鐵施工建設(shè)工作可能會對建筑物產(chǎn)生的不良影響進行提前預測與分析。評估過程中，施工人員應(yīng)該以沉降數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對結(jié)構(gòu)主體承載壓力進行科學計算。根據(jù)計算反饋結(jié)果，對地鐵施工建設(shè)可能會對鄰近建筑物產(chǎn)生的擾動影響進行預測分析，并生成相關(guān)應(yīng)對方案進行預防管理。

結(jié)合以往的經(jīng)驗來看，在評估分析過程中，施工人員應(yīng)該事先確定好地鐵施工的影響范圍，并對可能受到安全風險影響的建筑物進行精準評估。同時，施工人員應(yīng)該對鄰近建筑物與地鐵結(jié)構(gòu)之間存在的位置關(guān)系以及建筑物基礎(chǔ)形式進行綜合判斷與分析，目的在于更加精準地評估進建筑物是否會受到地鐵施工問題的影響而出現(xiàn)安全風險問題[4]。根據(jù)評估反饋情況來看，評估內(nèi)容的確定方面主要可以從地基基礎(chǔ)以及結(jié)構(gòu)承載力方面進行研究與分析。如結(jié)構(gòu)是否存在變形問題或者地表是否存在裂縫問題等。根據(jù)評估反饋結(jié)果對當前建筑物安全等級進行合理確定。除此之外，施工人員還需要對沉降范圍進行合理確定。計算好承載壓力之后，得出沉降數(shù)據(jù)。需要注意的是，施工人員在計算得出沉降數(shù)值或者相關(guān)變形數(shù)據(jù)之后，可確立安全合理的風險管理方案加以應(yīng)對處理。

2.2 明確地表沉降預測重點，減輕對鄰近建筑物的擾動影響

為確保地表沉降預測工作內(nèi)容得以準確貫徹與落實，建議施工人員應(yīng)該對施工降水等因素的干擾影響進行重點考慮。舉例而言，為確保地面沉降問題得以控制，施工人員應(yīng)該對降水方案進行綜合對比與優(yōu)化調(diào)整，目的在于及時確定不利水位較深位置。一般來說，地表有效應(yīng)力會隨著降水量的增加而逐漸增加，進而引發(fā)嚴重的地層沉降問題。因此，現(xiàn)場施工人員應(yīng)該對施工降水因素進行重點考慮，并按照相關(guān)方法計算沉降值。

同時，現(xiàn)場施工人員也應(yīng)該考慮暗挖施工作業(yè)對地表沉降造成的影響。在具體分析過程中，施工人員可利用三維數(shù)值模型實現(xiàn)施工過程模擬，對現(xiàn)場施工可能造成的沉降影響進行明確把握。除此之外，結(jié)合以往的經(jīng)驗來看，在地表沉降值合理范圍的確定上，我們通常以30mm以下為準。但是這并不是唯一的數(shù)值確定標準，具體可根據(jù)施工區(qū)域地質(zhì)條件以及工程實際需求進行科學確定。在沉降控制標準的確定上，施工人員還應(yīng)該結(jié)合施工資料以及建筑鑒定報告等依據(jù)進行合理確定。

2.3 確立施工全過程監(jiān)測管理體系，保障施工建設(shè)與建筑物始終處于安全狀態(tài)

在實行安全風險管理工作的過程中，地鐵施工單位方面應(yīng)該確立施工全過程監(jiān)測管理體系。目的在于實時觀測現(xiàn)場施工作業(yè)活動與鄰近建筑物是否存在安全風險問題，如果存在安全風險問題，應(yīng)根據(jù)安全風險問題的具體表現(xiàn)及成因，采取針對性措施加以規(guī)避處理。在施工過程監(jiān)測管理期間，對于施工作業(yè)活動所引發(fā)的建筑傾斜以及裂縫的問題，施工人員應(yīng)該制定針對性預防處理方案。并且在施工過程監(jiān)測管理期間應(yīng)該設(shè)立不同等級預警機制，如可以從預警值、報警值以及極限值三個方面加強安全風險管理力度。

其中，預警值主要是指鄰近建筑物未受到明顯破壞影響時所體現(xiàn)出的最大差異沉降值；當處于報警值狀態(tài)時，現(xiàn)場施工人員應(yīng)該采取防護措施，保障施工建設(shè)活動與建筑物安全，并加強對沉降問題的控制力度。當表現(xiàn)為極限值狀態(tài)時，則表明當前建筑物受到施工作業(yè)活動的影響而出現(xiàn)嚴重結(jié)構(gòu)破壞問題。此時，施工單位應(yīng)該停止施工作業(yè)。查明原因并處理好之后再開展施工建設(shè)活動。除此之外，在實施施工全過程監(jiān)測管理過程中，參建人員應(yīng)該肩負起自身的施工責任。堅持按照質(zhì)量優(yōu)先、安全治理的原則要求，精準貫徹與落實施工建設(shè)要點問題，避免因個人操作失誤而對整體建設(shè)質(zhì)量造成不利影響[5]。

2.4 做好建筑物保護與加固工作，提升地鐵施工作業(yè)安全性與合理性

在開展建筑物保護與加固處理工作時，現(xiàn)場施工人員應(yīng)該對當前建筑物的質(zhì)量情況以及基礎(chǔ)形式等內(nèi)容進行明確把握。并根據(jù)實際反饋情況選擇合適的加固方式進行針對性處理。結(jié)合以往的經(jīng)驗來看，現(xiàn)場施工通常會選擇應(yīng)用隔離樁以及地層注漿等加固方式進行操作應(yīng)用。除此之外，為避免建筑出現(xiàn)明顯變形問題，在現(xiàn)場開挖支護施工方面建議施工人員應(yīng)該對下沉量問題進行合理控制。如在使用盾構(gòu)法進行施工建設(shè)時，應(yīng)該對土壓力值進行嚴格控制。

3 結(jié)束語

總而言之，在開展地鐵施工建設(shè)活動之前，施工人員應(yīng)該對地鐵施工作業(yè)活動可能會對鄰近建筑物造成的病害問題影響進行動態(tài)研究與分析。并根據(jù)分析反饋結(jié)果，確立科學合理的應(yīng)對處理方案。一旦施工作業(yè)期間出現(xiàn)主體結(jié)構(gòu)塌陷或者沉降病害問題，可立即啟動相應(yīng)方案措施，保護地鐵結(jié)構(gòu)與鄰近建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量安全。除此之外，現(xiàn)場施工人員在開展地鐵施工建設(shè)活動的過程中，應(yīng)該勇于承擔起自身的崗位職責，對個人負責的施工區(qū)域施工要點問題進行精準貫徹與落實，避免施工風險問題出現(xiàn)。相信在全體人員的不斷努力下，我國地鐵施工建設(shè)質(zhì)量將會得到進一步增強。