影響地鐵施工安全的主要因素和防范措施

何文

摘 要：城市地鐵作為一項(xiàng)不涉及路面交通擁堵情況的公共交通工具，憑借其載客量大，安全且準(zhǔn)時(shí)的眾多優(yōu)點(diǎn)成為了當(dāng)下人們的熱門出行方式。但由于地鐵所處位置的特殊性，對其施工會(huì)出現(xiàn)很多困難，造成一些不必要的安全風(fēng)險(xiǎn)。因此當(dāng)下加強(qiáng)對于地鐵施工的安全管理是重中之重。

關(guān)鍵詞：地鐵;影響因素;防范措施;施工安全

中圖分類號：U231.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

0 引言

當(dāng)前隨著我國城市化不斷地推進(jìn)，對于地鐵項(xiàng)目的建設(shè)也越來越多。但其對于施工技術(shù)方面的要求很高，包括對于施工現(xiàn)場環(huán)境的要求也很多。在地鐵建設(shè)過程中，會(huì)存在很多影響施工的因素，并且這些因素會(huì)隨著工程的進(jìn)展逐漸變成隱患，所以為了避免不必要的事故出現(xiàn)，必須要加強(qiáng)相關(guān)的安全措施，以保證地鐵的安全施工。

1 我國地鐵施工現(xiàn)狀

1.1 施工環(huán)境復(fù)雜，施工難度大

地鐵工程建設(shè)屬于地下建設(shè)項(xiàng)目工程，而地下工程施工會(huì)受到地質(zhì)環(huán)境因素的影響。而地質(zhì)環(huán)境的也會(huì)受到很多因素的影響，這使得地鐵的施工環(huán)境變得極其復(fù)雜，需要做好充分的勘察準(zhǔn)備工作。同時(shí)由于地鐵建設(shè)工程量大、工期長、施工地點(diǎn)地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜及施工類型多包括隧道施工、沿線軌道施工等因素，這直接導(dǎo)致了對于地鐵施工安全方面會(huì)遇到很大的挑戰(zhàn)，尤其對于施工難度高的地段發(fā)生事故的概率更高，因此我國地鐵施工安全情況的現(xiàn)狀不容樂觀。

1.2 地鐵施工項(xiàng)目眾多，需求量大

隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅速發(fā)展，人們對于衣食住行各種設(shè)施建設(shè)需求指數(shù)直線上升。由于城鎮(zhèn)化率不斷增長，目前已達(dá)67.3%，一二線城市人口不斷增長，人員的日常出行對于地鐵項(xiàng)目的建設(shè)需求量巨大，地鐵作為城市快速軌道交通的重要工具，現(xiàn)階段其建設(shè)工程項(xiàng)目量繁多。因此從保證工程建設(shè)進(jìn)度和工程質(zhì)量上，重視地鐵施工安全具有十分重要的意義。地鐵作為城市重要的公共交通工具，建設(shè)勢頭迅猛，我國 “十二五”規(guī)劃將把發(fā)展地鐵和城際軌道交通作為重點(diǎn)目標(biāo)，將來地鐵會(huì)逐漸成為珠江三角洲、長江三角洲、京津地區(qū)和國內(nèi)眾多大中城市交通發(fā)展的首選交通方式。因此我國地鐵工程建設(shè)將長期保持高速增長，如何確保地鐵施工安全影響深遠(yuǎn)、意義重大。

1.3 地鐵施工安全方面存在隱患且解決形勢嚴(yán)峻

地鐵項(xiàng)目工程與其他交通方面工程所具有的最大不同是，地鐵屬于地下工程項(xiàng)目，對施工安全方面的要求極高，所面臨的問題也更加復(fù)雜。尤其是在地鐵施工中，由于地質(zhì)的多樣性、周圍管線及建筑物密集、交通流量大、施工工藝復(fù)雜，經(jīng)常會(huì)發(fā)生沉降或者坍塌方等事故。所以，當(dāng)前一定要做好相關(guān)因素的管控，將影響施工安全因素作為主要目標(biāo)進(jìn)行針對性解決。

2 影響地鐵施工安全的主要因素

2.1 地質(zhì)地層環(huán)境因素

地質(zhì)環(huán)境因素是影響地鐵施工安全的一種常見因素。目前我國修建地鐵的大部分城市地質(zhì)條件復(fù)雜，并且存在不良地質(zhì)或特殊地質(zhì)，這些地質(zhì)有極大可能在施工中誘發(fā)地表沉降、基坑變形甚至失穩(wěn)等問題，從而造成一系列安全事故的發(fā)生，且多為突發(fā)事故，如果采取防護(hù)措施不及時(shí)，極易發(fā)生坍塌事故。另外地鐵施工建設(shè)的周邊環(huán)境復(fù)雜，且工程多位于熱鬧繁華的市中心地段，使得各式各樣地下管線交錯(cuò)密集分布雜亂，如果處理不當(dāng)，也將影響地鐵施工安全。對于地鐵工程的建設(shè)而言，由于工程建設(shè)是在地下進(jìn)行的，因此將會(huì)受到地層環(huán)境變化帶來的影響，并且地鐵地下施工的時(shí)候，一個(gè)較為重要的過程便是對土層進(jìn)行持續(xù)卸載，在此過程中，地下的土層應(yīng)力場也是隨之進(jìn)行變化的，所以在地下工程進(jìn)行施工的時(shí)候，主要是將土層平衡環(huán)境進(jìn)行打破重建。為了能夠有效的研究地鐵建設(shè)的時(shí)候?qū)Φ罔F結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)開挖所帶來的影響，可以假設(shè)地鐵結(jié)構(gòu)底板下四米左右位置有一條隧道經(jīng)過，其中隧道的半徑為七米，和地鐵車站的走向?yàn)檎?，因?yàn)樗淼赖拇嬖跁?huì)導(dǎo)致地鐵地基基床系數(shù)出現(xiàn)降低，就算是采取相應(yīng)的保護(hù)措施，那么也無法抵擋土層的松動(dòng)以及下降，對于地鐵車站產(chǎn)生一定的內(nèi)力。通過對結(jié)構(gòu)內(nèi)力進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算發(fā)現(xiàn)，環(huán)境經(jīng)過改編后，地鐵結(jié)構(gòu)內(nèi)力和之前對比并沒有較為明顯的改變，但是其頂部的軸力出現(xiàn)了減少，底板以及軸力出現(xiàn)了一定的增加，頂板位置彎矩增大。通過分析得出，假如在地鐵車站下方進(jìn)行隧道的開挖，那么底板以及柱的軸力增幅度并不是很高，因此需要對其增加底板的強(qiáng)度給予重視。

2.2 地下水因素

當(dāng)一個(gè)工程建筑范圍內(nèi)有地下水存在時(shí)，地下水的水位變化及其腐蝕性和滲流破壞等不良地質(zhì)作用，對工程的穩(wěn)定性、施工及正常使用都能產(chǎn)生嚴(yán)重的不利影響，必須予以重視。而在地鐵的施工過程中，由于一些地區(qū)的地下水位非常低，在建設(shè)地鐵時(shí)就不用地連墻，只需注意部分沙層。而在一些南方城市中，地下水在一定的水力梯度下產(chǎn)生較大的動(dòng)水壓力沖刷、挾走細(xì)小顆?；蛉芪g巖土體，使巖土體中的孔隙逐漸增大，甚至形成洞穴，導(dǎo)致巖土體結(jié)構(gòu)松動(dòng)或破壞，以致產(chǎn)生地表開裂縫、塌陷等。同時(shí)地下水還具有一定的腐蝕性，所以要做好對于地鐵施工的相關(guān)設(shè)備的保護(hù)。

2.3 起重吊裝機(jī)械安全因素

起重吊裝機(jī)械對于地體施工的因素主要包括以下兩個(gè)方面：第一是操作人員的可靠性，起重設(shè)備為特種設(shè)備，人員操作不慎極易釀成群死群傷安全事故，操作人員必須經(jīng)過培訓(xùn)考核合格取得特種操作許可證，方能規(guī)范的操作起重機(jī)械。第二是起重荷載核算，單臺起重荷載的核算應(yīng)考慮一定的安全系數(shù)，例如履帶吊的起重重量的設(shè)計(jì)值通常為起重機(jī)載重量 70%，最高不能超 80%，否則會(huì)引起重機(jī)重心失穩(wěn)而發(fā)生傾覆現(xiàn)象。地鐵工程吊裝施工中主要的起重機(jī)械設(shè)備包括汽車吊、履帶吊、龍門吊。需重視起重吊裝對地鐵施工產(chǎn)生的重要影響。

3 地鐵安全施工的防范措施

3.1 對于地質(zhì)地層環(huán)境的預(yù)防控制

地鐵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)的需要充分考慮土層變化帶來的一些影響，同時(shí)計(jì)算的過程中可以采取多鉆孔結(jié)構(gòu)的方式進(jìn)行計(jì)算，在鉆孔中選擇出一些不利于鉆孔的結(jié)構(gòu)選型以及配筋，如果施工土層中存在松軟土質(zhì)，那么要對其成分以及數(shù)量進(jìn)行相應(yīng)的檢測。這同時(shí)要對結(jié)構(gòu)持力層的載荷進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算，如果出現(xiàn)載荷無法滿足相應(yīng)的規(guī)定要求時(shí)，那么就要進(jìn)行地層加固、或者加以成分改良。要重視主動(dòng)土壓力、被動(dòng)土壓力對支護(hù)結(jié)構(gòu)的影響，驗(yàn)算最不利土壓情況下的支護(hù)穩(wěn)定性。此外，對于地鐵結(jié)構(gòu)的抗浮能力要進(jìn)行嚴(yán)格且合理的檢驗(yàn)檢測，防止地下水位上升所造成了地鐵上浮等情況的發(fā)生，若結(jié)構(gòu)的抗浮性無法滿足需要，那么就要在設(shè)計(jì)的時(shí)候合理的加入一定程度的抗浮措施。最后，站在施工和設(shè)計(jì)角度上。在地鐵進(jìn)入到了最后的施工階段中，設(shè)計(jì)人員要對項(xiàng)目的建設(shè)情況進(jìn)行相關(guān)的監(jiān)督和及時(shí)跟蹤，對工程建設(shè)的進(jìn)度進(jìn)行關(guān)注，假如在施工的時(shí)候出現(xiàn)了施工和設(shè)計(jì)出現(xiàn)不符合的情況，或者施工地質(zhì)和設(shè)計(jì)情況并不滿足，因此要及時(shí)的通知施工單位和建設(shè)單位進(jìn)行整改，避免工程建設(shè)質(zhì)量出現(xiàn)問題。

3.2 對于地下水的防治措施

地下水的不良作用主要有潛蝕、流砂和管涌三類。 針對于潛蝕首先可以改變滲透水流的動(dòng)力條件，使水流梯度小于臨界水力梯度，可用堵截地表水流入巖土層;阻止地下水在巖土層中流動(dòng);設(shè)反濾層;減小地下水流速等。另外可以改善巖、土的性質(zhì)，增強(qiáng)其抗?jié)B能力。如進(jìn)行爆炸、壓密、打樁、化學(xué)加固處理等，可以增加巖土的密實(shí)度，降低水流滲透性。針對于流砂，可以進(jìn)行人工降低地下水位 將地下水降至可能產(chǎn)生流砂的地層以下，然后再開挖。 其次可以打板樁 其目的一方面是加固坑壁，另一方面是改善地下水的流動(dòng)條件，即增長滲流途徑，減小地下水力梯度和流速。

3.3 起重吊裝預(yù)防控制措施

首先要嚴(yán)把起重吊裝特種作業(yè)人員的準(zhǔn)入審核關(guān)，加強(qiáng)起重吊裝作業(yè)人員安全教育培訓(xùn)，杜絕人的不安全行為。同時(shí)完善特種設(shè)備的進(jìn)場檢測，對新安裝的、經(jīng)過大修或改變重要性能的起重機(jī)械，在使用前必須都應(yīng)當(dāng)按照起重機(jī)性能試驗(yàn)的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行吊重試驗(yàn)，杜絕起重吊裝機(jī)械設(shè)備帶病作業(yè)，防范物的不安全狀態(tài)。最后，在吊裝施工前應(yīng)嚴(yán)格按審批后的起重吊裝方案進(jìn)行施工，嚴(yán)格遵守起重吊裝操作規(guī)程，大型起重吊裝施工時(shí)應(yīng)安排專人值守。起重機(jī)每班作業(yè)前應(yīng)先作無負(fù)荷的升降、旋轉(zhuǎn)、變幅，前后左右的運(yùn)行以及制動(dòng)器、限位裝置的安全性能測試，如設(shè)備有故障，應(yīng)排除后才能正式作業(yè)。起重機(jī)嚴(yán)禁超過本機(jī)額定起重量工作，在地鐵施工中，對于地下連續(xù)墻鋼筋籠、盾構(gòu)設(shè)備等超重材料構(gòu)件或在受限施工場地內(nèi)需要進(jìn)行雙機(jī)抬吊工作，尤其要注意在使用兩臺起重機(jī)同時(shí)起吊一件重物時(shí)，必須有專人統(tǒng)一指揮，兩機(jī)的升降速度應(yīng)保持相等，其重物的重量不得超過兩機(jī)額定起重量總和的75%;綁扎吊索時(shí)要注意重量的分配、每機(jī)分擔(dān)的重量不能超過額定起重量的80%。當(dāng)存在信號不清、吊裝物重量不明、所吊重物超過起重機(jī)的起重能力、重物捆綁不牢及起吊后不穩(wěn)、露天作業(yè)遇有六級以上大風(fēng)及大霧等惡劣天氣、夜間作業(yè)沒有足夠的照明、鋼絲繩嚴(yán)重磨損出現(xiàn)斷股等情況時(shí)要嚴(yán)格禁止起吊，通過控制吊裝不利的外部環(huán)境因素來保證起重吊裝的安全。 通過“人”“物”“環(huán)境”三方面的針對性控制措施可有效的控制地鐵施工中的起重吊裝施工安全風(fēng)險(xiǎn)。

4 結(jié)束語

隨著我國城市化腳步的邁進(jìn)，對于地鐵工程項(xiàng)目的需求會(huì)越來越大。但同時(shí)地鐵工程也是一項(xiàng)需要很大經(jīng)濟(jì)投資和人力投資的工程。所謂高投入高回報(bào)，地鐵的乘坐人數(shù)多、運(yùn)行時(shí)間長等優(yōu)點(diǎn)也充分抵消了其投資大的弊端。另外地鐵的這些特征決定地鐵施工安全的必要性。通過分析影響地鐵施工安全的主要影響因素，可以在工程前期設(shè)計(jì)及施工過程中采取有效的控制措施來降低施工風(fēng)險(xiǎn)，保證地所以我們要解決影響地鐵施工安全的因素，提高相關(guān)的安全意識，通過采取各種有效措施來加強(qiáng)安全管理。

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