淺談地鐵保護區(qū)內基坑工程安全防護控制措施

劉華

成都地鐵運營有限公司 四川成都 610000

隨著經濟建設和城市建設的發(fā)展，地鐵作為聯絡城市內各區(qū)域的重要交通工具分布在城市地下，地鐵建設成為城市交通建設的重中之重，而因不注重地鐵保護區(qū)內基坑工程防護引發(fā)的安全問題也隨之成為大家關注的重點。關于如何落實安全防護控制工作，作者基于當前現狀從重要性和防控要點出發(fā)對此進行簡要分析，以期更好促進地鐵的安全運營，合理建設基坑工程。

1 相關理論概述

1.1 地鐵保護區(qū)的相關規(guī)定

為加強地鐵安全運營工作，政府出臺了《城市軌道交通結構安全保護技術規(guī)范》，規(guī)范中對設置地鐵保護區(qū)作了詳細規(guī)定，保護區(qū)的范圍應控制在地下車站與隧道結構外邊線的周邊外側50米內，地面車站與高架車站以及線路軌道周邊外側的30米內，如果是出入口、冷卻塔、風亭、控制中心或主變電所等建筑物，則應設置在外邊線和車輛段用地范圍外部的10米內。除此外，各城市也結合自身城市建設發(fā)展具體情況制定了地方性保護政策，對地鐵保護區(qū)作出了詳細規(guī)定[1]。對于本文探討的基坑工程而言，在制定和判斷城市軌道交通結構的安全防護控制標準時需要結合工程建設可能產生的影響等級和結構安全指標進行。

1.2 基坑支護工程

在基坑支護工程中，常見的基坑支護結構主要有水泥土重力式擋墻、放坡開挖、墻式支護結構、支撐錨式排樁、鋼板樁、懸臂式排樁和土釘支護等多種形式。不同地區(qū)在建設基坑支護工程時需要因地制宜，從當地的地理位置、地貌特征、土壤類型、地層結構以及地下水位等情況綜合出發(fā)，選擇出適合建設需要的基坑支護結構形式。

2 地鐵保護區(qū)基坑工程實施安全防護控制的重要性分析

隨著城市發(fā)展及建設的腳步不停，在地鐵沿線制定新的土地開發(fā)項目和市政工程建設的勢頭逐漸成為主流，每年都會有因新建工程危害到地鐵保護區(qū)導致地鐵車站和隧道受到工程建設影響甚至引發(fā)地鐵隧道安全事故的情況發(fā)生[2]。這些事故為人們的安全出行敲響了警鐘，本文就地鐵保護區(qū)基坑工程實施安全防控的重要性進行了分析，具體如下：

有利于保護地鐵及車站隧道相關設施。隨著地鐵項目的開發(fā)和建設，地鐵沿線聚集了一批又一批建筑，有商業(yè)區(qū)、住宅區(qū)、學校和醫(yī)院等，但隨之而來的基坑工程給地鐵的車站和隧道等相關設施造成了不同程度的安全隱患。首先，在地鐵保護區(qū)內進行大型的基坑挖掘項目工程極有可能會讓地鐵的隧道產生變形，基坑開挖也有可能導致地層發(fā)生移動，增加地鐵隧道的附加應力，使得地鐵隧道產生不均勻、不同程度的豎向下降最終引發(fā)安全事故。其次，當地鐵車站或隧道上方出現鉆探、打樁等施工行為時，如果安全防護控制措施不到位打穿車站頂板或隧道周邊的情況就有可能出現，對于地鐵運營和人們的人身財產安全造成傷害。第三，地鐵周邊的拆遷爆破行為也會對地鐵車站或隧道造成影響，即便是已經具有較高穩(wěn)定性的已經建設完畢的地鐵，也會因為周邊的爆破行為受到波及，尤其是當爆破作業(yè)距離地鐵車站或隧道極小的情況下，會導致地鐵出現嚴重的安全事故[3]。最后，如果在地鐵規(guī)劃區(qū)附近興建建筑，會造成地鐵和建筑中樁沖突影響雙方穩(wěn)定性的后果，無論后期采用哪種方式，都會給地鐵和建筑施工帶來無可避免的經濟損失。因此，加強地鐵保護區(qū)基坑工程安全防護對地鐵及車站隧道等相關設施起到重要的保護作用。

有利于減少或避免爆炸、火災等事故的發(fā)生。地鐵不僅是一項大型地下建筑，更是一個精密的運營項目，它需要對自身隧道的荷載力和來自外界的附加應力進行科學、準確的計算和分析，以提前預防或減免地鐵隧道變形、塌方的事故發(fā)生。在地鐵保護區(qū)內部進行施工會動搖保護區(qū)內的地層，給地鐵隧道帶來不均勻的附加應力從而造成隧道被積壓變形，當荷載力變小時則會引起地鐵內部的坍塌。其次，在地鐵保護區(qū)內開展基坑工程一旦對施工物料的安全防護控制不到位引發(fā)燃燒或爆炸事故，也會波及到地鐵及隧道和車站，引發(fā)連鎖反應，造成地下及地上大片區(qū)域的爆炸和火災，最終給社會安全和人們的人身財產安全帶來威脅和傷害。對地鐵保護區(qū)內的基坑工程實施安全防護控制措施可以將此類安全事故與地鐵及車站隧道隔離開來，減少或避免爆炸和火災等安全事故的發(fā)生，維護社會的穩(wěn)定和人們的身體及財產安全。

綜上，在現階段加緊落實地鐵保護區(qū)基坑工程安全防護控制措施對于營造安全、穩(wěn)定的地鐵運營環(huán)境具有重要現實意義，同時也有利于合理保護周邊群眾的人身安全和財產安全。

3 地鐵保護區(qū)內基坑工程安全防護控制措施分析

3.1 妥善委托第三方進行風險評估

當工程項目實施地點處于地鐵保護區(qū)內時，進行新建、擴建或改建的施工方在實施基坑挖掘和基礎施工的行為時，城市軌道交通管理單位應事先對工程項目進行審核，如審核結果顯示施工方的基坑工程行為可能會對地鐵安全造成威脅，則施工方有責任委托具有專業(yè)資質的第三方進行評估并將評估結果制成評估報告遞送給管理部門以確定基坑工程是否具備實施條件。此外，即便風險評估結果顯示具備可實施的條件，在具體施工作業(yè)中施工方也應對工程實施進度和對地鐵的車站和隧道的影響定期監(jiān)管，自覺接受管理部門的審查，同時也要在施工現場布置好安全防護工具，以防突發(fā)事件[4]。

3.2 做好對地下水情況的監(jiān)管

地下水是基坑工程在進行土方開挖或基礎作業(yè)常常遇到的一種情況，當地表或地下水因工程開挖而大量涌入時會侵蝕地基，造成地基承載力下降；另一方面，也有可能發(fā)生流砂、管涌、坑底隆起或坑外地層過度變形，影響周邊邊坡的穩(wěn)定性并作用在附件的建筑上阻礙建筑工程的順利和安全進行，地表及地下水已經成為基坑工程中重要的危險因素[5]。對此，在基坑工程建設過程中應做好對地表及地下水具體情況的監(jiān)管，采取積極措施盡量避免既有的建筑結構的周邊底層出現流砂、管涌、坑底隆起或坑外地層過度變形等情況的發(fā)生。首先，應做好對地下水水位變化的檢測、分析水位變化可能會給地鐵車站或隧道可能帶來的影響并針對各種情況做好應急預案；其次，需要引進排水、截水、降水或回灌等科學合理的地下水控制技術，做好對地下水的引導，控制地鐵保護區(qū)內周邊地層的水位變化情況；第三，應實施檢測保護區(qū)內周邊地下水水位的變化情況，當發(fā)現地下水水位對地鐵保護區(qū)造成的影響上升或即將上升到特級、一級的情況時，應對引起變化的外部作業(yè)進行及時管控，形成封閉的截水系統(tǒng)。

3.3 做好施工安全管控工作

對地鐵保護區(qū)基坑工程實施安全防護控制除了要從事前風險評估、地下水水位實時監(jiān)控兩個方面著手，最重要的還是要做好基坑工程施工過程中的安全管控工作，保護施工人員的人身安全，推進工程項目的有序進行，通過夯實每一個施工步驟來減少或避免安全隱患的滋生。首先，應采用分層有序的挖土方法嚴格按照設計方案進行施工，不能隨意更改施工方案；在階段性項目施工完畢后應立即封閉基坑以防止水浸和暴漏，并建設好排水設施，避免對基坑造成侵蝕影響穩(wěn)定性。其次，應嚴格按照先撐后挖的原則進行支撐結構的施工和拆除，同時做好施工過程中保護支護結構不受碰撞或擾亂地層土的工作[6]。最后，當發(fā)現有異常情況發(fā)生時應立即停止基坑工程，如施工人員發(fā)現監(jiān)測數值異?；虺^監(jiān)測值的累計值、邊坡土層突然移動或者基坑支護結構發(fā)生位移或變形等情況時，應立刻停止施工作業(yè)并安排專業(yè)人員對現場進行分析，立即找出造成的原因采取有效的措施，制定相應的解決方案解決問題。

4 結語

基坑工程的安全和穩(wěn)定對地鐵的車站和隧道安全影響重大，因此必須落實并加強地鐵保護區(qū)內基坑工程安全防護控制措施，通過加強事前風險評估和干預、實時監(jiān)測地下水水位情況和施工過程中的安全管控工作可以起到有效的安全防控作用，對保護地鐵車站和隧道具有重要的積極意義。