李豪

摘要：近幾年來，我國(guó)城市化腳步越來越快，城市的交通建設(shè)是城市化必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)。當(dāng)城市化規(guī)模以及城市交通發(fā)展到一定程度，必然會(huì)加快城市地鐵的建設(shè)。城市地鐵建設(shè)施工環(huán)節(jié)影響廣、范圍大，因此在進(jìn)行施工時(shí)必然會(huì)影響到城市其他建筑。本文在此基礎(chǔ)上，對(duì)城市地鐵施工建設(shè)中對(duì)其鄰近管線的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行研究，探析其風(fēng)險(xiǎn)管理，以供參考。

關(guān)鍵詞：地鐵施工地下管道安全風(fēng)險(xiǎn)管理措施

眾所周知，我國(guó)城市化發(fā)展到目前以來，有許多大城市已經(jīng)基本建立起城市軌道交通，仍在進(jìn)步完善，另有部分城市正在進(jìn)行城市軌道交通建設(shè)，城市軌道交通的建設(shè)很大程度上隨著城市化的發(fā)展而發(fā)展。但與此同時(shí)，由于城市特殊而復(fù)雜的建筑環(huán)境，在進(jìn)行軌道施工時(shí)必然會(huì)對(duì)其他管道等建筑造成安全風(fēng)險(xiǎn)，稍有不慎，可能將會(huì)牽一發(fā)而動(dòng)全身，造成重大經(jīng)濟(jì)損失和安全隱患，引起人們的高度重視。因此，在進(jìn)行地鐵施工前以及地鐵施工時(shí)，要對(duì)地鐵線的鄰近管道等設(shè)施進(jìn)行相關(guān)的安全風(fēng)險(xiǎn)管理研究，以確保在施工過程中免除對(duì)其鄰近管道的安全影響。

一、地鐵施工的特點(diǎn)

（一）地鐵的施工大部分位于地層內(nèi)部，在地下環(huán)境進(jìn)行施工，勢(shì)必要考慮到當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)情況以及水文條件。在進(jìn)行地鐵施工的地層，本身的變形運(yùn)動(dòng)會(huì)受到約束，運(yùn)動(dòng)和變形會(huì)隨著圍巖起。因此，如果分析施工地層的結(jié)構(gòu)力，首先要考慮圍巖對(duì)結(jié)構(gòu)的約束抗力，作個(gè)全面的分析，一般來說，實(shí)際上的結(jié)構(gòu)力與理論上相比可能稍有偏頗，抗力的實(shí)際大小，要根據(jù)圍巖自身的巖性以及結(jié)構(gòu)和地層之間的緊密程度而定。

（二）地鐵施工建設(shè)的主要是在地下環(huán)境，外型上呈現(xiàn)出長(zhǎng)條狀，穿越整個(gè)城市，長(zhǎng)度般在幾十公里，或者更長(zhǎng)。在實(shí)際的地鐵施工中，工程所穿越的地層情況也不盡相同，會(huì)根據(jù)該線路各地段不同的地形或地物而呈現(xiàn)出不同的差異性。比如在地鐵施工的周圍環(huán)境以及建筑物等條件，盡管大小不同，但互相影響。

（三）在進(jìn)行地鐵施工過程中，工程與周圍的環(huán)境影響時(shí)相互的，也就是說，不僅周圍的環(huán)境會(huì)對(duì)地鐵施工造成一定影響，同時(shí)地鐵的施工也會(huì)給周圍環(huán)境帶去不同程度的影響。比如地鐵施工時(shí)會(huì)產(chǎn)生噪音以及振動(dòng)，對(duì)周遭環(huán)境帶來不利影響，而施工地段的水文等條件同樣會(huì)影響地鐵施工。

（四）地鐵施工時(shí)所占據(jù)的空間范圍廣，不僅在段時(shí)間占據(jù)較大施工空間，并且隨著施工階段和時(shí)問的推移，這種空間狀態(tài)也是不停變化的，這就是所謂的時(shí)空效應(yīng)，圍巖以及結(jié)構(gòu)物的變化也是因?yàn)檫@種效應(yīng)。所以，基于地鐵施工的這個(gè)特點(diǎn)，在施工時(shí)要對(duì)各種變化情況進(jìn)行跟蹤了解，加強(qiáng)測(cè)量和監(jiān)控。

二、地鐵施工鄰近地下管線分類及其破壞模式

（一）地下管線分類

城市地鐵施工時(shí)，首先可以了解到施工附近管道的類別情況，一般可以按照管線的材質(zhì)、用途、形式、接口等特征進(jìn)行分類。根據(jù)管線的用途分類，可分為給水管道、排水管道、燃?xì)夤艿?、電纜等；根據(jù)管線的材質(zhì)分類，可分為鋼管、聚乙烯管、鋼筋混凝土管、鑄鐵管等；根據(jù)管線的接口或形式分類，可分為柔性管道以及剛性管道。

（二）地下管線破壞模式

地下管線的破換模式主要存在有兩種，一種是管線的接頭引起變形破壞（在剛性管線上比較常見），另一種是管線的應(yīng)力遭到破壞（在柔性管道上比較常見）。當(dāng)然，地下管線遭到破壞有可能是兩種模式同時(shí)發(fā)生，也有可能是以上模式中的任意種模式。

三、管線鄰近等級(jí)劃分

關(guān)于地鐵施工鄰近管線的等級(jí)劃分，主要有管隧相對(duì)位置以及管坑相對(duì)位置兩個(gè)指標(biāo)。管隧相對(duì)位置又包括管隧的相對(duì)豎直距離以及相對(duì)水平距離。如果管隧的相對(duì)豎直距離超過3，則劃分為等級(jí)Ⅰ；相對(duì)豎直距離為2.5時(shí)，劃分等級(jí)Ⅱ；相對(duì)豎直距離為2時(shí)，劃分等級(jí)Ⅲ；相對(duì)豎直距離為1.5時(shí)，劃分等級(jí)Ⅳ；相對(duì)豎直距離低于1，則劃分等級(jí)V。管隧的相對(duì)水平距離超過2.5，劃分等級(jí)Ⅰ；相對(duì)水平距離為2，劃分等級(jí)Ⅱ；相對(duì)水平距離為1.5，劃分等級(jí)Ⅲ；相對(duì)水平距離為1，劃分等級(jí)Ⅳ相對(duì)水平距離低于0.5，則劃分等級(jí)V。管坑的相對(duì)位置主要是指其相對(duì)水平距離，等級(jí)劃分與管隧的相對(duì)水平距離等級(jí)劃分相同。

四、管線安全風(fēng)險(xiǎn)因素分析

管線的安全風(fēng)險(xiǎn)是由多種因素影響的，主要影響因素有下：

（一）管線自身的影響

管線自身影響主要是指管線的自身參數(shù)對(duì)于維持穩(wěn)定運(yùn)行的影響，般來說，維持管線正常運(yùn)行的關(guān)鍵是其自身能夠承載的形變抵抗能力以及基本的荷載能力，同時(shí)，管道自身是否具有防滲漏以及抗腐蝕性等基本特性，也是影響管線安全風(fēng)險(xiǎn)的因素。

（二）管線施工的影響

地鐵施工的影響地鐵施工因素主要是在地鐵施工過程中的監(jiān)督管理問題，安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)管是否嚴(yán)格，施工是否符合執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，在施工時(shí)，很容易造成對(duì)管線鄰近土體平衡狀態(tài)的破壞，導(dǎo)致鄰近土壤的重力重新分配，難免造成土壤沉降現(xiàn)象，管線的應(yīng)力將會(huì)發(fā)生定程度的變化，最終導(dǎo)致管線出現(xiàn)變形現(xiàn)象。

（三）土質(zhì)參數(shù)的影響

管線的存在形式般為網(wǎng)絡(luò)形式，一次你，一旦土質(zhì)的參數(shù)發(fā)生變化，有可能引起同地區(qū)的管線出現(xiàn)不同程度的影響。另外，在衡量管線安全風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí)，要以彈性模量以及摩擦角為主，以其粘聚力作為主要的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。

（四）相對(duì)位置的影響

管線的相對(duì)位置是影響管線安全風(fēng)險(xiǎn)的重要因素之。相對(duì)位置主要是指地鐵與管線之間的相對(duì)水平距離或者相對(duì)豎直距離。管線產(chǎn)生的變形等現(xiàn)象，很大程度上與其相對(duì)位置呈反比例關(guān)系。

五、管線安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

管線的安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)主要分為五個(gè)等級(jí)。Ⅰ級(jí)：管線的沉降形態(tài)相對(duì)較小，煤氣管線的沉降值應(yīng)當(dāng)在5mm以下，給水管道的沉降值應(yīng)在10mm以下，排水管線的沉降值應(yīng)在20mm以下；Ⅱ級(jí)：管線的沉降形態(tài)很小，煤氣管線的沉降值般在5mm和8mm之問，給水管道的沉降值般在10mm到20mm之問，排水管線的沉降值般在20mm到30mm之間；川級(jí)：管線的沉降狀態(tài)空載安全范圍以內(nèi)，煤氣管線的沉降值在8mm和10mm之間，給水管線的沉降值應(yīng)在20mm到30mm之問，排水管線的沉降值應(yīng)當(dāng)在30mm至40mm之間；lV級(jí)：此時(shí)管線會(huì)發(fā)生較大的沉降現(xiàn)象，煤氣管線的沉降值在10mm到20mm之間，給水管線的沉降值在30mm到40mm之間，排水管線的沉降值在40mm至50mm之間；V級(jí)：此時(shí)管線會(huì)發(fā)生很大的沉降現(xiàn)象，煤氣管線的沉降值要在20mm以上，給水管線的沉降值般在40mm以上，排水管線的沉降值在50mm以上。

六、管線安全風(fēng)險(xiǎn)管理控制措施

（一）當(dāng)管線的安全風(fēng)險(xiǎn)處于Ⅰ級(jí)時(shí)，管道一般很安全的，在施工過程中使用施工參數(shù)控制即可。另外，在這種安全狀態(tài)下，不需要在地鐵施工之前進(jìn)行專門的保護(hù)措施，只需要在施工過程中進(jìn)行些適當(dāng)?shù)谋O(jiān)測(cè)和管理即可。

（二）當(dāng)管線的安全風(fēng)險(xiǎn)處于Ⅱ級(jí)時(shí)，管道的安全狀態(tài)較好，但是需要進(jìn)行些簡(jiǎn)單的防護(hù)拮施，比如在采取些般性安全保護(hù)措施針對(duì)于地鐵隧道的施工，采取的拮施主要是在洞內(nèi)，對(duì)施工當(dāng)中管線的監(jiān)測(cè)強(qiáng)度適當(dāng)減小。

（三）當(dāng)管線的安全風(fēng)險(xiǎn)處于…級(jí)時(shí)，管道的安全形態(tài)不容樂觀，相對(duì)比較危險(xiǎn)，需要進(jìn)行些重要的保護(hù)措施，要在隧道施工以及管線所在的土體上采取較為專業(yè)的保護(hù)拮施，采取措施的位置是洞外和洞內(nèi)兼顧。比如要對(duì)管線周圍的松散土體進(jìn)行加固，提高管線狀態(tài)的檢測(cè)頻率，加強(qiáng)施工參數(shù)控制等等。

（四）當(dāng)管線的安全風(fēng)險(xiǎn)達(dá)到Ⅳ級(jí)時(shí)，要引起重視了，因?yàn)榇藭r(shí)的狀態(tài)很危險(xiǎn)，需要采取各種針對(duì)性的專業(yè)拮施。管線隧道施工過程中或者土體中要同時(shí)進(jìn)行專業(yè)的保護(hù)措施和管理，除了洞外和洞內(nèi)都要進(jìn)行專業(yè)保護(hù)措施以外，還要在施工之前對(duì)鋼板樁隔離或者管線和隧道之問的土體進(jìn)行加固處理。在施工當(dāng)中要嚴(yán)密監(jiān)測(cè)管線的狀態(tài)，嚴(yán)格控制施工參數(shù)。

（五）當(dāng)管線的安全風(fēng)險(xiǎn)達(dá)到V級(jí)時(shí)，管道的狀態(tài)已經(jīng)非常緊急，除了以上所有的保護(hù)措施之外，還要制定專門的緊急預(yù)案，徹底清除管線荷載，以鋼板隔離以及注漿加固的方式對(duì)管線進(jìn)行強(qiáng)化處理，嚴(yán)密觀察施工參數(shù)，加強(qiáng)對(duì)管線的固定。

七、結(jié)束語

城市軌道交通的建設(shè)關(guān)乎于城市化的進(jìn)步發(fā)展，緩解其他交通的壓力，在各方面都具有重大意義。地鐵在施工時(shí)會(huì)給鄰近的管線帶來多種安全影響，甚至出現(xiàn)破壞情況。因此，要加強(qiáng)對(duì)地鐵施工鄰近管線的安全管理，通過對(duì)鄰近管線的安全分析，制定具有針對(duì)性的管理措施，保障地鐵施工的正常進(jìn)行以及維護(hù)鄰近管線的安全。