羅園輝(廣州市市政工程監(jiān)理有限公司, 廣東 廣州 510045)
開展地鐵保護(hù)區(qū)工程管理工作,首先要對地鐵隧道現(xiàn)狀或近況進(jìn)行調(diào)研,對調(diào)研收集的內(nèi)容進(jìn)行整合分析;其次通過理論分析、數(shù)值模擬計算和經(jīng)驗類比,對在建或運(yùn)營中的地鐵隧道的安全風(fēng)險因素及其影響程度進(jìn)行綜合評估分析,并且對其變形情況進(jìn)行預(yù)測;最后應(yīng)對采取的保護(hù)措施加以總結(jié)并提出對策建議。此項工作主要從行政審批與執(zhí)法、技術(shù)審查與支持、結(jié)構(gòu)及設(shè)施設(shè)備監(jiān)控、保護(hù)巡查與結(jié)構(gòu)監(jiān)測維護(hù) 4 個方面展開。目前大部分城市地鐵建設(shè)有個通用特點,即“重建設(shè)、輕保護(hù),招標(biāo)低價、工期延長”,未能真正將“安全第一、以人為本”的原則落實到一線作業(yè)環(huán)境中。
建設(shè)工程安全風(fēng)險主要包括工程自身及施工作業(yè)風(fēng)險、周邊環(huán)境風(fēng)險、自然環(huán)境風(fēng)險和組織管理風(fēng)險這 4 類風(fēng)險。就地鐵隧道建設(shè)工程而言,在規(guī)劃設(shè)計階段、施工安裝階段和運(yùn)營階段有以下風(fēng)險因素可供分析研究。
(1)設(shè)計勘察缺陷、施工階段不同類型施工機(jī)械設(shè)備的垂直水平運(yùn)輸、多工種立體交叉作業(yè)、同步注漿等材料管控不到位、開倉作業(yè)管控不到位、盾構(gòu)被卡姿態(tài)失控、管片滲漏或破碎、設(shè)備配件滲漏、操作工安全意識不強(qiáng)、操作不當(dāng)或違規(guī)操作、聯(lián)絡(luò)通道暗挖支護(hù)、結(jié)構(gòu)滲漏水、施工后固結(jié)沉降、運(yùn)營期列車振動等,屬于工程自身及施工作業(yè)風(fēng)險。
(2)不同類型地下工程的近接施工或穿越重要建構(gòu)筑物(如高速、鐵路、高架橋、高壓線塔、民房群)、鄰近或下穿各類地下管線、鄰近動水動土作業(yè)(尤其鉆孔打樁或高壓注漿、基坑開挖及排水、大面積堆土卸載或爆破拆除)、違規(guī)勘探鉆探抽排地下水等,屬于周邊環(huán)境風(fēng)險。
(3)不良水文地質(zhì)、復(fù)雜不均勻地質(zhì)、特殊復(fù)合地質(zhì)、自然水土流失、承壓地下水、圍巖漏氣冒漿等,屬于自然環(huán)境風(fēng)險。
(4)各參建單位安全管理機(jī)制不完善、管理和操作水平差、安全氛圍營造不夠、安全教育技能培訓(xùn)(交底)系統(tǒng)不完善、盾構(gòu)機(jī)選型及配置風(fēng)險、地鐵保護(hù)措施不全、現(xiàn)場巡查機(jī)制不完善、安全監(jiān)管不到位、長期巡查監(jiān)控內(nèi)外信息無法關(guān)聯(lián)協(xié)作、部門監(jiān)督不力執(zhí)法不嚴(yán)、政治和法律風(fēng)險等,屬于組織管理風(fēng)險。
上述各種安全風(fēng)險因素造成既有結(jié)構(gòu)的異常沉降、收斂變形或水平位移等,將會進(jìn)一步引起結(jié)構(gòu)病害、危及行車行人安全,甚至影響地鐵運(yùn)營安全。幾乎所有地鐵隧道在施工實施階段和運(yùn)營階段都或多或少地發(fā)生過因結(jié)構(gòu)受到外力損傷而影響施工和運(yùn)營的安全事件。
2.1.1 事故概述
2018 年廣東省佛山市某地鐵隧道區(qū)間盾構(gòu)施工的盾尾管片拼裝處從小量滲水滴漏演變?yōu)橥话l(fā)涌水涌沙的“透水坍塌重大事故”,導(dǎo)致正拼裝的盾構(gòu)管片結(jié)構(gòu)瞬間被破壞,隧道前端正上方發(fā)生地面坍塌冒頂,造成 11 人死亡、1 人失蹤、8 人受傷,直接經(jīng)濟(jì)損失約 5 300 萬元。
2.1.2 調(diào)查分析
施工單位安全風(fēng)險管控不力、應(yīng)急預(yù)警不到位、應(yīng)急處置不當(dāng),未及時撤出作業(yè)人員,未采取有效的技術(shù)與管理措施及時消除盾尾密封性能下降等事故隱患。同時,各種管理不當(dāng)也埋下嚴(yán)重的事故隱患:沒有牢固樹立安全理念,沒有真正把安全放在首位;對于復(fù)雜地質(zhì)條件下的盾構(gòu)施工,安全風(fēng)險意識淡薄且措施不力;風(fēng)險處置不科學(xué),現(xiàn)場指揮不當(dāng);沒有完善盾構(gòu)分部的安全管理體制,統(tǒng)一管理流于形式;城市軌道交通盾構(gòu)施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程和管理規(guī)定滯后;職能部門的安全監(jiān)管缺乏行業(yè)針對性。
2.1.3 措施與對策
(1)優(yōu)化勘探規(guī)范規(guī)程,加強(qiáng)復(fù)雜地質(zhì)條件下盾構(gòu)施工安全風(fēng)險防范。
(2)加強(qiáng)關(guān)鍵指標(biāo)的監(jiān)測監(jiān)控,為提前預(yù)判、做出應(yīng)急救援的正確決策提供有力支持。
(3)加強(qiáng)提高風(fēng)險管控能力和應(yīng)急救援能力。
(4)優(yōu)化盾構(gòu)設(shè)備的設(shè)計和制造,制定盾尾密刷、油脂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和操作規(guī)程等。
(5)全面落實主體責(zé)任,自覺接受屬地安全監(jiān)管,重視安全隱患排查閉合,以安全保質(zhì)量。
2.2.1 事故概述
2010 年上海某地鐵隧道正上方因某施工單位非法施工打樁,導(dǎo)致隧道管片被擊穿破損、頂部泥漿噴出,幸好應(yīng)急處置得當(dāng),搶修逾 10 h 后排除安全隱患,并未造成人員傷亡,但險些影響地鐵開通運(yùn)營,給社會帶來惡劣影響;而該段受損隧道管片,后期再次耗時耗力作鋼內(nèi)襯加固。同類型事故也在 2017 年底的深圳地鐵 9 號線和 11 號線的施工中發(fā)生過。
2.2.2 調(diào)查分析
該樁基施工單位在未經(jīng)地鐵運(yùn)營單位審批的情況下擅自進(jìn)行打樁施工作業(yè)。
2.2.3 措施與對策
加強(qiáng)歸口監(jiān)管和各部門的聯(lián)合執(zhí)法,完善和健全管理長效機(jī)制,包括督促各區(qū)強(qiáng)化小散工程監(jiān)管,加強(qiáng)地鐵安全保護(hù)區(qū)監(jiān)管等,以進(jìn)一步強(qiáng)化安全意識和安全行為,切實維護(hù)地鐵運(yùn)營安全。
2.3.1 事故概述
2013 年上海地鐵某區(qū)間隧道正上方地面因市政道路施工需要進(jìn)行路基填方而發(fā)生大量堆載,路基沿線長度逾300 m、寬度逾 20 m、土高最高約 7 m,經(jīng)即時監(jiān)測發(fā)現(xiàn)隧道健康監(jiān)測值的沉降量對比 2 個月前的數(shù)據(jù)突增了 3.5 mm~22.8 mm,且下行線隧道側(cè)排水溝與中心道床剝離 2 mm。同類事故也發(fā)生在其他地區(qū)營運(yùn)中隧道上方的小區(qū)綠化施工。2015 年深圳前海雙界河路市政工程也發(fā)生類似事故,影響了地鐵 1 號線、5 號線的運(yùn)營和 11 號線的建設(shè)。
2.3.2 調(diào)查分析
經(jīng)分析,隧道正上方加載土方的重量傳遞至地鐵外壁附加荷載已遠(yuǎn)大于 20 kPa,直接導(dǎo)致管片橫向收斂變形量急劇增大,出現(xiàn)管片開口、滲漏水、缺角、橫向變形等較嚴(yán)重病害。
2.3.3 措施與對策
(1)經(jīng)應(yīng)急處置、清理隧道結(jié)構(gòu)上方及周邊約 3 m高的棄土并外運(yùn)后,隧道沉降小幅回彈了 0.46 mm~5.50 mm。跟蹤監(jiān)測至變化穩(wěn)定。
(2)對已被擾動范圍地層進(jìn)行分層灌注多組分液漿加固。
2.4.1 事故隱患
目前國內(nèi)已建成的地鐵運(yùn)營路段大多存在一些臨近建構(gòu)筑物的深基坑接近地鐵隧道的情況,導(dǎo)致距離 L 與深度 H 的比基本都小于 1.0,車輛換乘點部分可以說是零距離接觸。
2.4.2 調(diào)查分析
經(jīng)過調(diào)查收集某地區(qū)地鐵 1 號線在 1999—2011 年期間鄰近深基坑施工時的監(jiān)控監(jiān)測數(shù)據(jù),得出以下不良影響和結(jié)構(gòu)隱患:反饋收斂變形變化曲線數(shù)字累計最大超 140 mm,部分管片橫徑差異過大,出現(xiàn)多道縱向貫穿裂縫,對應(yīng)下行線沉降累計變化(基坑開挖對應(yīng)范圍)已達(dá)-48 mm、上行線達(dá)到-29.2 mm 等。運(yùn)營單位立即采取相應(yīng)措施加以控制,沉降與變形已有一定回調(diào)并逐漸趨于穩(wěn)定。類似特殊案例可參見 2018 年底陜西省西安市夏殿村安置小區(qū)項目基坑、2019 年中陜西省西安市碧桂園云頂項目一期、2017 年陜西省西安市萬科城市之光南區(qū)項目等。
2.4.3 措施與對策
(1)往后地鐵相鄰物業(yè)進(jìn)行開發(fā)與規(guī)劃設(shè)計應(yīng)按照“遠(yuǎn)大近小、遠(yuǎn)深近淺、先遠(yuǎn)后近、跳浜施工”的原則指導(dǎo)施工。
(2)施工過程應(yīng)按照“時空效應(yīng)”理論的“分層、分塊、對稱、平衡、限時”原則實施現(xiàn)場基坑開挖順序和開挖支撐施工參數(shù),從而有效控制隧道異常沉降和水平位移的不利影響。
(3)分析沉降變形規(guī)律,軟弱地基范圍的收斂變形約75% 為大地沉降,會有適當(dāng)反彈回調(diào)。開通運(yùn)營前 5 年較大,10~15 年后趨于穩(wěn)定。位于流塑性地層的隧道可以采取“雙液”微擾動輕注漿治理措施,分段分階段地應(yīng)對不均勻沉降;同時科學(xué)指導(dǎo)運(yùn)營單位根據(jù)實際需要調(diào)整沉降維修標(biāo)準(zhǔn)。
(4)鋼支撐采用“自動補(bǔ)償軸力系統(tǒng)”,可有效控制圍護(hù)結(jié)構(gòu)的水平位移,降低施工對地鐵隧道造成的不利影響。
(5)健全應(yīng)急救援預(yù)案,現(xiàn)場應(yīng)提前準(zhǔn)備好應(yīng)急救援物資,包括設(shè)備和材料。
2.5.1 施工重難點
近十年來我國各大城市如火如荼地開展地鐵工程建設(shè)。由于已運(yùn)營路線較多,難免存在在建隧道需要穿越正在運(yùn)營的大直徑隧道。例如,廣州地鐵 14 號線一期土建施工 8-9 標(biāo)區(qū)間隧道上下行線及出場線施工,按照設(shè)計要求先后 5 次下穿北二環(huán)高速(含匝道)、1 次下穿在建隧道、沙坑涌和 49 棟民房群和藍(lán)天航油管,且多次穿越 G10 廣從路以及復(fù)雜地下砂層施工,路線鄰近跨越數(shù)條 110 kV 高壓線塔,可謂困難重重、風(fēng)險較高。實施穿越工程必須做到施工方案完善,充分落實方案技術(shù)交底、安全交底及培訓(xùn)教育;要求現(xiàn)場施工主管(機(jī)長)具備豐富經(jīng)驗,及時足量注漿,充分穩(wěn)定隧道管片的周邊地層。
2.5.2 措施與對策
施工時結(jié)合工程經(jīng)驗,采取了多項冗余保障措施:依照“保頭護(hù)尾、均勻慢速推進(jìn)、適時調(diào)整糾偏、平順盾構(gòu)姿態(tài)、及時足量同步注漿、適時二次注漿加固”原則指導(dǎo)重點區(qū)域穿越;勤監(jiān)測、多跟蹤,關(guān)注盾構(gòu) GPS 測量偏差、電子水平尺即時監(jiān)測復(fù)核、當(dāng)天形成測量報告分析和CAD 圖形模擬,確保動態(tài)監(jiān)控、及時反饋;施工方案與應(yīng)急處置預(yù)案同步指導(dǎo)施工作業(yè),應(yīng)急設(shè)備材料準(zhǔn)備充分、能夠即時到位,輔助施工順利開展。
2.5.3 監(jiān)測結(jié)果
各風(fēng)險點平安渡過后相隔 1 個月,進(jìn)行最終施工復(fù)測以及第三方監(jiān)測復(fù)測,結(jié)果發(fā)現(xiàn):穿越房屋群、北二環(huán)高速的沉降量累計最大值為 -16.80 mm,累計監(jiān)測 55 次未發(fā)生報警值;穿越廣從路的沉降量累計最大值為 -29.61 mm,未發(fā)生過日報警值或累計報警值情形。最終該項目監(jiān)測數(shù)據(jù)質(zhì)量能滿足設(shè)計要求,監(jiān)測精度均達(dá)到 JGJ 8—2016《建筑物變形監(jiān)測規(guī)范》二等精度的要求。
2.6.1 重大結(jié)構(gòu)病害
重大結(jié)構(gòu)病害案例包括 2015 年南京地鐵 10 號線元通—中勝—奧體中心區(qū)間隧道和 2014 年深圳地鐵 1 號線鯉前區(qū)間隧道等。
2.6.2 調(diào)查分析
隧道結(jié)構(gòu)病害,從內(nèi)在來看,其主要誘因:施工風(fēng)險考慮不足,盾構(gòu)操作機(jī)長經(jīng)驗不足,洞內(nèi)注漿加固未能及時足量實施,一線操作工人責(zé)任心不強(qiáng)。例如:管片拼裝螺栓漏擰緊導(dǎo)致施工后錯臺變化增大,盾構(gòu)設(shè)備故障頻發(fā)、日久失修導(dǎo)致盾構(gòu)姿態(tài)失控,管片中心線偏離且未及時調(diào)整回正常范圍,施工中管片錯臺滲漏現(xiàn)象過多且未及時修正,等。從外在來看,其主要誘因:地質(zhì)不均勻或地層上軟下硬,導(dǎo)致盾構(gòu)施工沉降和運(yùn)營期間沉降過大;自然水土流失,導(dǎo)致隧道累計疊加位移變化且難以趨于穩(wěn)定;鄰接工程施工擾動較大,導(dǎo)致其對隧道外壁形成不利影響;隧道運(yùn)營初期,對振陷的鋼軌、管片未能及時進(jìn)行相應(yīng)的注漿加固;等等。
2.6.3 措施與對策
(1)針對人員經(jīng)驗不足,應(yīng)有經(jīng)驗豐富的公司技術(shù)負(fù)責(zé)人、項目總工組織多次技術(shù)研討、技術(shù)交底及專家評審論證活動。
(2)針對結(jié)構(gòu)滲漏水病害,施工時應(yīng)對隧道壁內(nèi)進(jìn)行騎縫注漿或?qū)λ淼辣诤筮M(jìn)行注雙液漿或聚氨酯,并多次治理加以鞏固。
(3)針對結(jié)構(gòu)掉塊、掉邊病害,如隧道 3 點、9 點以上的破損,主要以清理為主并輔之以速凝水泥修復(fù);如 3點、9 點以下的破損,主要以清理為主,確保不露筋。
(4)對于道床脫開、過渡段差異沉降過大的區(qū)段,采取外部壓樁回填注漿的方法以穩(wěn)定結(jié)構(gòu)沉降,同時結(jié)合內(nèi)部道床加高措施保證軌道平順。
(5)針對不均勻、不良的地層,應(yīng)積極開展對隧道外防水材料及防水工藝的試驗與應(yīng)用,以保證不會因隧道滲漏而發(fā)生水土流失現(xiàn)象。
(6)實行收斂治理,其基本原則是“上卸載、側(cè)糾偏、內(nèi)加固”,針對變形位置加強(qiáng)內(nèi)部堵漏、監(jiān)測和標(biāo)識,以防隧道結(jié)構(gòu)發(fā)生突變。在特殊情況下,多種措施齊上陣,內(nèi)加固管片裂縫處采用芳綸布加固、損傷嚴(yán)重區(qū)段采用貼鋼板加固,可增強(qiáng) 25%~30% 的極限承載力。若管片直徑變形量≥100 mm、拱頂存在 1.5 m 以上縱向裂縫,則要及時貼鋼板環(huán)加固,加固期間地面限制超規(guī)大型運(yùn)輸車輛通行。
地鐵結(jié)構(gòu)安全控制指標(biāo)主要包括地鐵結(jié)構(gòu)及設(shè)施的絕對沉降量(最終位移值)、變形、差異沉降、結(jié)構(gòu)裂縫、相對收斂、變形曲率半徑、管片接縫張開量、滲漏、地鐵外壁附加荷載量、隧道振動峰值速度、軌間距、道床脫空量等(見表 1)。
表1 城市軌道交通結(jié)構(gòu)安全控制指標(biāo)值
安全管理分 4 個等級(依次為限制級、1 級、2 級和 3級),3 級為影響輕微,對應(yīng)其等級采取相應(yīng)的管理措施(見表 2)。從設(shè)計、施工角度來分析,安全保護(hù)控制措施具體實施可以從圍護(hù)體系、土體加固、支撐體系、開挖+支撐、降水降壓、施工監(jiān)測監(jiān)控、信息化施工、應(yīng)急預(yù)案等方面展開,具體表現(xiàn)在:優(yōu)化施工工藝、加固加強(qiáng)隧道兩側(cè)、鋼支撐軸力伺服系統(tǒng)、調(diào)整降水?dāng)_流路徑、持續(xù)監(jiān)測內(nèi)結(jié)構(gòu)與外環(huán)境、實時監(jiān)控即時信息預(yù)警、完善應(yīng)急響應(yīng)體系等,從而為地鐵隧道提供充分且必要的保障。具體施工工藝及參數(shù)選擇,在此不做贅述。
表2 建設(shè)項目安全管理措施
當(dāng)?shù)罔F保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)的近接工程經(jīng)審批通過、正式施工前,應(yīng)對地鐵隧道現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查,根據(jù)結(jié)果對隧道安全管理等級進(jìn)行評估或修正并制定相應(yīng)對策。施工中應(yīng)加強(qiáng)地鐵隧道的日常巡查和監(jiān)測,適時對安全評估進(jìn)行調(diào)整,若監(jiān)測結(jié)果超過預(yù)警值,須立即采取對策使結(jié)構(gòu)變形穩(wěn)定。待施工后結(jié)構(gòu)變形穩(wěn)定,即對隧道開展詳細(xì)調(diào)查(包括健康度評定),再次評估隧道狀態(tài)對應(yīng)采取維保加固措施,從而確保地鐵隧道的結(jié)構(gòu)及運(yùn)營安全(見表 3 和表 4)。
表3 地鐵隧道現(xiàn)狀調(diào)查與監(jiān)測要求
表4 保護(hù)區(qū)建設(shè)項目及常用對策匯總表
原建設(shè)部于 2005 年頒布的《城市軌道交通運(yùn)營管理辦法》和住建部于 2013 年頒布的《城市軌道交通結(jié)構(gòu)安全保護(hù)技術(shù)規(guī)范》,指導(dǎo)并規(guī)范了地鐵隧道工程在土建施工和運(yùn)營階段如何在保護(hù)區(qū)內(nèi)開展安全保護(hù)工作。為了保障和維護(hù)地鐵隧道結(jié)構(gòu)本身和運(yùn)營的安全,按照“地鐵建設(shè)優(yōu)先、地面服從地下”的原則,必須對保護(hù)區(qū)內(nèi)的施工進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、制度化管理,通過執(zhí)行報驗、研討、論證、審批等管理流程并應(yīng)用精確的技術(shù)數(shù)據(jù),確保達(dá)到地鐵規(guī)劃、建設(shè)以及運(yùn)營線路的安全保護(hù)要求。具體如下。
(1)相關(guān)行政主管部門應(yīng)建立和健全城市軌道交通設(shè)施的安全保護(hù)管理體系,使得規(guī)范和要求管轄區(qū)內(nèi)地鐵隧道建設(shè)施工和運(yùn)營使用的管理措施更趨完善,也更有針對性。
(2)在技術(shù)方面,各參建單位應(yīng)根據(jù)城市軌道交通設(shè)施的保護(hù)要求,制定相關(guān)安全保護(hù)專項方案,并且在一線建設(shè)過程中嚴(yán)格實施。無論是控制保護(hù)區(qū)車隧結(jié)構(gòu)外側(cè) 50 m還是特殊保護(hù)區(qū) 5 m,都應(yīng)主動控制好有關(guān)安全指標(biāo)具體量的變化范圍。
(3)在管理方面,城市軌道交通運(yùn)營單位應(yīng)依法依規(guī)開展有關(guān)交通設(shè)施安全保護(hù)工作。凡是在地鐵保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)即將開展鄰近工程活動的,有關(guān)規(guī)劃都應(yīng)提前征求地鐵公司的書面意見,有關(guān)設(shè)計、施工和監(jiān)測方案都應(yīng)提前書面報驗經(jīng)軌道交通運(yùn)營單位審批同意、達(dá)到地鐵保護(hù)要求后方可入場作業(yè),并且施工過程應(yīng)服從地鐵運(yùn)營單位的監(jiān)管和管理。
建議該工作可由專業(yè)單位提供技術(shù)先進(jìn)、長期穩(wěn)定的專業(yè)服務(wù),運(yùn)用從不同終端(如地上地下佩戴“GPS 記錄儀終端”的巡查人員、可實行飛檢的全自動設(shè)備、自動化遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)監(jiān)測芯片等)實時反饋的末梢數(shù)據(jù)和經(jīng)過實時監(jiān)控系統(tǒng)平臺綜合處理和分析的一系列全區(qū)域、全天候、全實時、多指標(biāo)的大數(shù)據(jù),形成數(shù)據(jù)庫、案例庫、影視庫以便實施安全分級管理。同時,引入多種地鐵監(jiān)測新技術(shù),如隧道斷面收斂變形自動監(jiān)測系統(tǒng)、基于光電位移傳感的可視化預(yù)警監(jiān)測集成、分布式光纖自動監(jiān)測變形等。其意義在于:非常有利于優(yōu)化日常養(yǎng)護(hù)和維護(hù)工作,壓縮流程高效反應(yīng);有助于完善應(yīng)急處理措施,提供全面的應(yīng)急決策建議和科學(xué)依據(jù);能進(jìn)一步縮減部門編制,提高管理質(zhì)素,縮減管理成本。
如果將地鐵線網(wǎng)運(yùn)營比作一個區(qū)塊鏈,那么實行全過程實時信息化管理,就是將城際軌道、地面有軌電車、市區(qū)公共巴士、出租運(yùn)營的士、機(jī)場航空航班等不同類型的區(qū)塊鏈閉合成環(huán),最終從整體上完善公共交通運(yùn)營安全體系,助力優(yōu)化市民出行方案,從而大大提升城市公共安全形象和強(qiáng)化參建單位的文化特色。這將具有非常重要的現(xiàn)實意義。
作為常見的近接工程,如基坑施工、地面堆卸載、上下穿隧道、地基加固處理樁基施工、注漿作業(yè)等,都有可能出現(xiàn)在地鐵的建設(shè)過程和運(yùn)營階段,并且按照時間、空間和工法三要素對地鐵隧道結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響,繼而造成結(jié)構(gòu)承載力下降、結(jié)構(gòu)變形過大并侵入界限、乃至結(jié)構(gòu)破壞的后果。因此,近些年來地鐵管理部門嚴(yán)格遵循地鐵保護(hù)原則,對地鐵保護(hù)區(qū)范圍內(nèi)的工程建設(shè)限制加載、卸載作業(yè),以確保地鐵隧道安全可靠耐久。從預(yù)防為主、科學(xué)發(fā)展的長遠(yuǎn)觀點來看,必要的科研投入能夠得到豐厚的科研成果,并在建設(shè)現(xiàn)場應(yīng)用和按需量化實施過程中得到反饋,在推動地鐵施工的安全管理,保障科技化、集成化、自動化的安全生產(chǎn)方面具有重大意義。