地铁施工邻近管线安全风险管理工作探讨

李鑫

摘要： 文章首先简要阐述了地铁施工的特点及邻近管线安全风险管理的重要意义，在此基础上对地铁施工邻近管线的安全管理措施进行论述。期望通过本文的研究能够对地铁施工中邻近管线安全性的提升有所帮助。

Abstract： This paper first briefly describes the characteristics of subway construction and the importance of the adjacent pipeline safety risk management. On this basis， the safety management measures of the adjacent pipeline are discussed. It is expected that the study of this paper will help to improve the safety of adjacent pipelines in subway construction.

关键词： 地铁工程；邻近管线；安全风险管理

Key words： subway project；adjacent pipeline；safety risk management

中图分类号：U455.1 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）13-0062-02

1 地铁施工的特点及邻近管线安全风险管理的重要意义

1.1 特点分析

①受约束抗力作用。地铁施工位于地下，会直接受到地质和水文条件的影响。在靠近地层处进行地铁隧道施工，地层的作用力会约束隧道结构，使其运作与围岩同步。为此，必须在分析地铁结构受力情况时，综合考虑围岩对结构的约束抗力，根据围岩自身的特性，以及地铁结构与地层的紧密度关系，从而计算出实际产生的约束抗力。

②附近环境不同。地铁结构为长带状，工程线路的长度至少在几十公里以上，这使得地铁工程会穿越多个不同的地层，造成地铁施工临近各地段的地形和地物存在着明显差异，增加了地铁施工的复杂性。如，地铁施工附近的建筑物、管线等边界环境不尽相同，对地铁施工带来了安全隐患。

③影响的相互性。地铁施工中，无可避免地会受到诸多因素的影响，同时施工作业也会对周边环境带来影响。如，地铁施工受周围地质条件、自然环境的影响，必须充分考虑这些影响因素设计施工方案。但与此同时，地铁施工作业也会对邻近的水环境带来反作用，地铁施工产生的振动会对围岩结构带来影响。

④施工条件变化。在地铁工程施工中，地下空间状态会随着施工进度产生一定变化，这一变化会形成时间与空间的动态变化过程，即时空效应。在这一效应的作用下，地铁工程结构与围岩也会产生物性变化。为此，在施工过程中必须跟踪测量这些变化的因素，根据监测结果及时调整施工方案，有效规避施工安全风险隐患。

1.2 邻近管线安全风险管理的重要意义

为了保障生产生活所需，在地下埋设了多种管线，如水电、通信、供热、燃气等管线。由于不同类型的地下管线，其在管材选用、管线功能、埋设方法、埋设年代、施工标准、接头處理等方面存在着明显差异，所以这些管线抵抗外界风险能力也有所不同。在地铁工程施工过程中，经常会遇到这些地下管线的干线或支线，如若因施工不当对地下管线造成了破坏，则不仅会增加地铁工程安全隐患，酿成重大安全事故，而且还会在一定范围内影响正常的社会生产生活，带来巨大的经济损失。

随着我国城市轨道建设的快速发展，城市地铁工程也随之增多，受地下管线网络错综复杂的影响，地铁工程必须充分考虑到管线的分布，避免在地铁隧道施工中对地层造成扰动，进而威胁到管线安全。尤其在地铁隧道下穿施工中，如若带来影响较大的地层位移情况，则会损坏管线，造成煤气泄露、电力中断、水管渗水等事故，酿成严重后果。如，某地铁在下穿施工中，同时引发了该区域地下渗水坍塌和天然气泄露事故，并且天然气管线破裂，导致施工线路发生爆炸，使附近数千户居民停水、停电、停气。为了避免上述情况发生，有效规避地铁施工邻近管线安全风险，我国出台实施的GB50715-2011中明确指出，在地铁工程施工安全评价中纳入施工环境安全管理评价，评价内容主要包括三个项目，即地下管线、周边建筑物以及水文地质。通过评价标准中规定的评价内容可以看出，地铁施工必须重视邻近管线的安全风险管理，为保障地铁顺利完工、避免安全事故发生奠定基础。

2 地铁施工邻近管线的安全管理措施

2.1 管线的安全管理要求

随着城市化建设进程的不断加快，城市管网的地下埋设错综复杂，给地铁工程施工带来了较大的安全威胁。为了加强管线的安全管理，应尽量改移施工邻近区域范围内的给排水管线，针对实在无法改移的管线，应与相关负责部门共同商讨管线保护方案，由相关部门为地铁施工提供详实的管线信息，并与施工企业一起加强施工监控量测。尤其针对天然气、电力等管线，相关产权部门要派专人到施工现场对邻近管线进行监护，有效规避重大风险源。

为避免邻近管线受地铁施工影响而产生沉降变形，应采取有效的管线保护技术措施，主要包括以下两种：一种是主动保护，地铁施工要采取先进可靠的施工技术，最大程度地降低施工对地层带来的扰动；另一种是被动保护，在地铁施工中采取各种保护措施，增强地层承载力，使管线具备一定的抵抗变形能力。具体的管线安全管理要求如下：

①地铁施工准备阶段，要认真勘察地质条件和管线分布，制定管线保护方案和应急处理预案，准备充足的防坍施工材料，能够对小坍方进行妥善处理，避免小坍方演变成大坍方。

②地铁施工中如需使用大型机械设备，则必须对机械设备的作业区域铺设钢板，并对该区域范围的场地进行混凝土硬化处理，混凝土厚度控制在20-30cm。若地下管线埋入较浅，则可采取先挖槽后进行混凝土硬化的方式对管线进行被动保护。

③对于给排水管线的保护，要与相关负责部门进行协商，可采取排走或引流雨水、污水管的方式。若雨水方沟的管径较大，可预先敷设防水卷材，将防水管材的接头留在管线上方，采取隧道施工防水工艺处理纵向接头，保证混凝土管壁上紧密贴合防水材料。此外，还要采取补救措施，如对管线周边进行加固，或采用隔离桩的保护方法。对于易受外界因素影响的管线，为防止这类管线渗漏，可将注浆管埋设于地面，对具体施工情况进行监控并跟踪注浆，起到实时防护的作用。

2.2 管线分级安全保护

针对邻近管线面临的安全风险程度不同，可将管线保护分为一般、重点和专业三个等级的保护。一般保护适用于地铁施工对管线造成的影响程度较小的情况，在施工中无需采取加固措施；重点保护适用于管线距离地铁结构较近，或受地铁施工扰动影响较为明显的情况，针对这类管线应采取加固措施，并制定应急处理预案，对地铁施工邻近管线予以重点保护；专业保护适用于与地铁结构紧密相邻，且潜在重大安全隐患的管线保护，在必要的情况下应委托专业机构进行勘测，制定专业的保护措施对管线进行超前加固，避免施工对管线带来破坏。重点保护和专业保护主要针对面临较大施工安全风险的管线而采取的保护措施，一般保护主要针对风险较小的管线而采取的保护措施。在地铁施工中，要对管线进行分级保护，采取与保护等级相对应的保护措施。如，一般保护仅需在洞内采取保护措施；重点保护不仅要在洞内采取保护措施，而且还要在洞外采取保护措施，并针对可预见的突发状况制定应急预案；专业保护在重点保护的基础上，还应聘请专业人士针对具体情况进行分析，并制定专项保护方案。

2.3 管线的安全控制措施

通常情况下，以暗挖法作为主要施工工艺的地铁工程项目，在建设的过程中，邻近的管线基本上不会暴露出来，这给管线的安全风险管理增添了一定的难度。为确保地铁施工中邻近管线的安全性，应当采取合理可行的安全控制措施：

①改迁。这是地铁施工中，确保邻近管线安全较为常用的措施之一，适用于受开挖影响较大的管线，可在对管线进行安全风险评估后，确定出需要进行改迁的管线。当改迁受到周围环境影响时，可在条件允许的情况下，对现有的管线进行更新，具体做法是更换管材，如将钢混结构的管道改成钢质的管道，以此来增强管道的刚度和强度，也可对管道进行局部改造，提高其抗变形能力。

②隔离法。对于埋深深度较大的邻近管线，可采用隔离法进行安全保护，具体做法是通过施工各类桩基对管线周围的土体位移情况进行限制，并从隧洞内施作隔墙，将管道与隧道施工扰动区域隔离开，再用注浆的方式进行微量调整，由此可达到对邻近管线安全保护的目的。

2.4 管线的安全监控

为了有效防范邻近管线的安全风险，规避地铁施工安全事故的发生，应当加强管线监测，及时掌握管线的动态信息。具体的监测方法主要包括以下两种：一种是间接测点，在地下管线的上方地表或井盖上设置观测点，这种监测方式操作简便，可避免破土开挖，但是因其未对管线直接量测，所以会影响监测的精确度。间接测点适用于交通密集、防范标准较低的施工区域管线监测；另一种是直接測点，在管线上直接设置测点，对管线的沉降进行监测，这种监测方法的精确度较高。在直接测点中可采取以下两个方法：

①抱箍式直接测点。根据管线直径大小，将扁铁做成直径略微大于管线直径的圆环，利用圆环连接管线与测杆，并将测杆延伸到地面，布置相应窨井，避免对道路交通带来影响。这种直接测点方式的量测结果精确度较高，但是却需要对路面结构造成破坏，直至开凿到管线底面位置。所以，抱箍式直接测点不适用于城市主干道上的管线监测，仅适用于次干道的管线监测，如对于燃气管道监测而言，可采取这一监测方法。

②套管式直接测点。这种监测方式是在所测管线顶面与地面之间埋设一根硬塑料管，并将安置了标尺的测杆放置到硬塑料管内。在保持测杆放置位置不发生变化的情况下，测杆所获取的测量结果可较为准确地反映出管线的沉降情况，这种监测方法操作简单，能够在不开凿道路路面的前提下进行管线监测。套管式直接测点的实施阶段划分明确，具体为：当获得实际测量值超过预设的风险管理值时，必须立即停止施工，对施工方案进行调整，并采取有效的保护措施，在保证管线安全的前提下方可恢复施工。在这一过程中，必须跟踪监测管线的沉降变化，直到施工通过管线后，再逐步拉大监测的时间间隔，该方法的监测周期大概为90d左右。

3 结论

综上所述，地铁施工是一项较为复杂且系统的工作，受其施工特点的影响，在实际施工过程中，常常会对邻近管线的安全性造成影响。为最大限度确保邻近管线的安全，使其免遭地铁施工的破坏，应当加强安全风险管理，通过相关措施的合理运用，在保证地铁工程顺利进行的前提下，为邻近管线的安全提供保障。

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