临近既有铁路深基坑防护技术

魏士博

【摘要】随着土木建设的日益发展，工程项目中难免遇到临近既有铁路的施工部分。为保证施工过程中既有铁路的运营安全，深基坑防护技术在其中起到了非常重要的作用。然而，由于深基坑施工技术难度大，形式多样，使其存在着很大的安全隐患，地质条件的多样性更是增加了设计与施工的难度。如何防止工程坍塌，保证基坑周围环境的安全，是本文所考虑和解决的问题。

【关键词】深基坑防护；既有铁路；安全隐患

中图分类号：TV551文献标识码： A

1、深基坑工程防护措施

一般说来，深基坑工程的坍塌事故所包含的情况有如下几类：第一种是倾覆性的破坏；第二种是整体性的稳定破坏；第三种是剪切型的破坏；第四种是渗透性破坏，如流沙流土等；最后一种是局部性的隆起破坏，尤其是整体的圆弧出现滑动，塌方量较大，破坏力很强，这也是施工过程中最容易出现死伤的重点部位，也会对既有线铁道的安全运营造成极大的影响。由此可知，在进行深基坑施工之前，设计及施工单位必须要对建筑周围的地质环境乃至地下结构的岩土性状、水层性质、地下水位、渗透系数等有着精确的认识，要充分的了解建筑场地以及附近的地下管线、地下埋设物的深度，结构形式和埋设的时间等。除此之外，设计及施工单位也应该充分的掌握到影响深基坑施工的其他一些条件。例如，基坑周围地面的排水状况、地面雨水以及上下水管线排入或者漏入深基坑的可能性等。要充分的确保深基坑施工的安全，保证既有铁路的安全运营，就必须要严格的制定深基坑施工设计防护方案，确定临时的排水系统以及完善现场的临时安全防护措施。

1.1深基坑施工设计防护方案

深基坑边坡的土体，当抗剪切应力小于应力的时候，土体就特别容易的发生坍塌或者滑坡事故。基坑的边坡不仅仅是防止自然事故和人为事故发生的重要部分，更是深基坑施工安全需要多加防护的重点。一般说来，支护设计主要满足的是支护结构稳定的要求，既不会产生整体的滑移，也不会产生局部的失稳，并且在基坑的底部不会产生像隆起、锚杆的部位不致抗拔失效，同时还要满足水平的位移不会超过允许值，支护的结构构件本身受到负荷之后不致弯曲剪断等。基坑支护通常用的有排桩支护、钢板桩支护、深层搅拌支护等几种方法。与此同时，具体的施工现场基坑边缘堆放着的机械设备以及积土等杂物，往往会加重坑边的负担，再加上机械振动的影响，这些都会制约着边坡的稳定。为此，除保证适当的安全距离外，在进行支护设计时还要对周边动荷载进行验算。

1.2确定排水方案

由于临近既有铁路深基坑的施工周期一般并不是很长，在设置临时的排水系统时要充分的考虑到降雨量以及周边环境的水容量等诸多因素。一般说来，在建造排水沟时，排水沟必须能满足最大的水流量需要，以防止周边的土体受到水的浸泡，导致土层结构遭到破坏，从而产生侧向的滑移，影响既有线铁路的安全运营。另外，降水设计还应控制由于降水所引起的地基沉降不会导致临近既有线产生过量的沉降，影响临近既有线铁路的正常使用或者是危害其安全。对于地下水的控制有很多的方法，如明沟降水、轻型井点降水、电渗降水等。深基坑四周止水帷幕应控制不致引起水土流失，通常采用深层搅拌和高压喷射注浆的方式施工。

1.3完善临时的安全防护措施

基坑四周、上下行人梯两侧应加设防护栏杆，在基坑开始挖掘或者挖掘好之后，要对周边的环境做好防护和围挡，施工单位在进行现场施工时，要保证设备齐全，设施安全，并要做好临电安全、森林防火等预警措施。

2、既有线铁路防护方案

2.1 既有线铁路线路加固方案

深基坑施工会的周围土体产生扰动，对铁路安全运输产生不利影响。为保证运输安全畅通，避免损失，施工中必须对铁路线路进行加固。铁路线路加固形式可分为D梁加固、3-5-3吊轨、纵横抬梁加固法，。

既有铁路为无缝线路的，线路加固前、后，需根据实际情况对无缝线路进行应力放散、锁定轨温和轨缝焊接。

拆除加固设备期间，需对线路进行道床清筛、捣固、顺坡整平并补充道砟。

深基坑施工期间线路方向、高低、水平等须加强检查。发现线路有横移迹象，立即停工，采取相应措施，以防横移。

2.2减少对铁路运营的影响的施工措施

施工前应将施工方案报送铁路运营管理部门批准，做好与铁路部门的沟通、协作。

铁路范围内施工作业空间狭小时，基坑开挖应采取安全有效防护措施，防护桩施工应采用旋转锥钻头，尽量减少对既有铁路路基的扰动和运营干扰。

靠近管线附近的施工应小心的将各电缆及光缆探明，并做好防护和改移后，再行下一步施工，在穿越铁路电力设施时，做好专门的防电绝缘设计，绝缘设施应安全可靠。

施工过程中，若出现施工质量问题，应及时通知现场监理、业主、质检单位及设计单位共同协商提出处理意见。

3、对于深基坑施工现场进行的监测

深基坑因为岩石本身性状具有不确定性，岩石的结构与岩土的界面之间的关系也具有不确定性，这些使得深基坑施工的复杂性和实践性很强，这就要求现场的施工单位既要有专业的施工水平，又能根据现场的监测资料做出及时、准确的处理措施。

支护结构与周围环境的监测主要分为应力监测与变形监测。变形监测仪器主要采用经纬仪、水准仪和测斜仪等，应力监测仪器主要采用应变计和压力传感器等。监测的主要项目有：既有线路基、桩顶水平位移、钢管支撑轴力、桩身倾斜、水位观测、地面沉降等。

通过动态信息管理，对监测数据及时处理并及时反馈以指导施工。发现排桩异常情况应立即做施工处理，防止发生工程事故。如实测桩体的最大水平位移超过允许值0.14%h（一级基坑）或0.30%h（二级基坑）的80％（h-基坑深度mm），应采取适当措施并加密观测次数。建筑基坑工程周边环境监测报警值按控制值的70%作为预警值，80%作为报警值。

4、安全防护具体措施

4.1安全目标和体系

施工单位在施工时首先要坚持的就是安全第一，预防为主的方针。这就要求施工方杜绝非常重大的安全事故，做好安全预警措施，创建安全的生产标准基地，保护人们的生命财产安全不受到损害。

4.2安全管理组织的施工结构

一般说来，在施工单位，施工经理部应成立专门的安全生产领导小组。项目经理是组长，副经理是副组长，职能部门和施工的劳务队相关负责人是组员，安全质检部负责项目安全的检查。另外，在施工的现场，还要配备两到三名的兼职安全员，他们的职责是做好安全保卫工作。各部门应有效配合，由上而下，形成全面的安全保护体系。

4.3做好安全保证体系

以班组和项目经理为首的项目部领导要签订安保责任状，明确项目经理作为安全生产的首要负责人，项目的副经理是项目的直接负责人。另外，项目经理要与相关部门、施工劳务队的负责人签订相应的安保责任状，项目的直接负责人也就是副经理要与负责安全生产关键岗位的人员去签订安保责任状，而负责整个项目的总工程师要与主管工程师去签订技术方面的安保责任状。对于施工工程安全的管理要实行层层负责制，由上而下，建立起各级的安全生产责任制，并要制定各项的规章制度使其正规化、法制化，安全保护措施得到全方位的落实。

4.4安全生产的保证措施

4.4.1健全各项安全制度

施工单位在进行施工时，要先根据本工程的特点，再参考单位的安全管理条例，制定出具体的针对性的各项安全管理制度。例如，机械的操作要求以及如何安全的进行作业，安全用电的须知和电路架设养护管理制度，高空作业的安全制度，工地防火防风沙的措施，以及各种安全标志的维护和设置，这些都是施工单位应考虑的问题。

4.4.2做好安全教育和培训

在基坑开挖之前，参加项目工程施工的所有工作人员都要进行相关的培训和教育，为上岗做准备。这种培训一般是安检部或者工程部的工作。教育的内容有很多，例如：各个施工阶段的工作流程，安全技术的相关知识，安全制度以及该工程的危险源等。经过培训后合格的员工方能上岗，以免造成浑水摸鱼，给工程和人们的财产安全造成损失。施工技术部门对员工进行培训时应对他们进行技术交底，分析清楚每道程序的操作要领，以及每个施工阶段可能会出现的危险与相应的防范措施。对于那些从事特殊工种的员工，如从事电器、高空作业、驾驶机动车这些方面的员工，要对他们进行专业的技术培训，只有他们获得安全操作证之后方能上岗。

4.4.3加强现场的管理

加强施工现场的管理是做好施工安全工作的重点。施工现场的安全管理是以创建安全生产的标准基地为重点。要全面的贯彻实行关于安全生产的各项规章制度和条例条规。从组长到员工，每一个人都将负起全责，将安全工作放在首位，严格施工，严格管理，不断地去提高安全管理的水平。只有这样，才能建立良好的口碑和信用度，也只有这样，才能真正的为我国的社会主义现代化建设作出应有的贡献。

5、结语

在工程实施中取得了良好的效果，深基坑周围土体稳定，支护体系牢固，坑底无隆起，作业期间铁路列车的正常运行，工程最后取得圆满成功。

参考文献：

【1】《简明施工计算手册(第3版)》 江正荣，朱国梁 著 中国建筑工业出版社 2006

【2】刘堰陵，苗旺.混合井在深基坑降水中的应用.土工基础，2010-02-15

【3】《保证临近既有营运线施工安全强制性措施》.

【5】〔TB10401.1-2003〕《铁路工程施工安全技术规程》.

【6】〔JGJ 120-2012〕《建筑基坑支护技术规程》.

【7】（GB50007-2002）《建筑地基基础设计规范》