浅谈地铁保护区内基坑工程安全防护控制措施

2021-11-23刘华

商品与质量 2021年30期

刘华

成都地铁运营有限公司四川成都 610000

随着经济建设和城市建设的发展，地铁作为联络城市内各区域的重要交通工具分布在城市地下，地铁建设成为城市交通建设的重中之重，而因不注重地铁保护区内基坑工程防护引发的安全问题也随之成为大家关注的重点。关于如何落实安全防护控制工作，作者基于当前现状从重要性和防控要点出发对此进行简要分析，以期更好促进地铁的安全运营，合理建设基坑工程。

1 相关理论概述

1.1 地铁保护区的相关规定

为加强地铁安全运营工作，政府出台了《城市轨道交通结构安全保护技术规范》，规范中对设置地铁保护区作了详细规定，保护区的范围应控制在地下车站与隧道结构外边线的周边外侧50米内，地面车站与高架车站以及线路轨道周边外侧的30米内，如果是出入口、冷却塔、风亭、控制中心或主变电所等建筑物，则应设置在外边线和车辆段用地范围外部的10米内。除此外，各城市也结合自身城市建设发展具体情况制定了地方性保护政策，对地铁保护区作出了详细规定[1]。对于本文探讨的基坑工程而言，在制定和判断城市轨道交通结构的安全防护控制标准时需要结合工程建设可能产生的影响等级和结构安全指标进行。

1.2 基坑支护工程

在基坑支护工程中，常见的基坑支护结构主要有水泥土重力式挡墙、放坡开挖、墙式支护结构、支撑锚式排桩、钢板桩、悬臂式排桩和土钉支护等多种形式。不同地区在建设基坑支护工程时需要因地制宜，从当地的地理位置、地貌特征、土壤类型、地层结构以及地下水位等情况综合出发，选择出适合建设需要的基坑支护结构形式。

2 地铁保护区基坑工程实施安全防护控制的重要性分析

随着城市发展及建设的脚步不停，在地铁沿线制定新的土地开发项目和市政工程建设的势头逐渐成为主流，每年都会有因新建工程危害到地铁保护区导致地铁车站和隧道受到工程建设影响甚至引发地铁隧道安全事故的情况发生[2]。这些事故为人们的安全出行敲响了警钟，本文就地铁保护区基坑工程实施安全防控的重要性进行了分析，具体如下：

有利于保护地铁及车站隧道相关设施。随着地铁项目的开发和建设，地铁沿线聚集了一批又一批建筑，有商业区、住宅区、学校和医院等，但随之而来的基坑工程给地铁的车站和隧道等相关设施造成了不同程度的安全隐患。首先，在地铁保护区内进行大型的基坑挖掘项目工程极有可能会让地铁的隧道产生变形，基坑开挖也有可能导致地层发生移动，增加地铁隧道的附加应力，使得地铁隧道产生不均匀、不同程度的竖向下降最终引发安全事故。其次，当地铁车站或隧道上方出现钻探、打桩等施工行为时，如果安全防护控制措施不到位打穿车站顶板或隧道周边的情况就有可能出现，对于地铁运营和人们的人身财产安全造成伤害。第三，地铁周边的拆迁爆破行为也会对地铁车站或隧道造成影响，即便是已经具有较高稳定性的已经建设完毕的地铁，也会因为周边的爆破行为受到波及，尤其是当爆破作业距离地铁车站或隧道极小的情况下，会导致地铁出现严重的安全事故[3]。最后，如果在地铁规划区附近兴建建筑，会造成地铁和建筑中桩冲突影响双方稳定性的后果，无论后期采用哪种方式，都会给地铁和建筑施工带来无可避免的经济损失。因此，加强地铁保护区基坑工程安全防护对地铁及车站隧道等相关设施起到重要的保护作用。

有利于减少或避免爆炸、火灾等事故的发生。地铁不仅是一项大型地下建筑，更是一个精密的运营项目，它需要对自身隧道的荷载力和来自外界的附加应力进行科学、准确的计算和分析，以提前预防或减免地铁隧道变形、塌方的事故发生。在地铁保护区内部进行施工会动摇保护区内的地层，给地铁隧道带来不均匀的附加应力从而造成隧道被积压变形，当荷载力变小时则会引起地铁内部的坍塌。其次，在地铁保护区内开展基坑工程一旦对施工物料的安全防护控制不到位引发燃烧或爆炸事故，也会波及到地铁及隧道和车站，引发连锁反应，造成地下及地上大片区域的爆炸和火灾，最终给社会安全和人们的人身财产安全带来威胁和伤害。对地铁保护区内的基坑工程实施安全防护控制措施可以将此类安全事故与地铁及车站隧道隔离开来，减少或避免爆炸和火灾等安全事故的发生，维护社会的稳定和人们的身体及财产安全。

综上，在现阶段加紧落实地铁保护区基坑工程安全防护控制措施对于营造安全、稳定的地铁运营环境具有重要现实意义，同时也有利于合理保护周边群众的人身安全和财产安全。

3 地铁保护区内基坑工程安全防护控制措施分析

3.1 妥善委托第三方进行风险评估

当工程项目实施地点处于地铁保护区内时，进行新建、扩建或改建的施工方在实施基坑挖掘和基础施工的行为时，城市轨道交通管理单位应事先对工程项目进行审核，如审核结果显示施工方的基坑工程行为可能会对地铁安全造成威胁，则施工方有责任委托具有专业资质的第三方进行评估并将评估结果制成评估报告递送给管理部门以确定基坑工程是否具备实施条件。此外，即便风险评估结果显示具备可实施的条件，在具体施工作业中施工方也应对工程实施进度和对地铁的车站和隧道的影响定期监管，自觉接受管理部门的审查，同时也要在施工现场布置好安全防护工具，以防突发事件[4]。

3.2 做好对地下水情况的监管

地下水是基坑工程在进行土方开挖或基础作业常常遇到的一种情况，当地表或地下水因工程开挖而大量涌入时会侵蚀地基，造成地基承载力下降；另一方面，也有可能发生流砂、管涌、坑底隆起或坑外地层过度变形，影响周边边坡的稳定性并作用在附件的建筑上阻碍建筑工程的顺利和安全进行，地表及地下水已经成为基坑工程中重要的危险因素[5]。对此，在基坑工程建设过程中应做好对地表及地下水具体情况的监管，采取积极措施尽量避免既有的建筑结构的周边底层出现流砂、管涌、坑底隆起或坑外地层过度变形等情况的发生。首先，应做好对地下水水位变化的检测、分析水位变化可能会给地铁车站或隧道可能带来的影响并针对各种情况做好应急预案；其次，需要引进排水、截水、降水或回灌等科学合理的地下水控制技术，做好对地下水的引导，控制地铁保护区内周边地层的水位变化情况；第三，应实施检测保护区内周边地下水水位的变化情况，当发现地下水水位对地铁保护区造成的影响上升或即将上升到特级、一级的情况时，应对引起变化的外部作业进行及时管控，形成封闭的截水系统。

3.3 做好施工安全管控工作

对地铁保护区基坑工程实施安全防护控制除了要从事前风险评估、地下水水位实时监控两个方面着手，最重要的还是要做好基坑工程施工过程中的安全管控工作，保护施工人员的人身安全，推进工程项目的有序进行，通过夯实每一个施工步骤来减少或避免安全隐患的滋生。首先，应采用分层有序的挖土方法严格按照设计方案进行施工，不能随意更改施工方案；在阶段性项目施工完毕后应立即封闭基坑以防止水浸和暴漏，并建设好排水设施，避免对基坑造成侵蚀影响稳定性。其次，应严格按照先撑后挖的原则进行支撑结构的施工和拆除，同时做好施工过程中保护支护结构不受碰撞或扰乱地层土的工作[6]。最后，当发现有异常情况发生时应立即停止基坑工程，如施工人员发现监测数值异常或超过监测值的累计值、边坡土层突然移动或者基坑支护结构发生位移或变形等情况时，应立刻停止施工作业并安排专业人员对现场进行分析，立即找出造成的原因采取有效的措施，制定相应的解决方案解决问题。