高迅
摘 要:近年來,城市地上空間的開發接近飽和,地鐵建設現已成為城市交通的主要發展方向。地鐵施工不可避免會對周圍建筑物、管線產生影響。地鐵施工中鄰近管線的安全管理問題,已受到社會各界的廣泛關注。基于此,本文分析了地鐵施工中臨近管線的安全管理措施,以期為相關研究提供參考。
關鍵詞:地鐵;施工;鄰近管線;安全管理
地下管線屬于城市基礎建設的重要組成部分,地鐵施工不可避免地會影響地下管線,甚至會破壞管線安全。故而,新形勢下,在地鐵施工中必須防范鄰近管線安全風險,并針對性提出解決對策。
1 地鐵施工中鄰近管線的分類及等級
通常來說,地鐵施工中的鄰近管線可按照材料(鑄鐵管、鋼筋混凝土管、聚乙烯管以及鋼管等)、接口(柔性管與剛性管)、用途(電力電纜管、排水管道、燃氣管道等)、性質等進行劃分。施工過程中,管線破壞主要分為管線接頭變形破壞和管線應力破壞兩種方式,前者常見于剛性管線,后者常見于柔性管線。這兩種破壞模式既可單獨存在,也可同時發生。
地鐵結構空間與管線的遠近是產生管線風險的重要因素,在大量理論分析以及實踐經驗的基礎上,相關研究指出,可通過管線隧道之間的水平距離以及管線隧道的豎直距離來表現兩者之間的空間關系,并進一步將兩者之間的鄰近關系進行細化。管坑位置:相對水平距離:I級超過2.5,II級2,III級1.5,IV級1,V級低于0.5。管隧位置:相對水平距離:I級超過2.5,II級2,III級1.5,IV級1,V級低于0.5。相對豎直距離:I級超過3,II級2.5,III級2,IV級1.5,V級低于1。
在進行管線安全風險評估過程中,必須結合工程實際情況科學評估。通常來說,對于I-II鄰近等級的管線,可以只檢查,不評估。對于III級別及以上的管線,應全面、具體地進行評估,結合管線用途、鄰近等級等情況進行分析,進而深入探究地鐵施工對管線的具體影響。
2 地鐵施工中鄰近管線的影響因素
2.1 管線自身
管線自身因素也是影響管線安全的重要指標,管線情況直接反映了其抵抗變形的能力與承受荷載能力,主要包括管線運行情況、材料性質、用途等方面。管線運行情況主要包括給排水管道的泄露情況、燃氣管道泄露情況、鋼質管道腐蝕情況等。
2.2 土質
不同類型的土質的物理性質、化學性質存在較大差距,受施工影響出現的土層擾動大小也不一致,管線安全狀態也會產生巨大差異。通常來說,可從土體彈性模量、內摩擦角、粘聚力這3個方面計算土質對管線安全的影響。
2.3 地鐵施工
地鐵隧道施工不可避免地會破壞已有土體之間的平衡關系,進而導致沉降問題以及管線附加荷載增加,導致管線變形。可以說,地鐵施工對管線安全有著直接影響。
2.4 相對位置
地鐵與管線之間的相對位置,是導致管線變形的重要因素。兩者之間的相對距離包括相對水平距離與豎向距離,兩者之間呈負相關關系,隨著兩者之間距離的增加,管線變形逐漸下降。
3 地鐵施工中鄰近管線的安全管理對策
對于Ⅰ級風險管理:在I級風險狀況下,管道整體處于安全狀態,在具體施工開始之前,無須對管線進行專門保護,在具體施工過程中,應以施工參數控制為標準,可適當進行管線沉降監測。對于Ⅱ級風險管理:在II級風險狀況下,管道整體處于基本安全狀態,在具體施工過程中進行簡單保護即可。也就是說具體施工過程對管線安全監測需求度不高,只需要在坑內采取常規措施,對隧道施工進行簡單常規安全保護即可。對于III級風險管理:在III級風險狀況下,管線處于危險狀態,需要對管線進行一般保護,加強隧道施工過程以及管線周圍土體保護。在具體施工過程中,應合理控制施工參數,加強管線安全監測,并結合具體施工情況以及監測數據采取針對性措施加固周圍土體。對于IV級風險管理:在IV級風險狀況下,管線處于比較危險的狀態,應進行重點保護。對隧道施工以及管線土體進行專業保護,在坑內外同時進行保護。具體施工之前,及時清除管線附加荷載,加固周圍土體,設置基坑支護。在具體施工過程中,嚴格控制施工參數,全面提升管線監測頻率,對松散土體進行注漿加固處理。V級風險管理:在V級風險狀況下,管線處于相當危險的狀態,應進行專業保護。也就是對隧道施工過程以及管線土體進行專業保護,在坑內外同時進行專業保護外,還需要提供專家的緊急預案與專業保護對策。在具體施工之前,可通過卸載法降低管線荷載,并同時對隧道、管線之間的土體進行鋼板樁加固或注漿加固。在具體施工過程中,必須合理控制各種施工參數,在開挖鐵路隧道前,應加強開挖面積控制,合理計算開挖面積。為了保證工程施工的安全性,在仰拱開挖前,應加強地質考察與監控測量,一次開挖長度不應超過3m。在拆除中間支護系統時,需保證設計允許范圍內的圍巖變形,在確認安全性之后方可開展下一步工作。應動態監測管線狀態,如有必要,可使用支撐法或懸吊法加固管線。
4 結語
本文從地鐵施工中鄰近管線的分類、影響因素等角度入手,詳細論述了管線安全風險的針對性處理,多角度、多方面入手,針對性提出解決對策,以期全面提升管線安全運行質量。
參考文獻
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(作者單位:中鐵十二局集團第二工程有限公司)