高速鐵路臨近營業線粉砂粉土地質條件下深基坑開挖安全分析和探索

陳寒+張國才

摘 要：粉土對工程性質起著控制作用，有一定的結構性。粉土有別于沙類土與粘性土。粉土粘粒的含量少，并且只是起到了聯系的作用。粉土地質條件下基坑開挖工作需要防范安全風險。本文就以鄭州至萬州鐵路河南段高速鐵路臨近營業線粉砂粉土地質條件下深基坑開挖安全分析和探索作簡要闡述。

關鍵詞：高速鐵路；粉砂粉土；深基坑開挖；安全

鐵路項目建設過程中可能會遇到基坑開挖時臨近既有鐵路線問題。而從地質條件方面看，在施工過程中也會遇見如粉砂粉土一類地質。因此在基坑開挖時，需要考慮到對臨近既有鐵路線的影響，同時也要結合到特殊的地質條件。并且要考慮到施工安全問題。為解決施工安全問題首先需要了解在臨近既有鐵路線同時存在粉砂粉土地質條件上的安全風險因素有哪些，并從參與到施工過程的相關要素來分析， 如人的因素，設備因素，工藝方法因素，環境因素等。從而確保施工過程安全。

1 項目施工條件

高速鐵路深基坑開發是鐵路建設過程中一項重要工程。為了保證建設工程質量、安全技術標準、規范落實加強項目的質量安全生產監督管理，因此要在工作中完善、實施安全開挖方案，切實保證施工人員生命財產的安全，防止施工安全生產事故發生。在項目開工前要對施工場地進行資料收集，具體收集施工區域內的自然環境和社會環境狀況。前者包含了施工區域的地形條件，如山地，丘陵，平原，盆地，峽谷地質條件又包括了巖土的類型，地質構造，水文條件。除此之外還要考慮到當地的氣象條件，氣候特征，年降雨量，降雨的時節分布，一年內最高溫度及高溫的持續時間，這一類資料通常由歷史積累得到。對于社會經濟狀況而言，考慮到對該區域產生的不利影響，沿線經濟的帶動作用。

以鄭萬上行聯絡線為例，該項目區域巖性主要為粉砂、粉質黏土、粉土，無不良地質。橋址區地下水分布于砂類土和粉質土中，主要由大氣降水補給，具明顯的動態變化特征，隨季節、降水量變化而變化。橋址區地表水有對混凝土有凍融破壞，環境等級為D1；具有氯鹽侵蝕。氣候條件方面，屬北溫帶大陸性氣候，四季分明，春季溫暖，干燥多旱，夏季炎熱，多雨易澇，秋季天氣多變，旱澇交錯，冬季寒冷多風，干燥少雨雪。降雨多集中在6～9月份，年平均氣溫14.4℃，7月最熱，平均27℃；1月最冷，平均0.1℃；年平均降雨量632毫米，無霜期220天。平均風速3m/s，最大風速18m/s。

2 項目施工環節安全管理工作

2.1 項目施工簡介

項目施工需要考慮到由自然環境條件帶來的施工過程中存在的安全問題，因此在項目施工前要準備好詳細的施工方案流程，從完善施工流程、方案；落實工人安全操作來保證工程施工安全。以鄭萬上行聯絡線為例，該項目在施工前為了保證項目施工安全做了邊坡防護設計、具體施工流程以及具體施工方法。

坡防護設計：為滿足放坡開挖條件，故基坑開挖優先選用放坡開挖的方式。聯絡線特大橋60#承臺開挖范圍內土質主要為粉砂及粉質粘土，坡頂無荷載，基坑開挖采用1：1.3的坡度。采用兩級放坡開挖方案，具體如圖1圖所示。

具體施工流程及施工方法：施工流程和方法是確保工程安全的重要途徑，施工流程是嚴格按照保證施工安全作業前提制定的，具體流程如圖2。流程中的每一個環節、先后順序及銜接都是安全開挖的保證。具體施工方法中體現安全作業的措施有設置排水坡，避免地表既有水溝，防止雨水進入基坑內；分級開挖，在挖掘機在開挖過程中，應及時做好臨邊防護；錨桿、注漿施工特別注意檢查鉆桿左右傾斜度、成孔深度、注漿壓力；基坑回填期間對承臺混凝土的不間斷養護等，落實以上方法可減少施工安全隱患。

2.2 施工過程中的安全管理工作

施工過程中的安全管理工作是整體安全管理工作的重點，施工管理單位要建立安全體系，成立安全工作小組，由主要領導負主要責任，由專業安全工作人員實施安全監管工作。并將安全工作與個人的績效、薪酬，晉升等方面結合到一起，強化管理及施工人員的安全責任意識。安全管理工作人員要嚴格按照國家相關法律法規及施工單位相應規范開展管理工作，對于安全工作要做到零容忍。

2.3 安全防范工作

基坑開挖深度較深，在開挖過程中應嚴格按方案要求分級開挖，放坡，并做好支護。機械交叉作業、運土車產生的動荷載對基坑支護產生一定的影響。采取全封閉的防護圍欄，防止人員、物體墜落。基坑開挖安全防范重點：機械開挖及人工開挖坍塌傷害挖掘機、自卸汽車等機械交叉作業安全臨時用電安全。

施工前對相關數據進行計算，作為后期施工的依據。在施工過程中要嚴格的執行設計標準，以此來防范安全事故的發生。在對坡面進行計算的時候，涉及到的參數有：坡線參數，土層參數，超載參數，土釘參數，花桿參數，錨桿參數等。基本參數又包括了所依據的規程及方法，支護結構的重要性參數，坑基的深度，坑基內地下水深度，坑基外地下水深度。抗拔承載力計算條件則包括：抗拔力土壓力值，抗拔承載力計算錨桿是否分擔土壓力，旗工期局部抗拉安全系數折減，土釘荷載分項系數，土釘抗拔安全系數，土釘墻面支錨軸向拉力經驗系數。以土層層數2為例，其具體的參數如表1。

通過對相關數據進行計算，按照1：1.3坡比，進行兩組放坡開挖，坡面采用錨桿注漿的方法，掛設鋼筋網片，噴射混凝土防護，基坑最危險滑移面穩定系數KS=1.255，坑基處于穩定狀態，滿足相關技術標準與要求。不僅是在坑基開挖的過程中要嚴格的進行計算并且依據設計方案的相關標準，施工的其它環節同樣要依據相關的標準，這樣才能保證施工過程安全。

基坑支護安全措施。土方開挖嚴格分級開挖，開挖一級使用錨桿支護一級。開挖后的土方及時外運出場。基坑四周不得堆放鋼筋等材料，挖掘機、運土車等車輛、設備避免在基坑邊沿行駛，不得停放在基坑邊沿。基坑挖土施工應做到“四邊”即：邊挖、邊整、邊鋪、邊澆，保證基坑土體不長期暴露，確保基坑穩定。在土體開挖過程中出現異常情況時，應立即停止開挖。endprint

機械交叉作業安全措施。現場機械、設備在進場驗收合格后，方能投入使用。現場機械有明顯的安全標志和安全技術操作規程牌。所有機械設備保持清潔、潤滑，經常緊固調整，不超負荷和帶病工作；機械在停用、停電時必須切斷電源。挖掘機作業安全保障措施。挖掘機操作中不應過急。人員不得進入挖機回轉半徑內。挖掘機沿基坑四周循環挖土，挖掘機需離基應距邊沿保持安全距離，防止坍塌造成設備傾覆。挖土作業時，挖機操作人員應高度注意力集中，關注周邊環境及人員，發現人員進入回轉半徑內作業應停止作業并鳴笛警示。運土車輛安全保障措施運土車司機在運土前，應熟悉本工程場地內外環境，服從指揮人員的指揮，嚴格按規定的運輸路線行駛。運土車輛機械性能應良好，嚴禁酒后、疲勞駕駛。進入施工現場內應緩慢行駛，注意坑邊安全警戒標志及警示燈。距基坑較近行駛時注意力應高度集中，關注基坑狀況。

臨邊防護、上下基坑安全措施。工作結束時，應在基坑四周做臨時圍護，并懸掛安全警示標志；在基坑一側放坡，方面人員上下通行。在防護欄桿上懸掛安全警示標志，夜間設置警示紅燈，防止人員或車輛墜落。

用電安全技術措施。施工現場用電及電線電纜的敷設等應嚴格按《施工現場臨時用電安全技術規范》及臨時施工用電安全專項方案執行。地下施工動力、照明線路應設置專用的防水輸電線路，采用專用防水電箱。所有機電設備均應有安全防護設施和專人管理，做到“一機、一箱、一閘、一漏”，確保人身安全。施工嚴禁私拉亂接電線，應由專業電工持證上崗，規范接線。施工用電設施須經驗收合格后方可使用。夜間施工應滿足照明亮度，在基坑周邊設大型鏑燈照明。

作業人員安全措施。所有施工人員均應遵守嚴格執行項目部各項安全規章制度及安全管理規定。嚴禁無特種作業證人員私自操作機械設備及電器。進入施工現場的所有人員配戴所需安全用具，遵守各項安全生產規定，遵守安全生產法，勞動保護法規以及有關規程和標準。作業人員必須嚴格遵守勞動保護規定，正確佩帶和使用個人防護用品。進行電、氣焊作業時，要有防火措施和專人看管。特殊工種必須有特殊工種上崗證，并佩帶相應的勞保用品，不得無證上崗，違章操作。交叉作業時，要有可靠的防護措施，不得傷害他人，避免被他人傷害勞動者對管理人員違章指揮、強令冒險作業，有權拒絕執行，對違反法律法規的行為有權檢舉和控告。其它安全措施定期舉辦安全會議，適時分析安全形勢，指定有關管理人員參加，并做好記錄，各作業班組對班前班后的安全作業情況進行檢查和總結，及時處理安全作業中所存在的問題。

雨雪天后，作業前應及時清理基坑上下通道，配備防滑防凍物資，雨雪、雷暴天氣禁止作業。

2.4 事故預防

在安全管理工作方面，最重要的一點就是事故預防，要將事故消除在萌芽階段，而不是在事故發生之后才開展相應的管理工作。針對施工過程中的不同環節，安全管理工作細分重點也不一樣，涉及到的內容也不同。比如加強對作業人員的安全教育，認真學習操作規程，落實安全技術交底。對可能出現塌方、滑動的地段，預報其部位、形式、規模及發展趨勢，并提出處理措施。對于雨季加強現場檢查和監測監控，加強現場巡查，尤其雨后、新開挖之后，周邊支檔情況，出現小范圍垮塌或護壁裂紋等情況必須立即上報并處理；加強監控量測工作，對基坑進行監控，對于部分地區插設簡易標記，做好地表變化情況登記。

設備操作人員是事故監控的直接責任人，在日常保養、檢修的過程中，若發現設備自身的故障，要及時解決，避免設備帶病作業。在機械集中作業、作業現場條件較差的地段，安監人員要重點監控。特種設備操作人員要按照國家政策的要求，經過專業部門培訓并考核合格、取得特種設備操作證，方能上崗。按要求對設備進行維護保養維修工作，做好維修保養記錄。有針對性的配備消防器材。經常組織設備操作人員進行安全學習，增強安全意識、提高安全生產技能。

2.5 安全管理工作堅持的原則

在安全管理工作中要堅持四不放過的原則，即事故原因未查清不放過，責任人員未處理不放過，責任人和群眾未受教育不放過，整改措施未落實不放過。除此之外對于建設過程中出現的安全問題，要堅持零容忍的態度，對工作負責也是對所有工作人員的生命健康安全負責。

安全管理工作重在預防，要從施工設計環節入手，在施工過程中嚴格的按照設計方案執行。要建立事故防范體系，將安全管理工作任務層層落實，從制度，技術，管理方面為項目建設保駕護航。將安全教育工作貫穿于施工的整個環節，加強對施工過程的監督，將事故消除在萌芽階段。

3 施工結束后期安全管理工作

在項目施工結束后要對本次施工過程中存在的安全問題進行總結，如出現問題，需對負有主要領導責任的相關人員要給予相應處理。并就本次項目建設工作中，安全管理工作還存在哪些方面的不足作出總結，提出相應的改進措施。安全總結工作內容要傳達到全體人員，并在后期工作中，發揮工作人員的主觀能動性，對工作中出現的安全問題進行監督，并對安全管理工作人員工作進行監督，營造良好的工作氛圍，創造安全的工作環境。

4 結束語

安全管理工作關系到每一個人的生命健康安全，需要工作人員有強烈的責任心，專業的知識體系。建設單位要建立健全安全管理體系，不斷完善復雜環境下安全管理工作標準，嚴格依照國家相關法律法規行事。安全管理工作，重在對各類事故的預防，預防是安全管理工作的重點所在，做好第一步后面的工作相對就較為容易。

參考文獻

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