探析地铁施工邻近管线的安全风险管理措施

李豪

摘要：近几年来，我国城市化脚步越来越快，城市的交通建设是城市化必不可少的一个环节。当城市化规模以及城市交通发展到一定程度，必然会加快城市地铁的建设。城市地铁建设施工环节影响广、范围大，因此在进行施工时必然会影响到城市其他建筑。本文在此基础上，对城市地铁施工建设中对其邻近管线的风险进行研究，探析其风险管理，以供参考。

关键词：地铁施工地下管道安全风险管理措施

众所周知，我国城市化发展到目前以来，有许多大城市已经基本建立起城市轨道交通，仍在进步完善，另有部分城市正在进行城市轨道交通建设，城市轨道交通的建设很大程度上随着城市化的发展而发展。但与此同时，由于城市特殊而复杂的建筑环境，在进行轨道施工时必然会对其他管道等建筑造成安全风险，稍有不慎，可能将会牵一发而动全身，造成重大经济损失和安全隐患，引起人们的高度重视。因此，在进行地铁施工前以及地铁施工时，要对地铁线的邻近管道等设施进行相关的安全风险管理研究，以确保在施工过程中免除对其邻近管道的安全影响。

一、地铁施工的特点

（一）地铁的施工大部分位于地层内部，在地下环境进行施工，势必要考虑到当地的地质情况以及水文条件。在进行地铁施工的地层，本身的变形运动会受到约束，运动和变形会随着围岩起。因此，如果分析施工地层的结构力，首先要考虑围岩对结构的约束抗力，作个全面的分析，一般来说，实际上的结构力与理论上相比可能稍有偏颇，抗力的实际大小，要根据围岩自身的岩性以及结构和地层之间的紧密程度而定。

（二）地铁施工建设的主要是在地下环境，外型上呈现出长条状，穿越整个城市，长度般在几十公里，或者更长。在实际的地铁施工中，工程所穿越的地层情况也不尽相同，会根据该线路各地段不同的地形或地物而呈现出不同的差异性。比如在地铁施工的周围环境以及建筑物等条件，尽管大小不同，但互相影响。

（三）在进行地铁施工过程中，工程与周围的环境影响时相互的，也就是说，不仅周围的环境会对地铁施工造成一定影响，同时地铁的施工也会给周围环境带去不同程度的影响。比如地铁施工时会产生噪音以及振动，对周遭环境带来不利影响，而施工地段的水文等条件同样会影响地铁施工。

（四）地铁施工时所占据的空间范围广，不仅在段时间占据较大施工空间，并且随着施工阶段和时问的推移，这种空间状态也是不停变化的，这就是所谓的时空效应，围岩以及结构物的变化也是因为这种效应。所以，基于地铁施工的这个特点，在施工时要对各种变化情况进行跟踪了解，加强测量和监控。

二、地铁施工邻近地下管线分类及其破坏模式

（一）地下管线分类

城市地铁施工时，首先可以了解到施工附近管道的类别情况，一般可以按照管线的材质、用途、形式、接口等特征进行分类。根据管线的用途分类，可分为给水管道、排水管道、燃气管道、电缆等；根据管线的材质分类，可分为钢管、聚乙烯管、钢筋混凝土管、铸铁管等；根据管线的接口或形式分类，可分为柔性管道以及刚性管道。

（二）地下管线破坏模式

地下管线的破换模式主要存在有两种，一种是管线的接头引起变形破坏（在刚性管线上比较常见），另一种是管线的应力遭到破坏（在柔性管道上比较常见）。当然，地下管线遭到破坏有可能是两种模式同时发生，也有可能是以上模式中的任意种模式。

三、管线邻近等级划分

关于地铁施工邻近管线的等级划分，主要有管隧相对位置以及管坑相对位置两个指标。管隧相对位置又包括管隧的相对竖直距离以及相对水平距离。如果管隧的相对竖直距离超过3，则划分为等级Ⅰ；相对竖直距离为2.5时，划分等级Ⅱ；相对竖直距离为2时，划分等级Ⅲ；相对竖直距离为1.5时，划分等级Ⅳ；相对竖直距离低于1，则划分等级V。管隧的相对水平距离超过2.5，划分等级Ⅰ；相对水平距离为2，划分等级Ⅱ；相对水平距离为1.5，划分等级Ⅲ；相对水平距离为1，划分等级Ⅳ相对水平距离低于0.5，则划分等级V。管坑的相对位置主要是指其相对水平距离，等级划分与管隧的相对水平距离等级划分相同。

四、管线安全风险因素分析

管线的安全风险是由多种因素影响的，主要影响因素有下：

（一）管线自身的影响

管线自身影响主要是指管线的自身参数对于维持稳定运行的影响，般来说，维持管线正常运行的关键是其自身能够承载的形变抵抗能力以及基本的荷载能力，同时，管道自身是否具有防渗漏以及抗腐蚀性等基本特性，也是影响管线安全风险的因素。

（二）管线施工的影响

地铁施工的影响地铁施工因素主要是在地铁施工过程中的监督管理问题，安全风险监管是否严格，施工是否符合执行标准，在施工时，很容易造成对管线邻近土体平衡状态的破坏，导致邻近土壤的重力重新分配，难免造成土壤沉降现象，管线的应力将会发生定程度的变化，最终导致管线出现变形现象。

（三）土质参数的影响

管线的存在形式般为网络形式，一次你，一旦土质的参数发生变化，有可能引起同地区的管线出现不同程度的影响。另外，在衡量管线安全风险的同时，要以弹性模量以及摩擦角为主，以其粘聚力作为主要的评定标准。

（四）相对位置的影响

管线的相对位置是影响管线安全风险的重要因素之。相对位置主要是指地铁与管线之间的相对水平距离或者相对竖直距离。管线产生的变形等现象，很大程度上与其相对位置呈反比例关系。

五、管线安全风险评价标准

管线的安全风险评价标准主要分为五个等级。Ⅰ级：管线的沉降形态相对较小，煤气管线的沉降值应当在5mm以下，给水管道的沉降值应在10mm以下，排水管线的沉降值应在20mm以下；Ⅱ级：管线的沉降形态很小，煤气管线的沉降值般在5mm和8mm之问，给水管道的沉降值般在10mm到20mm之问，排水管线的沉降值般在20mm到30mm之间；川级：管线的沉降状态空载安全范围以内，煤气管线的沉降值在8mm和10mm之间，给水管线的沉降值应在20mm到30mm之问，排水管线的沉降值应当在30mm至40mm之间；lV级：此时管线会发生较大的沉降现象，煤气管线的沉降值在10mm到20mm之间，给水管线的沉降值在30mm到40mm之间，排水管线的沉降值在40mm至50mm之间；V级：此时管线会发生很大的沉降现象，煤气管线的沉降值要在20mm以上，给水管线的沉降值般在40mm以上，排水管线的沉降值在50mm以上。

六、管线安全风险管理控制措施

（一）当管线的安全风险处于Ⅰ级时，管道一般很安全的，在施工过程中使用施工参数控制即可。另外，在这种安全状态下，不需要在地铁施工之前进行专门的保护措施，只需要在施工过程中进行些适当的监测和管理即可。

（二）当管线的安全风险处于Ⅱ级时，管道的安全状态较好，但是需要进行些简单的防护拮施，比如在采取些般性安全保护措施针对于地铁隧道的施工，采取的拮施主要是在洞内，对施工当中管线的监测强度适当减小。

（三）当管线的安全风险处于…级时，管道的安全形态不容乐观，相对比较危险，需要进行些重要的保护措施，要在隧道施工以及管线所在的土体上采取较为专业的保护拮施，采取措施的位置是洞外和洞内兼顾。比如要对管线周围的松散土体进行加固，提高管线状态的检测频率，加强施工参数控制等等。

（四）当管线的安全风险达到Ⅳ级时，要引起重视了，因为此时的状态很危险，需要采取各种针对性的专业拮施。管线隧道施工过程中或者土体中要同时进行专业的保护措施和管理，除了洞外和洞内都要进行专业保护措施以外，还要在施工之前对钢板桩隔离或者管线和隧道之问的土体进行加固处理。在施工当中要严密监测管线的状态，严格控制施工参数。

（五）当管线的安全风险达到V级时，管道的状态已经非常紧急，除了以上所有的保护措施之外，还要制定专门的紧急预案，彻底清除管线荷载，以钢板隔离以及注浆加固的方式对管线进行强化处理，严密观察施工参数，加强对管线的固定。

七、结束语

城市轨道交通的建设关乎于城市化的进步发展，缓解其他交通的压力，在各方面都具有重大意义。地铁在施工时会给邻近的管线带来多种安全影响，甚至出现破坏情况。因此，要加强对地铁施工邻近管线的安全管理，通过对邻近管线的安全分析，制定具有针对性的管理措施，保障地铁施工的正常进行以及维护邻近管线的安全。