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摘要:地下管线在城市发展过程中占有重要地位,随着社会经济的发展,地铁建筑工程不断增多,地铁进行施工时难免会影响到邻近地下管线的正常运行,针对此种情况,需要相关人员对地铁施工中的邻近地下管线进行科学管理,对其安全风险进行控制。本文对地铁工程的施工特点进行介绍,阐述地铁施工邻近管线的种类、破坏形式及等级,分析影响邻近管线安全风险的因素及风险评价标准,并提出相应的安全风险管理措施。
关键词:地铁施工;邻近管线;安全风险管理;研究
如今城市交通工程建设较频繁,地下管网复杂程度较高,在地铁进行施工时如何对邻近管线的安全风险进行控制是人们应该考虑的问题。相关人员要对施工中邻近管线的安全管理进行重视,保障施工安全,促使地铁工程顺利进行施工。
一、地铁工程施工特点
(一)工程地质及水文影响
地铁工程主要在地下进行施工,其结构也被安装在地下环境中,易受到地铁所在地水文环境及地质条件影响,通常地下结构距离地层较近,工程人员需对地铁结构进行受力分析,在进行分析时要考虑围岩对地铁结构的抗力因素,对其抗力程度进行分析时要依据围岩的特点进行考察,同时要查看地铁结构与地层之间是否具有较强的紧密性。
(二)地铁邻近地段环境存在差异
在地下环境中对地铁进行施工时,因地铁本身的特点,地铁会延伸较长的距离,通常情况下,地铁在地下会经过不同的地层,其中地形等会存在一些差异,比如地铁施工周围的环境不同,这些差异的存在并对地铁结构的影响较少。但地铁与周围环境相互影响,如地铁受到地下水文环境的影响,同时地铁在运行时又会产生一定的噪音等。
(三)地下空间环境会发生变化
对地铁工程进行施工时需要创建较大的施工环境,即随着地铁施工活动的逐渐开展,地下空间环境也逐渐被创建出来。地下空间在地铁工程施工中也会出现一定的变化,且这种变化具有动态性的特点,通常将其称为时空效应。时空效应会受到围岩及一些结构物质的影响,相关人员要采用相关科学技术对地下空间环境的变化情况进行监测,对监测结果进行科学分析,增强地铁工程施工效果。
二、地铁施工邻近管线种类、破坏形式及等级
(一)邻近管线种类
通常可从用途、接口方法及材料等角度对地下邻近管线进行分类。从用途角度来说,可将其分为排水管道、燃气管道等。从接口方法来看,可将其分为柔性、刚性等管道。从材料角度可将其分为聚乙烯管、钢筋混凝土管等。
(二)地铁施工邻近管线破坏形式
地下管线破坏形式通常可分为两种情况,即从柔性管、刚性管两种类型的管线来分析管线破坏形式,分别为应力破坏与接头变形破坏。通常情况下会出现一种破坏形式,两种破坏形式同时出现的可能性较少。
(三)地下管线等级
可根据相应的等级指标对地下邻近管线的等级进行划分,可将其分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ五个等级,具体可参考下图。
三、影响管线安全风险的因素
(一)管线本身因素
地下管线若要保证良好的运行情况,需要其本身具有较强的荷载力,还要考虑其形变抵抗性能。同时管线长期处在地下环境中,会受到不同程度的腐蚀,并出现管线渗漏问题,这些都对地下管线的正常运行造成不利影响。相关人员要对其进行重视,并进行有效调控。
(二)地铁施工管理
地铁施工管理对管线安全风险有重要影响。在对工程进行施工时,会打破邻近管线的土体平衡,从而对重力产生影响,易引发沉降问题,不利于管线的正常运行。这种情况对影响到管线应力,易发生形变现象。
(三)管线与地铁相对位置
管线与地铁的相对位置也是影响管线安全风险的因素之一,其相对位置是指相对竖直距离与水平距离,管线变形程度随距离大小的变化而发生变化,距离越近,管线变形程度越大,距离越远,管线变形程度越小。
(四)土质参数因素
通常管线会受到土质参数的影响,工程人员在考虑管线安全风险时,要关注弹性模量、内摩擦角等因素,同时要以其粘聚力作为评定依据。
四、地下管线安全风险评价标准
(一)Ⅰ级评价标准
管线Ⅰ级评价标准要求管线具有较小的沉降度,其中排水管线的沉降值不可超过20毫米,给水管线的沉降数值则不可超过10毫米,煤气管线的沉降值不可超过5毫米。
(二)Ⅱ级评价标准
该评价标准要求管线沉降值要保持在恰当范围内,即排水管线沉降数值不可超过30毫米,但要大于20毫米;给水管线沉降数值不可超过20毫米,但要大于10毫米;煤气管线沉降值不可超过8毫米,但要大于5毫米。
(三)Ⅲ级评价标准
在Ⅲ级评价标准中,管线沉降值仍然处在可控状态,危险系数较小,其中排水管线沉降值大于30毫米【1】,但是没有超过40毫米,则处在安全范围内;给水管线沉降数值则大于20毫米,但不超过30毫米;煤气管线的沉降值则大于8毫米,但不超过10毫米。管线在这些范围内会相对安全。
(四)Ⅳ级评价标准
在该等级评价标准中,管线的沉降程度较高,对于排水管线来说,其沉降值没有超过50毫米,但已经超过40毫米。给水管线的沉降值则超过30毫米,但小于40毫米。煤气管线沉降值小于20毫米,但已超过10毫米。
(五)Ⅴ级评价标准
对于Ⅴ级评价标准来说,管线沉降程度较严重,排水管线的沉降数值超过50毫米,给水管线的沉降数值已经超过40毫米,而煤气管线的沉降数值则超过20毫米。
五、地铁施工邻近管线安全风险控制措施
(一)Ⅰ级风险控制措施
当管线风险程度处于Ⅰ级时【2】,管道能够保持良好的运行状态,工程人员要对其参数进行控制,在相应的时间内对管线的沉降情况进行监测,全面掌握管线的安全情况。
(二)Ⅱ级风险控制措施
此时管道处在安全运行状态,工程人员可采用一般方法对地下管道进行保护,并对管线适当进行监测,可不必采取较多的保护措施,但要做好预防工作,保障管线的安全运行。(三)Ⅲ级风险控制措施
管线等级若为Ⅲ级时,其危险系数较高,管道的安全运行情况会受到影响,工程人员要采取有效措施对其进行保护,可在管线土体及隧道中采取相应措施,同时要对洞坑内外进行保护。在施工过程中,要全面掌握施工参数,对管线的运行状态进行监测,若管线四周的土体出现松散状况,工程人员要对其进行注浆,以便达到加固的施工效果,保障管线的安全运行。
(四)Ⅳ级风险控制措施
此时管线处在较危险的运行状态【3】,需施工人员采用专业措施,并做好应急预案,要先对管线周围土体实施注浆,还可采用钢板桩,对其进行加固。要对施工参数进行掌控,并时刻对管线进行监测,为使管线保持固定可采用支撑法。
(五)Ⅴ级风险控制措施
此时管线危险程度较严重,工程人员不仅要做好相关防护措施,还要专门制定应急预案,并全面解决管线荷载问题,做好相关加固措施,如采用注浆法,安排专门人员监测管线状态,保障其平稳运行。
结语:
地下管网复杂程度较高,地铁施工会对地下管线产生影响,工程人员要对地铁工程邻近管线的安全风险进行调控,不断对其进行研究,促使其不断完善,促使地铁工程顺利施工,并保证地铁施工邻近管线的安全运行状态。
参考文献:
[1] 高丙丽,任建喜.地铁施工邻近管线安全风险评估研究[J].现代隧道技术,2016,53(3):118-123.
[2] 胡静.地铁施工邻近管线安全风险管理研究[J].江西建材,2014,(9):132.
[3] 吴贤国,曾铁梅,张立茂等.地铁施工邻近管线安全风险管理研究[J].铁道工程学报,2013,(9):127-132.
论文作者:赵明禧
论文发表刊物:《基层建设》2017年2期
论文发表时间:2017/4/20
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