地铁保护区的施工安全管理

摘要：为了保护地铁隧道本体与运营安全，对地铁保护区内的施工进行规范管理、并开展有效的隧道安全监测与施工控制。本文总结了多年的工作经验，对地铁保护区内的施工管理、隧道安全监测与施工控制等问题提出了一些看法。

关键词：地铁保护区；安全监测；施工控制

Abstract: in order to protect the subway tunnel body and safe operations, protection area in the construction of subway of carry out standardized management, and carrying out the effective tunnel safety monitoring and the construction control. This paper summarizes the many years of work experience, and to the subway protection area of construction management, safety monitoring and the construction control tunnel proposed some views.

Key words: the subway reserves; Safety monitoring; Construction control

　　引言：为了保护地铁隧道本体与运营安全，目前国内各已建地铁城市都通过立法制定了专门的城市轨道交通管理办法，南京市于2009年颁布了《南京市轨道交通管理条例》，对地铁周边特别保护区和安全保护区内的活动进行了规定。总体是地铁建设优先、“地面服从地下”的原则，地铁建设规划控制区和特别保护区内的各项建设，应当服从和配合地铁建设。

一、地铁保护区内的施工的普遍性及潜在危险

据不完全统计，上海地铁开通运营至今，在保护区内实施的工程项目近200个，其中直接建于隧道上方的工程项目1，距地铁结构边线lOm以内项目近50项。随着轨道交通的蓬勃发展，保护区内的类似工程项目越来越多，而且越来越向“深、大、近”的方向发展。许多新建、改建和扩建的工程距离地铁非常近，有的大型深基坑距离地铁仅有3米左右，开挖深度超过20多米。大面积的隧道上部卸载，大直径管道从地铁结构的上(下)方近距离通过，施工难度和施工风险非常大。在工程实施过程中和结束后的相当长一段时间内，工程都会直接或潜在对地铁安全构成威胁，实施过程中某一环节稍有不慎，都会引发地铁安全问题。

二、地铁保护区内的施工安全控制标准及监测

目前，对于在安全保护区内进行的施工作业，各城市轨道交通管理办法要求其施工方案应预先通过轨道交通部门的技术审查并征得其同意；如施工过程中出现危及轨道交通安全的情况，轨道交通部门应当通知其立即停止作业并采取相应的安全措施，同时，施工过程应当接受轨道交通建设或运营单位的安全监测。此外，部分城市还规定，对地铁影响较大的建筑或构筑物在其施工完毕后，还需进行该项目对地铁结构长期影响的监测。如上海地铁针对其地质条件、地铁结构特点，列车性能及运行条件，并参照了国内外相关资料，在进行了大量工程和技术比较后制定一套地铁保护技术标准，量化地提出了施工引起地铁隧道变形的控制值，并以此标准来保护地铁安全、指导设计施工。

由于深基坑高楼桩基、降水、堆载等各种建筑活动对地铁工程设施的综合影响限度，必须符合以下标准：(1)地铁工程(外边线)两侧的邻近3m范围内不能进行任何工程；(2)地铁结构设施绝对沉降量及水平位移量≤20mm(包括各种加载和卸载的最终位移量)；(3)隧道变形曲线的曲率半径R≥15000m；(4)相对变曲≤1/2500；(5)由于建筑无垂直荷载(包括基础地下室)及降水、注浆等施工因素而引起的地铁外壁附加荷载≤20kPa；(6)由于打桩振动、爆炸产生的震动隧道引起的峰值速度≤2.5cm/s。此外，对安全保护区内工程项目引起的地铁结构变形，通常监测的指标有隧道的收敛、位移、沉降；而对施工难度大的项目，还需另外对地铁结构的受力状态及变形进行监测。地铁公司通常会对保护区内的施工进行隧道安全监测。传统的人工测量方式虽然价格较低，但该方法受人工测量和列车运营要求的约束，不仅监测工作量大，数据反馈不及时，同时也存在人为因素干扰的可能，较难适应对保护区施工进行准确和实时反应的要求。此外，地铁公司为了保证安全运营，会对安全监测的设备线缆走向做出严格(在隧道内大量布置线缆也会增加了监测与维护成本)，同时列车运营产生的震动也会对某些监测手段产生不利影响。上述种种原因造成保护区施工隧道安全监测的难度较高。

总体而言，保护区施工隧道安全监测只是一种被动的保护措施，而相对积极的方法是有效的参与保护区内的施工建设，并对可能造成隧道安全的施工过程进行事先干预。

三、地铁保护区内的施工安全控制措施

作者结合本地区的基坑施工经验，对安全保护区内的施工安全控制提出如下建议：

一是加强施工中基坑底部出砂现象的管理与监督。要求施工单位在做好降水施工方案的同时，预先就可能引起基底出砂的原因进行总结、排查，并做好相应保护与监测准备，对于施工中可能出现的出砂事故做好应急预案，并在施工过程时针对可能引起基底出砂的作业加强管理。在问题出现时，应按照预案采取针对性的措施。

二是加强围护结构施工质最或结构冷缝的检测工作。围护结构施工质量或结构冷缝检测工作可以加强对围护结构的整体强度与刚度控制，同时可以防止坑壁在动水压力作用下会出现过大的流土、流砂现象。对于此问题应早发现、早处理。土方开挖施工应遵循分层、分区、分段、对称、限时的原则；

三是严禁超挖，应严格执行先撑后挖，并及时施加预应力；横向分区长度应合理，注意坑中坑的支撑，严格控制无撑暴露时间；纵向分段不宜过大，注意临时土坡的稳定；合理安排施工工序与挖土过程，注意开挖的平衡与对称。严禁基坑靠近地铁结构一侧进行大面积、大荷载、长时间的堆载。疏导交通，合理安排重型汽车或施工机械在基坑靠近地铁结构一侧施工活动，对于必要的运行，也要求降低速度通过近地铁结构一侧。如基坑施工过程中出现支护结构或隧道结构位移过大(或增速过大)的情况，轨道交通部门应要求施工单位查明原因，必要时可要求施工单位停止作业并采取相应的加固措施。对于临近隧道的深、大基坑施工，建议预先对隧道结构进行加固，减小基坑施工对隧道结构的影响。

结束语：

地铁管辖保护区域存在一定的安全管理难度，因此需要各级主管部门及地铁经营单位的高度重视，在确保地铁安全的情况下，统筹规划城市建设，安全施工。只有这样，才能达到城市的平衡有序和持续发展，为提升城市形象、创建和谐社会、建设文明城市、打造平安地铁创造良好环境。

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注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。