臨近既有鐵路深基坑防護技術

魏士博

【摘要】隨著土木建設的日益發展，工程項目中難免遇到臨近既有鐵路的施工部分。為保證施工過程中既有鐵路的運營安全，深基坑防護技術在其中起到了非常重要的作用。然而，由于深基坑施工技術難度大，形式多樣，使其存在著很大的安全隱患，地質條件的多樣性更是增加了設計與施工的難度。如何防止工程坍塌，保證基坑周圍環境的安全，是本文所考慮和解決的問題。

【關鍵詞】深基坑防護；既有鐵路；安全隱患

中圖分類號：TV551文獻標識碼： A

1、深基坑工程防護措施

一般說來，深基坑工程的坍塌事故所包含的情況有如下幾類：第一種是傾覆性的破壞；第二種是整體性的穩定破壞；第三種是剪切型的破壞；第四種是滲透性破壞，如流沙流土等；最后一種是局部性的隆起破壞，尤其是整體的圓弧出現滑動，塌方量較大，破壞力很強，這也是施工過程中最容易出現死傷的重點部位，也會對既有線鐵道的安全運營造成極大的影響。由此可知，在進行深基坑施工之前，設計及施工單位必須要對建筑周圍的地質環境乃至地下結構的巖土性狀、水層性質、地下水位、滲透系數等有著精確的認識，要充分的了解建筑場地以及附近的地下管線、地下埋設物的深度，結構形式和埋設的時間等。除此之外，設計及施工單位也應該充分的掌握到影響深基坑施工的其他一些條件。例如，基坑周圍地面的排水狀況、地面雨水以及上下水管線排入或者漏入深基坑的可能性等。要充分的確保深基坑施工的安全，保證既有鐵路的安全運營，就必須要嚴格的制定深基坑施工設計防護方案，確定臨時的排水系統以及完善現場的臨時安全防護措施。

1.1深基坑施工設計防護方案

深基坑邊坡的土體，當抗剪切應力小于應力的時候，土體就特別容易的發生坍塌或者滑坡事故?；拥倪吰虏粌H僅是防止自然事故和人為事故發生的重要部分，更是深基坑施工安全需要多加防護的重點。一般說來，支護設計主要滿足的是支護結構穩定的要求，既不會產生整體的滑移，也不會產生局部的失穩，并且在基坑的底部不會產生像隆起、錨桿的部位不致抗拔失效，同時還要滿足水平的位移不會超過允許值，支護的結構構件本身受到負荷之后不致彎曲剪斷等?；又ёo通常用的有排樁支護、鋼板樁支護、深層攪拌支護等幾種方法。與此同時，具體的施工現場基坑邊緣堆放著的機械設備以及積土等雜物，往往會加重坑邊的負擔，再加上機械振動的影響，這些都會制約著邊坡的穩定。為此，除保證適當的安全距離外，在進行支護設計時還要對周邊動荷載進行驗算。

1.2確定排水方案

由于臨近既有鐵路深基坑的施工周期一般并不是很長，在設置臨時的排水系統時要充分的考慮到降雨量以及周邊環境的水容量等諸多因素。一般說來，在建造排水溝時，排水溝必須能滿足最大的水流量需要，以防止周邊的土體受到水的浸泡，導致土層結構遭到破壞，從而產生側向的滑移，影響既有線鐵路的安全運營。另外，降水設計還應控制由于降水所引起的地基沉降不會導致臨近既有線產生過量的沉降，影響臨近既有線鐵路的正常使用或者是危害其安全。對于地下水的控制有很多的方法，如明溝降水、輕型井點降水、電滲降水等。深基坑四周止水帷幕應控制不致引起水土流失，通常采用深層攪拌和高壓噴射注漿的方式施工。

1.3完善臨時的安全防護措施

基坑四周、上下行人梯兩側應加設防護欄桿，在基坑開始挖掘或者挖掘好之后，要對周邊的環境做好防護和圍擋，施工單位在進行現場施工時，要保證設備齊全，設施安全，并要做好臨電安全、森林防火等預警措施。

2、既有線鐵路防護方案

2.1 既有線鐵路線路加固方案

深基坑施工會的周圍土體產生擾動，對鐵路安全運輸產生不利影響。為保證運輸安全暢通，避免損失，施工中必須對鐵路線路進行加固。鐵路線路加固形式可分為D梁加固、3-5-3吊軌、縱橫抬梁加固法，。

既有鐵路為無縫線路的，線路加固前、后，需根據實際情況對無縫線路進行應力放散、鎖定軌溫和軌縫焊接。

拆除加固設備期間，需對線路進行道床清篩、搗固、順坡整平并補充道砟。

深基坑施工期間線路方向、高低、水平等須加強檢查。發現線路有橫移跡象，立即停工，采取相應措施，以防橫移。

2.2減少對鐵路運營的影響的施工措施

施工前應將施工方案報送鐵路運營管理部門批準，做好與鐵路部門的溝通、協作。

鐵路范圍內施工作業空間狹小時，基坑開挖應采取安全有效防護措施，防護樁施工應采用旋轉錐鉆頭，盡量減少對既有鐵路路基的擾動和運營干擾。

靠近管線附近的施工應小心的將各電纜及光纜探明，并做好防護和改移后，再行下一步施工，在穿越鐵路電力設施時，做好專門的防電絕緣設計，絕緣設施應安全可靠。

施工過程中，若出現施工質量問題，應及時通知現場監理、業主、質檢單位及設計單位共同協商提出處理意見。

3、對于深基坑施工現場進行的監測

深基坑因為巖石本身性狀具有不確定性，巖石的結構與巖土的界面之間的關系也具有不確定性，這些使得深基坑施工的復雜性和實踐性很強，這就要求現場的施工單位既要有專業的施工水平，又能根據現場的監測資料做出及時、準確的處理措施。

支護結構與周圍環境的監測主要分為應力監測與變形監測。變形監測儀器主要采用經緯儀、水準儀和測斜儀等，應力監測儀器主要采用應變計和壓力傳感器等。監測的主要項目有：既有線路基、樁頂水平位移、鋼管支撐軸力、樁身傾斜、水位觀測、地面沉降等。

通過動態信息管理，對監測數據及時處理并及時反饋以指導施工。發現排樁異常情況應立即做施工處理，防止發生工程事故。如實測樁體的最大水平位移超過允許值0.14%h（一級基坑）或0.30%h（二級基坑）的80％（h-基坑深度mm），應采取適當措施并加密觀測次數。建筑基坑工程周邊環境監測報警值按控制值的70%作為預警值，80%作為報警值。

4、安全防護具體措施

4.1安全目標和體系

施工單位在施工時首先要堅持的就是安全第一，預防為主的方針。這就要求施工方杜絕非常重大的安全事故，做好安全預警措施，創建安全的生產標準基地，保護人們的生命財產安全不受到損害。

4.2安全管理組織的施工結構

一般說來，在施工單位，施工經理部應成立專門的安全生產領導小組。項目經理是組長，副經理是副組長，職能部門和施工的勞務隊相關負責人是組員，安全質檢部負責項目安全的檢查。另外，在施工的現場，還要配備兩到三名的兼職安全員，他們的職責是做好安全保衛工作。各部門應有效配合，由上而下，形成全面的安全保護體系。

4.3做好安全保證體系

以班組和項目經理為首的項目部領導要簽訂安保責任狀，明確項目經理作為安全生產的首要負責人，項目的副經理是項目的直接負責人。另外，項目經理要與相關部門、施工勞務隊的負責人簽訂相應的安保責任狀，項目的直接負責人也就是副經理要與負責安全生產關鍵崗位的人員去簽訂安保責任狀，而負責整個項目的總工程師要與主管工程師去簽訂技術方面的安保責任狀。對于施工工程安全的管理要實行層層負責制，由上而下，建立起各級的安全生產責任制，并要制定各項的規章制度使其正規化、法制化，安全保護措施得到全方位的落實。

4.4安全生產的保證措施

4.4.1健全各項安全制度

施工單位在進行施工時，要先根據本工程的特點，再參考單位的安全管理條例，制定出具體的針對性的各項安全管理制度。例如，機械的操作要求以及如何安全的進行作業，安全用電的須知和電路架設養護管理制度，高空作業的安全制度，工地防火防風沙的措施，以及各種安全標志的維護和設置，這些都是施工單位應考慮的問題。

4.4.2做好安全教育和培訓

在基坑開挖之前，參加項目工程施工的所有工作人員都要進行相關的培訓和教育，為上崗做準備。這種培訓一般是安檢部或者工程部的工作。教育的內容有很多，例如：各個施工階段的工作流程，安全技術的相關知識，安全制度以及該工程的危險源等。經過培訓后合格的員工方能上崗，以免造成渾水摸魚，給工程和人們的財產安全造成損失。施工技術部門對員工進行培訓時應對他們進行技術交底，分析清楚每道程序的操作要領，以及每個施工階段可能會出現的危險與相應的防范措施。對于那些從事特殊工種的員工，如從事電器、高空作業、駕駛機動車這些方面的員工，要對他們進行專業的技術培訓，只有他們獲得安全操作證之后方能上崗。

4.4.3加強現場的管理

加強施工現場的管理是做好施工安全工作的重點。施工現場的安全管理是以創建安全生產的標準基地為重點。要全面的貫徹實行關于安全生產的各項規章制度和條例條規。從組長到員工，每一個人都將負起全責，將安全工作放在首位，嚴格施工，嚴格管理，不斷地去提高安全管理的水平。只有這樣，才能建立良好的口碑和信用度，也只有這樣，才能真正的為我國的社會主義現代化建設作出應有的貢獻。

5、結語

在工程實施中取得了良好的效果，深基坑周圍土體穩定，支護體系牢固，坑底無隆起，作業期間鐵路列車的正常運行，工程最后取得圓滿成功。

參考文獻：

【1】《簡明施工計算手冊(第3版)》 江正榮，朱國梁 著 中國建筑工業出版社 2006

【2】劉堰陵，苗旺.混合井在深基坑降水中的應用.土工基礎，2010-02-15

【3】《保證臨近既有營運線施工安全強制性措施》.

【5】〔TB10401.1-2003〕《鐵路工程施工安全技術規程》.

【6】〔JGJ 120-2012〕《建筑基坑支護技術規程》.

【7】（GB50007-2002）《建筑地基基礎設計規范》