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地鐵施工臨近建構筑物安全管理及評價標準

文檔作者：吳賢國姜洲張立茂曾鐵梅2 劉夢潔文檔來源： 1．華中科技大學土木工程與力學學院 2．武漢地鐵集團有限公司		點擊數：	更新時間： 2022年10月13日
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第47卷第6期2016年6月
V．01．47 No．6 Jun．2016
建 筑 技 術
Architecture Technolow~ ·521．
地鐵施工臨近建(構)筑物安全管理及
評價標準
吳賢國 ，姜 洲 ，張立茂
(1．華中科技大學土木工程與力學學院，430074，武漢；
， 曾鐵梅2，劉夢潔
2．武漢地鐵集團有限公司，430030，武漢)
摘要：闡述地鐵施工臨近建(構)筑物安全風險管理的工作內容、要求和方法，針對臨近建(構)筑
物影響評價內容，提出臨近重要建(構)筑物專項保護方案、現場巡查和監(jiān)測、突發(fā)情況下應急預案、安全
管理評價的具體內容和要求，建立地鐵施工臨近建(構)筑物安全管理體系及評價標準。
關鍵詞：地鐵施工；安全管理；評價標準
中圖分類號：TU 745．3；TU 714 文獻標志碼：B 文章編號：1000—4726(2016)06—0521—04
SA ’ETY M A AGEM E 1’A D ASSESSM E T STANDA RD FoR ADJACENT BUILDINGS AND
STRUCTURES IN M ETRo CoNSTRUCTIoN
WU Xian—guo ，JIANG Zhou ，ZHANG Li-mao ，ZENG Tie—mei ，LIU Meng-jie
(1．School ofCivil Engineering and Mechanics，Huazhong University ofScience and Technology,430074，Wuhan，China；
2．Wuhan Memo Group Co．，Ltd．，430074，Wuhan，China)
Abstract： The working contents， dem ands and methods for the safety risk management of the
existing buildings and structures in metro construction are explicitly identified．According to the safety
impacts of metro construction on adjacent buildings and structures，the specific job requirements
concerning the protection of adjacent buildings and structures are proposed，including special protection
documents， site safety inspections and monitoring，contingency plans establishm ent， as well as safety
management assessment．A complete safety management and assessment system is developed for adjacent
buildings and structures in metro construction．
Keywords：metro construction；safety management；evaluation standard
城市地鐵建設會導致周圍地層損失，使地下水
位發(fā)生變化，破壞原有的土體平衡狀態(tài)，引發(fā)地表沉
降變形，臨近建(構)筑物發(fā)生變形、沉降、傾斜、
開裂等形式的破壞。地鐵施工對周圍環(huán)境產生的影響
及其保護已成為迫切需要研究的問題?！兜罔F工程施
收稿日期：20164)3-29
基金項目：住房和城鄉(xiāng)建設部標準定額司資助(2008—1—18)；國家
自然科學基金(51378235)；武漢建委基金(201208，201217)
作者簡介：吳賢國(1964_ )，女，湖北武漢人，教授，博士，
e-mail：wxg0220@126．tom．
工安全評價標準》明確提出，地鐵工程施工安全評價
由施工安全組織管理評價、地鐵工程施工安全技術管
理評價、施工環(huán)境安全管理評價、地鐵工程施工安全
監(jiān)控預警管理評價四部分組成[5]，體現了施工環(huán)境安
全管理評價對地鐵工程施工安全評價的重要性?！兜?
鐵工程施工安全評價標準》將施工環(huán)境安全管理劃分
為工程周邊工程地質、水文地質，建(構)筑物和地
下管線四方面的管理。本文主要研究其中建(構)筑
物的安全管理。建(構)筑物是城市基礎設施的重要
而按我國的發(fā)展和更新水平，考慮執(zhí)行通用設計標
準，可使每個人都可迅速受益。
(3)通過高質量的設計、施工、維護和服務，
在居住區(qū)乃至整個城市將幫助行為不便的兒童、成人
和老人走出家1]，享受和普通人無異的生活。
參考文獻
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建筑技術 第47卷第6期
組成部分，隧道施工不可避免地會對臨近建(構)筑
物產生影響，甚至造成破壞。研究隧道施工對臨近建
(構)筑物安全的影響及其安全管理評價標準，對隧
道施工情況下保證其正常使用有重要的理論意義與實
踐價值。
1 安全管理及現狀調查
為預防由于地鐵施工引起周圍環(huán)境的變化對臨近
建(構)筑物產生安全隱患，須對影響范圍內的建(構)
筑物進行調查，確定危險程度，形成調查報告并制定
專項保護措施。對重要的建(構)筑物還應委托有資
質的機構進行鑒定并出具報告。
地鐵隧道施工時引起臨近建(構)筑物安全風險
的大小與其和地鐵工程結構的空間位置、自身睛況、
隧道工程條件等因素有關。從安全風險特征考慮，建
(構)筑物安全風險評估流程如下。
(1)劃分和確定地鐵工程與建(構)筑物的臨
近等級。根據建筑物與地鐵隧道的空間位置關系，將
臨近等級劃分為“極臨近、非常臨近、臨近、較臨近、
不臨近”五個等級。其中，極臨近指建(構)筑物
橫跨隧道中線；非常臨近指橫跨于隧道中線與邊緣之
間；臨近指不橫跨隧道中線但跨過隧道邊緣；較鄰近
指不穿過隧道結構，但在施工影響范圍(100m)內；
不臨近指不在施工影響范圍內。對臨近等級為“不臨
近”的建(構)筑物， “只調查，不評估” ，對臨近
等級為“軔臨近”及以上的建(構)筑物，進行詳細
評估，即從臨近等級、用途等方面分析地鐵施工對臨
近建(構)筑物的影響。
(2)根據建(構)筑物的臨近等級確定調查與
評估內容。
(3)對臨近重要建(構)筑物的現狀、抵抗附
加變形和附加荷載的能力進行詳細評估。
(4)根據建(構)筑物的臨近等級，結合建(構)
筑物結構型式和基礎類型，工程地質與水文地質條件，
隧道結構的尺寸、埋深，施工方法等調查結果，確定
臨近建(構)筑物的保護標準和措施。
臨近重要建(構)筑物，安全管理要求及現狀調
查結果見表1。
2 專項保護方案
對與建(構)筑物臨近等級為“較臨近”及以上、
結構形式不穩(wěn)定、損壞狀態(tài)嚴重、地層條件差、受地
鐵施工影響大的重要建(構)筑物應制定專項保護方
案，該方案一般包括施工措施、加固措施、監(jiān)控測量
表1 安全管理要求及現狀調查結果
風險
單元 安全管理要求 調查內容
臨近 工程影響范圍內主要 調查報告內容包括主要房屋建筑物
既有 房屋建筑物的調查報 名稱、建成年代、權屬單位、使用
建筑 告，將主要房屋建筑 功能、結構形式、層數、層高、基
物按危險程度物 列表， 礎形式及埋深、主要建筑材料、使
并制訂專項保護措施 用狀況等
工程影響范圍內主要 調查報告內容包括主要市政橋梁名
臨近 市政橋涵的調查報告， 稱、建成年代、權屬單位、類型、
既有 將主要市政橋梁按危 規(guī)模、結構形式、基礎形式、跨度、
橋梁 險程度列表，并制訂 主要建筑材料、使用狀況、加固改
專項保護措施 造情況等
工程影響范圍內主要 調查報告內容包括主要市政道路的
臨近 市政道路的調查報告， 名稱、建成年代、權屬單位、道路
既有 將主要市政道路按危 等級、路面材料、修建年代、養(yǎng)護
道路 險程度列表，并制訂 周期、道路平整要求、車流量狀況、
專項保護措施 路基填料、路面板結構等
工程影響范圍內既有
臨近 地鐵線路、鐵路等的 調查報告內容包括既有鐵路的縱向
既有 調查報告，分析工程 坡度
對其可能造成的不利 、 橫向曲率、軌道高程、軌道
鐵路 影響 間距、軌道差異沉降及最大沉降等
， 并制訂專項保
護措施
等內容。本文針對盾構隧道施工、明挖段施工和暗挖
段施工三種常見的施工方法，給出臨近建(構)筑物
專項保護方案。
2．1 盾構施工臨近重要建(構)筑物保護方案
(1)加強隧道施工的沉降管理。建筑物沉降主
要由地層損失和地下水流失造成，盾構施工時應盡量
減小地層擾動，避免減小端承樁承載力；避免注漿不
密實情況，防止水土流失，在體層起伏較大時注意避
免與上部地層貫通，含水量較大地層施工時減少停機。
(2)根據建(構)筑物實際情況采取針對性加
固措施。未侵入隧道的樁基可采用預注漿和跟蹤注漿
提高承載力，侵入隧道的樁基可采用梁式托換或板基
基礎轉換的方法。對重要建(構)筑物還應制訂施工
細則。
(3)選擇適當的掘進參數。掘進參數是各項預
測和施工基礎。盾構施工穿越建(構)筑物時，掘進
參數選擇應合理。其內容應包括掘進土壓、刀盤扭矩、
掘進速度、盾構推力、注漿量及注漿壓力等。
(4)加強施工監(jiān)測。監(jiān)測結果反饋對現場作業(yè)
的指導意義很強。盾構施工中應明確沉降允許值，監(jiān)
測點數量和位置根據實際合理布置，應據盾構始發(fā)、
一般掘進和穿越建(構)筑物的要求，采用全面監(jiān)測、
日常監(jiān)測和異常隋況監(jiān)測相結合的方式實施監(jiān)測。
2016年6月 吳賢國，等：地鐵施工臨近建(構)筑物安全管理及評價標準 ·523·
2．2 明挖段施工臨近重要建(構)筑物保護方案
(1)避免基坑滲漏水?？刹捎弥顾∧徊⒅朴?
基坑滲漏水應急預案。
(2)結合基坑開挖時1司效應和空間效應，制訂
針對陛開挖策略。先支后挖以保證基坑穩(wěn)定，分層、
分段開挖以縮短工期，減少暴露時間，嚴禁超挖。
(3)施工過程中要求嚴格執(zhí)行預定方案，當基
坑變形量過大或地層沉降超標時，應及時采用坑外降
水回灌、跟蹤注漿等加固措施。
(4)實施施工監(jiān)測并實現結果反饋，根據監(jiān)測
結果動態(tài)完善施工方案。
2．3 暗挖段施工臨近重要建(構)筑物保護方案
2．3．1 暗挖法洞內施工與加固措施
施工與加固措施包括： (1)插打超前小導管注
漿加固周圍地層，減小隧道開挖的側向變形； (2)
減小初期支護格柵鋼架的縱向間距，增加噴混凝土厚
度，加設仰拱并及時封閉；(3)拱部施作超前大管棚，
管內及管周注水泥漿以加固土層； (4)加強對施工
工藝的控制，采取小分塊、短進尺、控制臺階長度、
快封閉等措施。
2．3．2 外部加固措施
外部加固措施包括：(1)有條件時應在建(構)
筑物基礎附近靠近隧道—側搭設隔斷樁，緊固樁基周
圍土體，控制因隧道開挖導致地層攏動引起的側向變
形，減少對建(構)筑物的影響； (2)在建(構)
筑物附近鉆孔，插入注漿管進行注漿，以增大建(構)
筑物周圍土體的摩擦力，改善建(構)筑物基礎的受
力環(huán)境。
2．3．3 加強監(jiān)控量測
施工中應加強洞內和地面建(構)筑物的監(jiān)控量
測并做好記錄，發(fā)現問題及時采取措施并反饋信息。
3 巡查和監(jiān)測
現場安全巡視的意義在于預防突變事故的發(fā)生。
對受地鐵施工影響較大，需進行詳細評估的II{近建
(構)筑物，應加強現場巡查和監(jiān)測。巡視范圍包括
工程自身和周邊環(huán)境，在實施現場監(jiān)測工作的同時進
行現場安全巡視，通常每日巡視一次，如遇特殊情況
應提高巡視頻率。每次巡視后，除做記錄外，還應結
合巡視結果和經驗分析安全形勢得出安全巡查結論。
現場安全監(jiān)測的主要內容包括基坑周圍地下水位
變化、臨近隧道建(構)筑物基礎沉降隋況及傾斜程
度等。施工過程中對各類周邊建(構)筑物巡查和監(jiān)
測的內容見表2。
表2 巡查和監(jiān)測內容
風險 巡查內容 監(jiān)測內容
單元
臨近 (1)建筑物外部墻體、內墻裂縫及剝落， 允許沉降量
、差異
建筑 地下有無室滲漏水； (2)建筑物地表
沉降情況、周圍建筑物地表有無裂縫、 沉降量、最大位移
物 裂縫發(fā)展情況 速率和傾斜度
(1)橋梁混凝土表面裂縫、橋梁差異
臨近 沉情況，擋墻有無開裂，伸縮縫變化情 墩臺允許沉降量、
橋梁 況； (2)橋梁周圍地表沉降情況、地 各向墩臺差異沉降
表有無裂縫及裂縫發(fā)展情況 量
既有 允許位移量、平均
道路 道路表面裂縫、沉陷、隆起情況 位移速率、最大位
移速率
(1)道床開裂，變形縫變化情況，既 路基沉降量、平均
既有 有線路運營安全； (2)鐵路地表沉降 位移速率、最大位
鐵路 情況、鐵路周圍地表有無裂縫、裂縫發(fā) 移速率和軌道變形
展情況 尺寸
4 臨近建(構)筑物突發(fā)情況下的應急預案
在“安全第一，預防為主”的準則下，制訂應急
救援預案是強制性要求，項目參建各方應根據各自的
專業(yè)及管理范圍制定應急預案。應結合地鐵工程施工
特點，對建(構)筑物保護的主要預案(不限于基坑
失穩(wěn)、隧道下穿建(構)筑物施工等情況)。預案內
容包括先兆條件、預防措施、搶險措施、疏散措施及
救援物資入場方案等，其中應急施工措施和對建(構)
筑物的保護措施是預案編制的重點內容。以盾構、淺
埋暗挖和車站施工為例，說明建(構)筑物變形過大
時應采取的應急措施和建(構)筑物保護措施。
4．1 盾構推進過程中建(構)筑物變形過大
盾構機械推進過程中，因施工原因致使臨近建
(構)筑物的位移和沉降量超過規(guī)定的報警值時，應
立即采取有效的應急措施，避免臨近建(構)筑物沉
降、開裂甚至倒塌。具體應急施工措施為在隧道內選
取合適部位進行針對性壁后注漿，若建(構)筑物沉
降過大，且地面具備場地時，可采取地面注漿充填的
形式。同時，應加強信息化施工管理，及時反饋施工
信息。
4．2 淺埋暗挖過程中建(構)筑物變形過大
若淺埋暗挖過程中建(構)筑物變形過大，應立
即暫停開挖并噴混凝土封閉，以增加噴混凝土厚度。
并采取地面加固措施(一般選擇旋噴加固)。同時加
強信息化施工，及時反饋施工信息。
4-3 基坑圍護結構位移過大，周圍建筑沉降超標
地鐵車站基坑開挖過程中，若發(fā)現圍護結構位移
過大應立即暫停開挖，緊貼土面設置臨時支撐，并采
建筑技術 第47卷第6期
用跟蹤注漿的方式減少建(構)筑物沉降。同時加強
信息化施工，及時反饋施工信息。
5 安全管理評價標準
地鐵工程施工安全評價是指根據指定的安全評價
標準，對地鐵工程安全管理制度健全情況、安全管理
措施實施情況及工程施工其他規(guī)范要求的滿足I隋況進
行評價，根據評價結果確定地鐵工程安全管理狀況，
并給出評價結論。地鐵工程施工安全評價標準的編制
以國內外相關標準為依據，如我國《鐵道隧道監(jiān)控量
測技術規(guī)范》和《盾構法隧道施工與驗收規(guī)范》、歐
沙I、1鐵道安全示范標準、英國鐵道安全黃皮書等。根據
《地鐵工程施工安全評價標準》，對周邊建(構)筑
物進行評價，評價內容如下。
5．1 周邊建(構)筑物調查評價
周邊建(構)筑物調查評價應符合下列規(guī)定：
(1)應有工程影響范圍內主要建(構)筑物的
調查報告；
(2)對重要的建(構)筑物應委托有資質的鑒
定機構進行鑒定，并應有鑒定報告。
5．2 周邊建(構)筑物影響評價
周邊建(構)筑物影響評價應符合下列規(guī)定：(1)
對重要的建(構)筑物應有專項保護方案，并經審批
或論證； (2)施工過程中應對周邊建(構)筑物進
行巡查和監(jiān)測，并有巡查和監(jiān)測記錄； (3)應有應
對突發(fā)情況的應急預案。
以某地鐵工程為例，得出地鐵工程施工周邊建
(構)筑物安全管理評價標準，如表3所示。
表3 安全管理評價標準示例
評價 評價 評價 應得 實得
項目 分項 類別 評價標準 分 扣分 分
無工程影響范圍內主要建
(構)筑物的調查報告， 0
扣8～2O
周邊 ——— 對于重要的建(構)筑物
建(構) 般 沒有委托有資質的鑒定檢
筑物 性 測機構完成，或無鑒定報 40 8 32
周邊 調查 項 告，扣8~20
目 對重要的建(構)筑物沒
建(構) 有專項保護方案，或方 O
筑物 案未經審批或論證，扣
分數 8—，20
， — —
施工過程中，未對周邊建
周邊 (構 )筑物進行巡查和監(jiān) 8
建(構 ) 般 測，或沒有巡查和監(jiān)測記
筑物 性 錄，扣 8~20 60 44
影響 項 沒有對突發(fā)情況的應急預
目 案 8
， 扣8~20
分項評價表得分 10O 24 76
本工程安全評價各項檢查均采用單項評分法，
逐項扣減不符合項得分，其好處在于能準確判斷安全
問題的源頭，有利于實現評價后改進。對工程實施評
價后，根據得分結果將安全管理水平分為合格和不合
格兩個等級。其中分項得分大于等于70為合格，否
則為不合格，需整改。實施地鐵施工安全管理評價的
意義在于可及時發(fā)現安全管理中存在的管理制度不健
全、安全責任不清晰、管理措施不合理、管理效果不
明顯等問題，同時督促相關單位整改不合格項目，以
提高地鐵施工安全管理水平。
6 結束語
隨著城市建設的不斷發(fā)展，城市環(huán)境將越來越復
雜，對隧道開挖誘發(fā)臨近建(構)筑物安全風險進行
研究具有重要的理論意義和工程實用價值。為做好地
鐵施工臨近建(構)筑物安全管理工作，須加強施工
安全管理，并評價管理效果。地鐵施工臨近建(構)
筑物安全管理工作的重點在于確定管理對象，把握控
制要點，制定專項保護方案，確保工程按要求施工，
同時還應積極實施安全管理評價。
制定安全評價標準是安全評價工作的前提，是指
導地鐵施工的重要依據，有利于企業(yè)自我監(jiān)督和完善，
從而保證地鐵工程及臨近建(構)筑物的安全。
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