1前言
21世紀初是城市地下鐵道、各種隧道工程以及地下空間工程大發展的重要時期。為解決城市交通、停車、貿易、通訊、供水以及供電等工程項目占地的重大難題,人們將大力開發利用地下空間[1]。隨著城市建設的發展,在市區修筑地下工程,尤其是在地面建筑密集、地下管線復雜的城市中心地區,地鐵施工引起的地面沉陷將有可能危及周圍建筑物的安全。因此,必須對地鐵施工進行安全管理。在施工前必須清楚地掌握工程沿線建筑物的構造、型式、年代、使用狀況等情況,對工前建筑物進行評估,確定建筑物的已有的變形以及抵抗剩余變形的能力。其次在施工過程中進行監控量測,并根據評價指標進行判斷,對建筑物進行評估。這樣可以對城市地下工程施工對建筑物影響的問題,做出比較合理的技術決策和現場應變措施。最后對建筑物工后進行評估。
目前國內外在對地鐵施工對建筑物的影響評估時有不少文獻資料,國內文獻[4-6]對地鐵施工對建筑物的影響以及對建筑物采取的保護措施進行了描述,都是以個案的形式出現,并沒有系統地介紹怎么進行建筑物的安全風險評估,并且對于建筑物在地鐵施工過程中到底還能承受多大的剩余變形(即建筑物的現狀評估),基本上都沒有涉及到。因此,本文針對上述幾點,從地鐵施工對建筑物產生影響以及管理方面提出建筑物的安全風險評估步驟,以便對其他類似工程提供參考和借鑒。
2建筑物施工安全風險評估
在地鐵施工過程中,由于地層的擾動,必然會對地鐵結構周圍的建筑物產生一定程度的影響。為了確保地鐵施工期間建筑物的安全使用,必須對建筑物的現狀進行調查和評估,預測地鐵施工對建筑物產生的影響范圍和程度,及時采取相應得處理措施,才能使地鐵施工在保證建筑物正常運營的前提下得以安全有序地進行。為此,應開展以下5個方面的工作:①建筑物資料的調查;②建筑物現狀評估;③地鐵施工對鄰近地層和建筑物的影響與預測;④地鐵施工沉降控制標準的制定;⑤地鐵施工過程管理和控制程序的制定,其總的流程圖見圖1。
2.1建筑物資料調查
資料調查的目的是確切地掌握建筑物的實際數據及其與地鐵結構之間的空間位置關系。資料的調查包括如下方面。
2.1.1與建筑物相關資料的調查
與建筑物相關的調查資料主要包括:原設計圖和竣工圖、工程地質報告(對于以前沒有或缺少的資料,必要時須進行補勘)、歷次加固和改造設計圖、事故處理報告、竣工驗收文件和檢查觀測記錄;原始施工情況(原始施工資料);建筑物的使用條件;根據已有的資料與實物進行初步核對、檢查和分析。
2.1.2與地鐵結構相關的資料的調查
與地鐵結構相關的資料調查主要包括:平面布置圖;施工區地質資料圖;設計資料,包括車站的縱橫斷面形式與尺寸等;與建筑物的位置關系圖;結構材料性能和幾何參數的檢測和分析,結構構件的計算分析、現場實測,必要時進行結構檢驗。