地鐵隧道淺埋暗挖工程施工中的風險管理

2022-09-21 18:57:03 字數 3132 閱讀 2036

國內地鐵常用的施工方法主要包括明挖法、淺埋暗挖法、盾構法、頂管法和沉埋法。實踐表明,淺埋暗挖法由於避免了明挖法的大量拆遷占地和改建現象,受自然天氣影響小,減少對周圍環境的粉塵汙染和雜訊汙染,以及對城市交通的干擾小,十分適合用於人口及建築物密集的繁華城市內施工。因此,國內正在修建地鐵的城市在市區內大多數採用淺埋暗挖法施工,尤其在北京、廣州、深圳三地。

淺埋暗挖法支護結構設計仍以工程模擬法為主,輔以量測為手段的現場監控設計法和計算為依據的理論分析設計法。淺埋暗挖法因底層損失而引起地面移動明顯,對周圍環境的影響較大,因此對開挖、支護、襯砌、排水、注漿等方法提出了更高要求,使

施工難度增減。

北京地鐵五號線崇文門——東單站區間隧道施工採用淺埋暗挖施工法,下面將介紹該隧道施工過程的風險分析和處理過程。

1、 風險分析

在該工程風險分析中,決定採用分析方法、核查表和專家問卷相結合的方法。首先,將收集的資料中所涉及的工程專案按照wbs分解成單位、分部、和分項工程。將歸納的風險事件按照以上風險介紹的專案風險分類的標準加以分類。

如此,將工程結構分解和分類事件作為核查表的橫豎列,形成專案風險識別表。最後,請專家尤其親身參加過類似工程的專家評價核查表,去偽存真,找出該工程的主要風險。

(1) 風險一惡劣多變的底層地質和水文條件

區間工程所在底層的地質水文條件表現出很大的隨機變異性。同時,地層中還存在大量富水物體的活動和作用,如含水管線、排水暗溝等。由於土木工程地處鬧市區,導致地質勘查和降水工程受限,施工人員無法得到精確的資料。

本區間工程在施工右線中段時,曾經出現多次湧水時件,最嚴重時曾導致隧道封閉兩個月才開工。由於工程地面存在大量民房導致降水不能施工,區間隧道近2/3段存在帶水開挖施工狀況,滲漏水不斷。

(2) 風險二隧道周邊建築物和地下管線複雜

由於工程處於城市鬧市區,周圍的地下構築物和周圍環境設施很複雜:地面建築物安全程度較低;地面建築物和區間隧道之間的垂直距離不到6m;管線的類別、年限、材料及施工方法表現出承受隧道施工擾動能力較弱。

(3) 風險三前期拆遷導致工期處於不確定狀態

由於此區間隧道右線上方的大量民房為危房,且處於老城區改造計畫內,需要先拆遷民房後施工,直接導致區間工程按計畫安排應該2023年7月開工的右線隧道,直到危房拆除完畢,一年之後才開始施工。

(4) 風險四施工方案的複雜性

本工程因為運營的需要在開工後新增加了渡線突變結構。目前國內針對區間隧道渡線結構存在都種技術方案,各有千秋。但由於工程技術方案與工藝流程複雜,且不同的工法又有不同的使用條件,貿然採取某種技術方案必然產生風險。

(5) 風險五施工人員的安全

地鐵工程的建設週期長、施工環境條件差,這些對施工人員都容易產生不良影響,導致出現各種意外風險事故。

2、風險評價

根據崇文門站—東單站區間隧道的風險因素分析,應採取適當的方法已確定各風險事件大小的先後次序,確定風險事件間的內在聯絡,把握風險之間的相互關係,進一步認識風險發生的概率和引起的損失。在本工程風險管理中採用了ahp法進行風險分析。ahp法紀層次分析法,是定性分析和定量分析相結合的彭家方法,將複雜的風險問題分解為若干層次和若干要素,並把同一層次的各要素通過具體演算法進行比較、判斷和計算,得到各個要素的權重。

經過對崇文門站—東單站區間隧道風險因素的分析,建立層次分析結構圖(見下圖)。

結合專案實際情況和業主要求,借助專家意見首先對決策標準元素(b層)兩兩比較形成判斷矩陣,其次對每乙個決策標準將風險因素兩兩比較形成判斷矩陣以求的相對權重,並進行一致性檢驗,最後對各個風險因素按照統計分析排出先後次序。

3、風險處置

在此基礎上,合理編制了乙個切實可行的風險應對計畫,內容包括已識別風險因素的描述、風險分析、風險承擔人、應對措施、應對計畫、應對費用和應急計畫。

(1) 地層地質和水文風險的應對措施——風險緩解

由於地質水文條件客觀存在,不能根本消除。並且在招標檔案中已經對此地質水文條件作了一定的承諾,只能採取減輕風險。針對不良底層,可以使用淺埋暗挖法中的輔助施工方法。

應該綜合考慮輔助施工方法的選法、工程地質條件等情況,優先選擇較簡單的方法或同時採用幾種綜合輔助施工方法。常用的輔助施工方法主要有降水和地層加固兩種形式。其中地層加固方法主要有:

環形開挖留核心土;噴射混凝土封閉開挖工作面;超前錨桿或超前小導管支護;超前小導管周邊注漿加固地層;設定臨時仰拱;深孔圍岩加固劈裂預注漿或堵水固結預注漿加固地層;管棚超前支護加固地層;凍結法加固地層;水評選噴法超前支護地面加固地層;洞內、洞外降水法;洞內施工水平將排水法。考慮本區間隧道具體條件:雜填土層較厚、自穩性差、易坍塌、含水管線較多等,在區間隧道施工中,採取了三重導管注漿和地面旋噴咬合樁加洞內雙重管注漿。

在隧道上方對應地面無施工場地時,在隧道內採取超前長6m、短2.5m管注漿加固土層和止水;初支後再徑向全斷面補償注漿。在隧道上方對應地面有施工場地時,做旋噴咬合樁形成止水樁牆,阻斷地層內水資源的補給,同時洞內採取超前長6m、短2.

5m灌注漿加固土層和止水。實踐證明,此措施對於隧道內惡劣多變的地質水文條件起到了有效防範。

(2) 隧道周邊建築物和地下管線複雜風險的應對措施——風險轉移和風險緩解

對於隧道上面的民房,聘請具有資質的房屋鑑定機構對全部房屋進行了危房鑑定,然後以正式報告形式與業主進行協商,促使其與市**匯報,結合城區改造將危房予以拆除。經過努力,隧道上方的90%危房拆除了,基本解決了風險問題。對於管線安全,經過專家討論會和現場調查,採取了從區間隧道內新開乙個斷面不足4㎡的洞室貼近管線,使用近距離注漿將管線周邊土層進行置換以達到加固和止水作用。

(3) 前期拆遷導致工期處於不確定狀態的應對措施——風險轉移

由於此區間工程工期的延誤主要原因是因為地面危房拆遷滯後,施工方採取了工期延誤報告、現場專題匯報會和停復工申請的諸多形式,是業主明細工期延誤原因且留有書面依據,最終將工期進行了延長,化解了風險。

(4) 複雜的施工方案風險應對措施——風險緩解和風險利用

對於區間隧道新增的渡線結構,在充分進行技術方案論證前提下,以出了「縱橫導洞」的施工方案,同時進行了工程索賠,增加了承包商的工程收入。

(5) 施工中人員安全風險的應對措施——風險規避

即採取措施避免發生人身**事故。其中,採取的措施中最有效的是嚴格按照技術交底施工。

4、總結

北京地鐵五號線崇文門站——東單站區間隧道施工採用了淺埋暗挖施工法,該方法在國內的多個城市地鐵隧道工程施工中使用。由於該方法對施工技術要求較高,因此施工過程風險相應增加。該工程的風險管理過程從風險辨識開始,識別了隧道施工過程中具有重要影響的風險,然後通過風險評估和評價之後,針對風險屬性的不同提出相應的風險處置方案。

淺埋暗挖隧道過鐵路及地鐵施工監測方法

摘要 介紹了隧道穿越國鐵和地鐵13號線的施工監測方法,針對隧道結構和地質情況,闡述了洞內和洞外多種監測方法,為今後類似施工監測取得了一些經驗。關鍵詞 淺埋暗挖隧道監測方法沉降 監控量測及資訊反饋技術是現代隧道施工方法的重要組成部分,是監控圍岩與結構穩定性的重要手段。在複雜多變的地層中實施某一工法時,...

地鐵淺埋暗挖法施工安全巡視工作要點

摘要 結合北京城市地鐵 淺埋暗挖法 施工特點及安全巡視工作經驗,簡要闡述了 淺埋暗挖法 工程施工安全風險管理中安全巡視的重要性 主要內容 工作流程及方法等,以供相關技術人員研究 討論。關鍵詞 淺埋暗挖法,安全巡視,工作要點 0 引言 城市地鐵設計與施工的基本特點是 地質條件複雜,基礎資訊匱乏,周邊環...

淺埋暗挖隧道施工安全質量控制措施

技術研發 劉鑫 中土集團南方建設 廣東珠海 摘 要 淺埋暗挖隧道施工中存在諸多的重點 難點和風險點。文章根據莞惠城際軌道交通專案十三標段 施工豎井為例項,主要論述淺埋暗挖隧道施工安全質量控制措施。關鍵詞 淺埋暗挖 隧道 施工安全 工程概況 淺埋暗挖隧道工程概況 莞惠城際軌道交通專案 一 標段位於廣東...