地铁盾构法隧道工程建设风险识别与应对论文_王法

地铁盾构法隧道工程建设风险识别与应对论文_王法

辽宁沈阳 110000

摘要:目前的地铁工程施工具有复杂性、不确定性、较高的风险性和灾害损失比较大等特点。与此同时,随着近年来地铁隧道的开挖直径与开挖深度不断增大,截面形状增多,地铁工程施工期风险逐渐加大,建设过程的风险管理显得尤为重要,并备受关注。

关键词:地铁盾构法;隧道工程建设风险识别

近年来,我国地铁建设得到了突飞猛进的发展,地铁建设规模越来越大,软土盾构法隧道施工技术也不断进步。盾构施工具有安全、高效、节能、经济等优点,被广泛应用于地铁建设中,但由于地铁沿线建筑物基础、地下管线设施、工程地质与水文地质等的不确定性、复杂性和不可预见性等特点,盾构施工过程中存在较大的潜在风险,因此,当前对地铁隧道盾构风险的管理研究具有重要的现实意义。

一、关于风险识别的方法

识别风险,顾名思义,主要是确定施工过程中存在的风险。而风险分析和管理的首要内容便是识别风险,因为这些风险会对工程产生或多或少的影响。而识别风险的方法有通过相同类型的工程的风险数据进行比对分析,进行问卷调查了解群众意见,对相关专家进行专访,了解他们的意见。通常风险识别的方法有以下:头脑风暴法、流程图法、分解分析法、检查表法、故障树法以及敏感性法等等。有时,运用故障树法和分解分析法来在难以获得进行风险识别的参考资料数据或难以邀请到进行风险识别的专家时,进行风险识别。由于在盾构法建设地铁隧道工程时,以下方面具有特殊性:沿线土地的地质条件、地下水流速及水质情况、周围构筑物与建筑物、盾构机的选型、施工方法以及施工管理水平等。同时,风险识别要结合盾构法隧道施工程序及过程,进行综合考虑分析。为了使风险清单具有清晰的条理、分明的层次以及完整的结构,考虑上述因素以及盾构法地铁施工中存在的风险,将他们综合分析再得出具有可靠性的风险清单。因此,将动态风险识别的过程作为主要线索,实施静态风险识别,是有效进行盾构法地铁施工风险识别的途径。

二、地铁盾构法隧道工程建设风险识别

1.难以预测的不良地质及障碍物风险。由于地质勘探的局限性,要全面了解盾构穿越地层的地质情况及是否存在障碍物比较困难,给地铁盾构法隧道施工埋下了极大的风险隐患,无法保证施工的安全性和可靠性;一旦无法保障预测结果的真实性和可靠性,不仅增加施工及掘进的难度,还极有可能引发施工安全事故,产生灾难性的后果。

2.地表、建筑物、既有线路及重要管线的沉降风险。盾构法施工会引起隧道周围土体松动和沉陷,它直观表现为地表沉降。受其影响的隧道附近地区的基础构筑物将产生变形、沉降或变位,在不同程度上影响隧道沿线地面建筑物和地下管线的安全,情况严重的会出现地面建筑裂缝、倾斜、地下管线开裂,甚至坍塌。在对盾构进行掘进时通常会导致地层损失,与此同时也会给隧道周围的地层带来扰动或者剪切破坏,以上两方面是促使地面出现沉降现象的基础原因。由于地层损失而产生的地面沉降,绝大部分都会在施工建设期间表现出来。通过剪切破坏的再固结而产生的地面沉降情况,一般而言在砂性土中表现得比较快,而在粘性土中则需要延续比较长的时间。当盾构掘进时,对于开挖面而言,如果其受到的支护力远远小于地层的原始应力,那么开挖面上体则开始朝着盾构内进行移动,导致地层损失与地面沉降现象的出现。反之,若其受到的支护力大于原始应力,那么开挖面上体就会向前移动,而导致负地层出现损失状况,并且地面也逐渐隆起。因此一定要在做好地表、建筑物、既有线路及重要管线的沉降后才能进行盾体吊装下井。

3.用电安全及其它危害风险。盾构机电器设备多,而且主要设备使用高压电,随着盾构向前不断推进,高压电缆也要经过多次连接。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆隧道内环境潮湿,除了盾构机以外,盾构隧道施工其它临时用电也很多,不小心使用容易造成触电事故。盾构施工还存在其它风险,例如在危险区域作业的风险、环境因素危害风险等。

三、应对

1.做好风险识别及风险评价。工程项目风险管理就是对工程项目活动中涉及到的风险进行识别、评估并制定相应的对策。数据分析、风险调查、专家评估以及实验论证等都是评判建筑工程潜在风险的措施和手段。在对建筑工作进行风险评估时,不能依靠单一的方式进行评估,而是应该采用多元化的方式进行联合评估的方式,对建设工程施工过程中潜在的风险因素、事件以及可能造成的后果进行预测和分析,以便提高风险评估结果的科学性和合理性。风险的识别可以采用经验数据的分析、风险调查、专家咨询以及实验论证等方式来识别风险。由于在地铁盾构法隧道工程建设中,沿线的地质条件、地下水状况、周围建筑和构造物、穿越的地下管线、交替的隧道等具有特殊性,并且盾构选型、施工方法、辅助加固工法、施工管理水平等也具有特殊性,因此风险识别还应具有一定的针对性,并且还要结合盾构法隧道的施工程序和过程进行识别。风险识别过程要综合考虑盾构选型、地质条件、水文条件、隧道施工过程、重点及难点工程、现有施工技术等,将盾构法隧道工程建设过程中的风险通过建设实施过程有机地联系起来,使风险清单条理清晰、结构完整、重点突出、层次分明。系统而全面地识别地铁隧道施工中盾构法的风险只是风险管理的第一步,对认识到的工程风险还要作进一步的分析,也就是风险评价。地铁工程同一般建设项目相比,受不可预见的水文地质条件、社会环境、施工技术、经济发展的程度等多方面因素的影响较大,其特殊性和众多的影响因素必然使得地铁工程成为一种高风险的工程项目。风险评价可以使决策更加科学化,更能减少事故的发生率,同时可以为投保税率的确定提供依据。

2.建立健全的应急预案。认识风险的目的是为了预防风险,因此在地铁盾构法隧道施工过程中,相关的管理部门还需要结合以往的工作经验,对隧道施工过程中常见的风险隐患和现有的风险隐患制定出相应的解决方案,建立健全的应急预案,确保即使隧道施工过程中发生突发情况,相关的部门管理人员能够及时做出正确的决定,采取有效的应急和处理措施,从而力求能够在最大程度上预防和控制风险隐患的发生,减少经济损失和风险损失。

3.施工风险应对技术。针对各个影响因素的施工次序,工程采取以下保护措施:盾构井施工前需要提前降水,为减小降水作业对工序中心影响,需在降水前在盾构井侧地面采用双排Φ68袖阀管分段后退式注浆形成止水帷幕,扩散半径0.8m,孔距1.2m。加固后的地基应具有良好的均匀性和自立性,其无侧限抗压强度为1.0~1.2MPa,施工时应通过现场试验调整注浆压力确保注浆扩散半径,注浆材料采用水泥水玻璃双液浆;平面见及竖向加固范围相关设计图纸;对于盾构井基坑:在开挖基坑过程中,应竖向分层、纵向分段、对称平衡开挖,同时严密观测基坑两侧地表的变位情况,如发现有异常,及时有关人员研究分析,做出有效的加固措施;对于盾构进站:应提前进行旋喷加固,并保证加固质量。

综合上述内容可分析得,考虑到每一种的风险,通过这样的思路以及操作程序可以合理而又精准的得出应对每种风险的操作方案及应对办法。

参考文献:

[1]曹文辉.北京地铁双线盾构近距下穿既有盾构区间风险控制研究[D].北京交通大学,2018.

[2]季玉国.大型越江盾构隧道施工安全与风险管理探讨[J].探矿工程(岩土钻掘工程),2018,13(12):89~94.

[3]基于隧道工程建设的技术改造与安全监管项目的研究[J]. 郑修文,史伟.建筑知识.2017(08)

作者简介:

王法

论文作者:王法

论文发表刊物:《防护工程》2019年第6期

论文发表时间:2019/6/26

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