地铁施工风险源分析及关键控制技术论文_高啸宇

地铁施工风险源分析及关键控制技术论文_高啸宇

摘要:如今,我国的经济在快速的发展,大量的人口涌入城市中。地铁作为城市交通系统的重要组成部分,以其便捷、准时率高等优势能够满足人们越来越高的交通需求,并占据了重要地位。地铁施工中时常会受到外界因素的干扰,如水文地质、周边建筑,因此施工难度和安全风险不断加大。本文将围绕地铁施工,就相关的风险源进行分析,并探讨关键控制技术,以期对实际地铁施工提供参考借鉴,保证施工顺利开展,确保施工质量。

关键词:地铁施工;风险源控制技术

引言

随着经济逐渐发展,人民对出行的需求也日益增大。众所周知中国是一个人口基数大、数量多的国家,这就导致人们对出行质量要求十分严格。为了缓解我国多年来的交通压力,铁路部门开展修建地铁的工作,而地铁成为我国发达城市主要的出行的方式之一,缓解了交通堵塞的状况,方便了人们的出行活动。但是在地铁施工中存在着很多施工风险源还有难以把控的施工技术,为了降低施工风险,提高关键控制技术,本文就地铁施工风险源分析及关键控制技术进行研究探讨。

1地铁基坑风险源分析

1.1地铁基坑风险点

在地铁运营需求的影响下,地铁开挖施工的范围和深度不断增大,同时地铁施工中一般会处于建筑群密集、地下管线设施复杂等区域,这就无形中提高了地铁基坑施工的风险系数。一般而言,基坑施工包含了连续墙围护结构施工、基坑开挖施工、深基坑支护等。地下连续墙围护结构施工中,类似导墙、钢筋笼变形的施工风险比较容易发生,同时还有可能由于施工控制不当出现槽内泥浆泄漏、槽壁倒塌、墙体接头缝渗漏等。基坑开挖施工过程中,由于对边坡质量管理不严格会发生塌方滑坡的现象,也会出现基坑底隆起的相关问题,这是因为基坑边坡的稳定性没有得到有力的保障。深基坑支护时,比较容易出现的风险问题是支撑系统不稳定、结构变形等。

1.2区间盾构风险点

在目前的城市发展中,各种建筑体以及基础设施不断建设和完善,针对这一现状,明挖隧道施工已经不能满足现实要求,而盾构法得到了青睐。区间盾构施工中的风险点影响因素有许多,主要涵盖了四大类,即项目特点、地质水文状况、周边环境情况、施工技能。①项目特点主要是涉及地铁施工图中的相关参数和标准,这些自身特征将在一定程度上影响施工风险源的等级。②地质水文状况中的最主要的不确定因素是地层构成以及承压水情况,其不利于区间盾构的掘进施工。勘察资料的全面性、准确性对地铁隧道施工有着极大的作用,而通常岩土水文地质考察复杂,再加上地下常出现障碍物,所以,区间盾构施工需要进行必要的风险源分析。③周边环境因素也是盾构施工中的风险因素之一,例如,地面建筑群的数量和规模、建筑体与地铁隧道项目的位置关系、市政道路管线布置等。④施工技能属于一种主观的风险因素,其中包含施工方案的可行性、施工机械设备的可靠性、施工团队技能素养等等,如不有效控制将大大增加施工风险。针对区间盾构施工中,具体的风险点来讲,主要发生在盾构进出洞以及盾构重点区段过程中,盾构进出洞多出现盾构基座形变、进出洞轴线位移等问题,重点区段盾构穿越时容易发生建筑物、在建隧道出现不同程度的变形并且超出允许范围,以及轴线出现不合理的偏差。

1.3地铁旁道风险点

在地铁建设中,为了便于上下隧道施工,通常会设置相应的联络通道,即旁道。旁道一般是用于安全转移与疏散由于地铁火灾、坍塌等突发事故受困的乘客。旁道施工中钻孔技术、冻结技术、开挖技术、封孔以及融沉注浆技术是主要的施工工艺,因此,旁道施工也就需要控制这几方面风险点。例如,钻孔风险源包括含承压水的粉砂地层施工中由于地层压力大造成流动喷涌,钻孔孔口装置出现脱落,以及钻进过程中发生涌沙涌水现象。

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2控制技术

2.1地铁施工技术

和公交出行、汽车出行、自行车出行相比,地铁出行的优势在于具有高效性、运输量大、速度快、并且节能。地铁不占用地面的道路面积,大大的缓解了交通压力,改善了城市交通堵塞的交通格局,提高了人们的出行效率间接加快经济发展。然而地铁工程所需的技术要求很高,施工技术的复杂性也阻碍了我国城市地铁发展的脚步。1956年我们国家开始进行地铁施工技术的研究,当时进行的是暗挖工程的实验,真正开始地铁工程施工技术研究是在1964年。第二年在北京,我国第一条地铁正式开始建设。这标志着我们国家走进了地铁是项目建设的时代,从此以后各大城市也开始了地铁项目的建设。在我们国家地铁建设的发展历程中先后经历了明挖法、暗挖法、盾构法的发展。随着现在科学技术水平的提高,我国地铁施工技术水平已经达到了世界先进水平。

2.2地铁施工技术分析

2.2.1浅埋暗挖法

浅埋暗挖法就是矿山法,他是我们国家在新奥法的原理上进行改进独自创立出的一套地铁施工技术。浅埋暗挖法第一次应用是在北京复兴门地铁线的修建中。其原理是可以进行动态化的施工和设计,利用土壤的稳定性,采取特殊的支撑措施,在土壤的表面形成一层紧密的臂结构,不会造成地表沉降。但是这种施工技术不适合应用在土质较硬的环境下,其优点就是施工当中污染小,噪声小,对环境和地质影响较小。

2.2.2盾构法

盾构法相比较浅埋暗挖法其主要优势在于施工安全,施工周期短、环保。但是盾构法施工技术需要依靠土压平衡盾构机。目前我们国家拥有土压平衡盾构机等先进设备六十余台,分布在北京、上海、成都等大型城市。目前,我们国家已经掌握了盾构结构的计算方法和地下铁路的防水技术,这对我们国家地铁修建有着很大的促进作用,并且我国研发出了盾构掘金控制技术提高了施工的可靠性和环保性,标志进入了信息化施工的时代。准确的做到地标沉降控制和隧道主副轴线控制。

2.2.3盖挖法、明挖法

明挖法:施工强度高,可以有效地阻止地下水的渗出,并且控制土压力。明挖法是我国地铁修建使用的主要方法,他可以适应不同的土层结构,适用于水位较深的地质环境。盖挖法:与明挖法相比,明显的降低了对周围环境的影响,满足了对地表沉降的要求(盖挖法采用的是钻孔灌装柱,约束了地下连续墙的变形).

2.3地铁施工防水技术

2.3.1地铁防水施工技术主要原则

地下渗水的现象普遍存在,影响了车站的安全结构,也威胁着广大乘客的生命安全,由于地铁站修缮的难度很大,所以修建构成中提高防水技术水平是必须的,也是最为有效的措施。地铁建设过程中一定要严格施工原则,对于施工环境的各种状况做到如实详细的了解,地质条件和水文状况一定要详细了解清楚,做到以防为主,防水和排水因地制宜,相互配合。地铁施工离不开钢筋混凝土作为原料,所以在钢筋混凝土为防护的结构中,一定要保证结构本身的防水性还要考虑到抗压的强度,采取有效的措施,还要防止结构裂缝的生成,提高结构防水能力。

2.3.2地铁防水施工技术的排水措施

混凝土防护结构自身具备一定的防水性,但是自防水性的强度取决于选用的材料的自身特性和标准。混凝土的密实性一定要高,要最大程度的降低混凝土结构中产生空隙。在选择混凝土材料时候,其自身的抗渗性和泌水性一定要提高要求,性能要达到标准,同时也要考虑到水泥的抗腐蚀性能的强度,混凝土在搅拌过程中可以掺加一些膨胀剂以此来防止水泥的收缩。

结语

综上所述,地铁项目建设在我国交通运输系统中的发展越来越快,地位也越来越凸显,在地铁工程施工中,一旦出现施工风险,将对整个工程建设造成不可估量的损失,因此,实际施工中,需要加强施工风险源的分析与研究,根据实际工程特点,采取有效的控制技术措施,降低风险发生概率,提高施工效率,确保施工质量,以推进我国地铁交通事业发展到一个新的高度。

参考文献

[1]杨长城,王宁,余磊.地铁施工动态安全风险管控信息系统的构建[J].安全与环境工程,2017,24(05):115~119.

[2]仲晓慧.地铁区间隧道盾构施工安全风险管理的措施[J].城市道桥与防洪,2017(08):207~209+22.

[3]梁宏浩.地铁隧道施工安全风险评估及其应用研究[D].西南交通大学,2017.

论文作者:高啸宇

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第10期

论文发表时间:2018/8/23

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