浅析盾构隧道施工风险及其有效规避论文_李哲

中国水利水电第十一工程局有限公司 河南省郑州市 450000

摘要:城市交通建设的发展,促进了隧道施工方法的多样性,盾构施工是非常重要的技术之一,由于施工环节复杂多样,使盾构施工方式存在了一定危险性。本文就此问题进行了分析并提出对策,旨在规避风险,确保工程的顺利开展。

关键词:盾构;隧道;施工风险;有效规避

近些年,城市交通建设在不断地发展,为了缓解交通压力,一些城市开始建设地下隧道,这也逐渐发展成工程建设的重点方向。在建设地下隧道时,施工方式往往多种多样,盾构隧道就是施工技术之一。盾构隧道的施工过程复杂,施工流程繁琐,要根据现场的特殊环境而定,这就导致施工中存在一些无法预测的可能性,增加了施工过程的危险性,施工团队若是无法规避施工风险,就会导致安全事故的发生,后果不堪设想。因此,在盾构隧道施工时,应对其风险做好全面的了解,针对突发的可能危险,制定一套规避对策,加强人员安全意识,做好应急准备,从而提高施工安全性与稳定性,避免发生重大安全事故。

1地铁隧道在施工中频发安全事故的原因

首先,在地铁隧道施工中,由于地质条件与水文条件的差异性导致了施工区域变动性大。在勘探地质条件时,地下水的作用会致使工程施工受到一定程度的制约,因此,必须按照现场情况提出有针对性的解决对策;其次,施工环境复杂多变。地铁多位于城市的中心地带,其周边环境相对复杂,必须要详细计算并测量好地下铺设的管线,如出现勘查错误,会使资料记录不完整,增大工程施工的不稳定性;第三,项目工程未准备充分,未按照计划中的工期与工序实施,其中,也有一些工程队为了赶工期而忽略了质量问题,留下了严重的安全隐患;第四,施工管理薄弱,技术水平低。我国专业的建筑人才有限,在地铁施工时,有时人手紧缺,只是进行了简单的岗前培训,甚至分包工程给承包商时,也没有仔细检查承包商的资质,有些浑水摸鱼的承包商在接到工程后,管理与技术水平都不到位,会造成严重的后果。

2安全事故分类

在地铁隧道的建设中,采用任何工艺都会对工程本身或周边环境有一定的破坏性,通过对以往安全事故的分析,安全事故分为以下几类:一是工程结构事故。指的是施工时对地铁隧道工程结构自身的破坏;二是人员安全事故。指的是施工过程中对施工人员或以外的第三方人员造成的伤亡事故;三是环境安全事故。指的是施工时对地铁隧道周围环境的破坏,如建筑物裂缝、倾斜超过允许的范围,施工导致的路面凹陷或坍塌,造成管线或桥梁设施的破坏以及人员、车辆或财产的损失;四是社会影响事故。指的是施工中的破坏对社会的负面影响,如地铁施工导致道路拥堵,地下管线破坏致使停电、停水等问题;五是生态环境事故。指的是施工中对自然环境的破坏,如改变地下水位、河流水位等情况。

3盾构隧道施工的风险分析

隧道工程属于地下工程,与其它工程相比较具有很高的隐蔽性,它的施工技术极其复杂,施工中的不确定因素非常多,这也导致隧道工程的风险性极高(如图1所示),尤其在我国的城市地区,地下管网的铺设错综复杂,如果要建设隧道,那么从设计到施工都要进行周到全面的考虑,若出现一点失误,就会加大施工的难度,导致十分严重的后果,甚至对人们的生命财产带来不可估量的损失。

图1

风险评估研究指的是针对工程施工项目提供的决策依据,其主要在领导层推进,具体表现为领导层的决策信息,对工程项目进度的掌握程度及资金流向等方面。风险分析与研究主要是对工程项目的核心内容进行精算,也就是预估出各种风险会存在的可能性,并以费用作为标尺来衡量,将工程项目的风险性进行量化,出具更加专业、准确的决策,将风险降到最低,实现利润的最大化,这也是风险评估的重要主旨。

4盾构隧道施工的优劣

其施工的优点为:施工时对环境的影响小,包括出土量少,附近地层沉降小,对施工周围的建筑物影响小,对地表交通影响极小,不会随意改造地下管线等措施,进而节省了工程的附加费用,同时,减少了居民出行不便的情况发生,也没有空气、噪音等污染;施工不受江河水域等地表环境的限制;地表占地面积很小,减少征收费用;施工不受天气与气候条件的影响;施工费用的可控性好;构筑盾构隧道的抗震性能好;适用范围广,广泛用于软土、软岩等地层。

其施工的缺点为:当隧道的曲线半径超过小时,会导致施工困难,不适用于折返线;建设城市隧道中,如果覆盖的土层太浅,就会加大施工难度;施工会造成一定程度的地表沉降,要控制其在一定范围内;需要挖掘两个盾构隧道间的通道,风险较大。因此,盾构隧道的施工有优点也有缺点,要适适宜的采用合理施工方法。

5盾构隧道在施工中的风险规避

5.1地质勘察风险规避

我国的地质分布情况复杂,在开展勘察工作时,造成了一定的局限性,这就加大了盾构隧道的施工风险。因此,在施工过程中,要借助先进的仪器,如超声波器、地质钻空器及回声探测仪。在勘测时,若地质情况较差,就要先全面了解此处的水文条件,包括水深、水源及土层厚度,有了深入的了解,就可以为施工过程提供有力的保障,降低施工风险。此外,在施工时,也要根据探察出的参数,对极有可能发生的危险进行规避,这可以确保施工的稳定性与安全性。

5.2塌方事故风险规避

盾构施工中,一旦发生塌方事故,要立刻启动应急预案,调查原因,避免更大范围的沉降。首先,要迅速切断地表水,避免地下水渗透造成的大面积塌方;其次,审核注浆质量,加大注浆量,稳定沉降范围;再次,确定好挖掘速度和出土速度,平衡内外部压力,降低地表沉降量,为增强盾构灵活性,可将盾壳分为2至3段,每段用铰接油缸做好连接,装好密封圈防止泥沙涌入(如图2所示)。

图2

5.3进出洞施工风险规避

根据以往施工经验总结的数据表明,盾构进出洞的风险其实集中在洞口土体,以往发生的安全事故也多是出现在此环节。端头加固的效果差,导致洞口面流水,从而造成塌方事故,严重的导致地面下沉,影响周边建筑物安全,因此,要确保盾构的进出洞口安全,就要做到以下几点:首先,认真研究施工地点的地质条件,使端头地层加固的长度要超过盾构长度,同时,对稳定性差的区域做好降水措施;在打开洞口前,要测试地层的加固效果,合格后才能开启;因盾构机推力小,地层柔弱,因此要防止发生叩头;盾构法与地层间不会产生摩擦力,注意防止盾构侧滚。

结束语:

综上所述,施工安全与风险规避是保证工程项目顺利开展的前提。盾构隧道工程的施工内部环境复杂,隐蔽性高,风险性大,这种种因素导致了施工的风险难度极大。因此,施工团队必须把控好盾构隧道施工的各个环节,从设计到考察,从技术到人员,都要进行详细全面的掌控,事无巨细,才能确保工程质量,保证人们的生命与财产安全。

参考资料:

[1]陈磊.分析盾构隧道施工中存在的风险及其防范途径[J].建筑工程技术与设计,2015,(17):737-737.

[2]陈玉林.浅谈盾构隧道施工风险与控制[J].建筑工程技术与设计,2016,(11):1039.

[3]高奇浪.盾构隧道施工风险及其规避对策分析[J].四川水泥,2016,(12):226.

论文作者:李哲

论文发表刊物:《基层建设》2017年第31期

论文发表时间:2018/1/22

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