淺埋暗挖隧道施工的風險管理研究

陳超

摘 要：淺埋暗挖隧道施工工藝和其他地鐵施工方法相比拆遷占地與改造工程量更小，產生的粉塵和噪聲污染更少，適用于人口密集交通繁忙地段的地鐵施工，研究淺埋暗挖隧道施工風險管理，對提高地鐵施工安全性有著重要意義。

關鍵詞：淺埋暗挖隧道；施工風險；管理

中圖分類號：U455.4 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）09-0150-02

主要研究淺埋暗挖隧道施工風險管理，分析了地下隧道常見施工技術和隧道施工風險管理工作現狀，在此基礎上對淺埋暗挖隧道施工風險管理方法進行了討論。

1 淺埋暗挖隧道施工

1.1 地鐵

地下空間開發是解決城市人口、環境和資源危機的有效措施，也是城市可持續發展的有利途徑，近些年我國經濟建設卓有成效，城鎮化規模逐漸擴大，城市地下空間開發利用程度增加，尤其是城市地下交通，在解決城市交通問題中發揮了關鍵性的作用。地鐵建設也帶動了周邊經濟發展，地鐵沿線、和地鐵直接連通的地下商業街區、防空設施紛紛開建，進一步擴充了城市功能，也給城市經濟建設帶來了新的熱點。隧道等地下工程有一定的隱蔽性、復雜性與不可逆性，針對隧道工程的風險管理工作也需要從規劃設計、勘察施工、竣工驗收的隧道工程建設全過程入手。

1.2 地鐵隧道施工方法

城市隧道施工方法主要有明挖法、盾構法和淺埋暗挖法三種，其中明挖法是地下工程施工的傳統方法，首先開挖基坑，再施工隧道結構并重新回填。明挖法隧道施工簡單快捷，但是會造成大面積地面破壞，影響周圍正常交通，拆遷量大，現場施工造成的環境與造成污染比較嚴重。在明挖法基礎上發展來的蓋挖法首先施工基坑支護結構，再借助縱梁、蓋板恢復地面交通，解決了明挖造成的交通中斷問題，但是無法滿足交通干線的通行需求。盾構法使用盾構機進行隧道開發施工，盾構是一種用于支護與襯砌安裝的施工機械，國外地鐵施工廣泛應用盾構法，但是盾構隧道開發施工對地層變化適應性一般，存在著斷面改變困難、盾構制造成本高、造價昂貴等問題。

1.3 隧道施工風險管理

地鐵大型隧道工程的施工風險管理工作要由建設方、施工方、監理方統一組織開展，多方共同參與，保證施工安全。為了確保隧道施工風險管理工作能夠有序開展，需要建立一個完善嚴密的風險管理系統，從策劃設計開始，編制風險管理文件，為后續階段的風險管理工作提供依據。淺埋暗挖法在城市地鐵施工中的應用施工地點一般選擇商業區和城市主干道附近，施工地段建筑物密度很大，地下管線分布復雜，隧道開挖施工過程中會對巖體造成擾動，導致地層變形，威脅地面建筑物與地下管線的安全，因此隧道施工面臨著比較嚴重的施工風險與安全風險，對地面變形控制要求比較嚴格，技術難度很大。隨著我國地鐵建設規模的增加，地鐵施工導致的地面沉降和有限空間傷害事故時有發生，進一步加強關于淺埋暗挖隧道施工風險管理的研究有著重要的現實意義。

2 淺埋暗挖隧道施工的風險管理

2.1 風險識別

淺埋暗挖隧道風險識別工作存在著一定的主觀性，為了保證風險識別的準確、客觀、完全，風險識別之前首先要對數據來源的根據、準確性進行分析審查。風險識別數據分析主要有分解分析、檢查表、專家問卷三種方式，首先將采集到的施工數據中涉及到的施工項目劃分為單位、分部與分項，再按照項目風險分類標準對各種可能出現的風險事件進行分類，并制作工程結構分解分類風險事件風險識別表，邀請參加過同類工程的風險管理專家進行風險評價。

（1）水工環地質條件風險。地鐵隧道施工面臨著復雜的水文地質條件，巖土勘察報告結果不可能和現場施工實際完全一致，而且地層中還可能存在著富水物體如含水管線、排水暗溝，地鐵隧道施工工程一般地處鬧市，地質勘查、降水工程施工受到了較大的限制，施工人員無法獲得更加準確全面的資料。地鐵隧道施工過程中還可能遭遇多次涌水等災害，導致隧道結構封閉無法正常施工，工程地面、周邊建筑和地下構筑物密集，降水施工無法進行，可能面臨帶水開挖問題，支護施工技術之后仍然存在滲漏情況。

（2）臨近建筑物與地下管線。地鐵工程多處于鬧市區，隧道施工面臨著復雜的地面與地下環境，地面建筑物安全程度不高，地面建筑物和隧道安全距離短，地面建筑物和隧道垂直距離小，而且不同類別、不同材料和年限的管線對巖土擾動的承受能力也有很大差異。

（3）拆遷施工導致的不穩定狀態。地鐵隧道施工之前先期可能需要進行拆遷施工，尤其是隧道上方與周邊的危房需要先拆遷再進行地鐵施工，導致工期延誤。

（4）施工技術與安全風險。一些地鐵隧道施工要在開工之后增設渡線突變結構，現階段隧道過渡線結構的施工工藝方案較多，但是整體來看普遍工藝流程復雜，不同的施工工藝有不同的適用條件，需要根據現場實際情況選擇合適的方法，規避施工風險。除了技術風險，地鐵工程建設周期長，施工環境惡劣，地質條件復雜，施工人員地下作業面臨著各種安全與意外風險，威脅現場人員的生命安全。

2.2 風險防范

（1）地質改良。隧道施工不可避免的要面對復雜的水工環地質條件，無法規避，并且工程投標文件中包含有地質水文條件相關內容，因此需要采取有效的風險緩解措施應對地質條件帶來的施工風險。如果隧道淺埋暗挖施工過程中遭遇厚雜填土、差自穩定性土質和較多含水管線，可以采用三重導管注漿-旋噴咬合樁-洞內雙重管注漿施工方案，隧道正上方沒有施工場地條件，可以使用超前長短管注漿工藝進行土層加固與止水施工，灌注水泥-水玻璃雙液漿，初步支護結束后再進行全斷面注漿補償。隧道上方具備施工場地條件，可以施工旋噴咬合樁止水樁墻隔斷施工區域地下水補給，配合超前長短管注漿，能夠有效防范施工中遭遇的各種復雜水文地質條件，預防涌水、透水等地質病害。

（2）拆遷安置。隧道上方、周邊存在危房，需聘請專業房屋鑒定機構進行全部房屋的危房鑒定，并向業主出具正式報告協商，向市政府匯報，結合城區改造計劃拆除危房，消除危房風險。為了保證地下管線安全，邀請專家和相關單位進行現場調查與專家討論會，對施工方案進行調整，采用近距離注漿方案置換管線周圍土體，加固土層并進行止水處理。因為地面建筑拆遷安置進展緩慢，地鐵隧道施工可能面臨停滯，施工方需要提交工期延誤報告，組織開展現場專題匯報會，明確工期延誤原因，保留書面依據，延長工期化解風險。

（3）技術優化。區間隧道新增渡線結構施工之前首先進行充分的技術論證，采用縱橫導洞施工方式保證現場施工符合技術方案要求，并通過加強技術交底、安全管理等措施保護現場施工人員設備的安全。

2.3 施工現場風險管理

（1）施工準備。淺埋暗挖隧道施工之前首先根據巖土勘查報告和現場勘查結果，了解施工區域水文地質條件、土壤斷層面形式、環境情況，在此基礎上對開挖支護和沉降觀測方案進行適當優化調整，并制定局部突發地質不良事件的應對預案，采取必要的風險防范和安全管理措施，制定科學合理的施工現場人員組織計劃，論證施工單位專業人員設計方案的合理性與科學性，確保設計方案能夠有效落實。

（2）現場施工。淺埋暗挖隧道施工風險管理的關鍵是開挖與襯砌，開挖是隧道施工施工最為關鍵的環節，開挖施工要精細操作，盡量避免超挖，提高隧道尺寸控制精度，同時盡可能使用大斷面，減少開挖施工導致的巖土擾動，按照施工操作規范對現場操作工序進行適當優化，合理組織現場施工。支護結構方面，要做好突發情況的應對工作，開挖支護過程中需要對滲漏水量、水質、砂土顆粒、發生位置與變化趨勢進行觀察，判斷是否有支護體系開裂、變形、初期支護扭曲、混噴混凝土裂縫甚至坍塌風險，同時還要警惕支護體系存在的施工質量缺陷，例如拱架架設不合理、噴射混凝土質量不達標、掛網與連接筋焊接質量不合格以及混凝土噴射厚度、隧道輪廓尺寸偏差等，特殊施工工序、關鍵結構部位施工要適當增加巡視頻率，保證施工安全，防范施工風險。

3 結語

淺埋暗挖隧道施工面臨著復雜的地質條件，周邊建筑和地下管線分布復雜，地面施工不便，面臨著較多的施工風險，需要通過系統科學的風險管理工作有效應對，才能夠保證隧道施工的正常進行。

參考文獻

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