地鐵施工風(fēng)險源分析及關(guān)鍵控制技術(shù)

張偉

摘要：現(xiàn)如今，城市化進(jìn)程不斷深入，人口不斷增多，人們的出行的需求也日益增大。眾所周知中國是一個人口基數(shù)大、數(shù)量多的國家，這就導(dǎo)致人們對出行質(zhì)量要求十分嚴(yán)格。為了緩解我國多年來的交通壓力，鐵路部門開展修建地鐵的工作，而地鐵已經(jīng)成為我國發(fā)達(dá)城市主要的出行的方式之一，大大緩解了交通堵塞的狀況，方便了人們的出行活動。但是在地鐵施工中存在著很多施工風(fēng)險源以及難以把控的施工技術(shù)，為了降低施工風(fēng)險，提高關(guān)鍵控制技術(shù)。

關(guān)鍵詞：地鐵；施工風(fēng)險源；關(guān)鍵控制技術(shù)

現(xiàn)階段，我國的城市化進(jìn)程不斷加快，大量的人口涌入城市中。地鐵作為城市交通系統(tǒng)的重要組成部分，以其便捷、準(zhǔn)時率高等優(yōu)勢能夠滿足人們越來越高的交通需求，并占據(jù)了重要地位。地鐵施工中時常會受到外界因素的干擾，如水文地質(zhì)、特殊地層、周邊建筑、市政基礎(chǔ)設(shè)施，因此施工難度和安全風(fēng)險不斷加大。

1地鐵基坑風(fēng)險源分析

1.1地鐵基坑風(fēng)險點(diǎn)

在地鐵運(yùn)營需求的影響下，地鐵開挖施工的范圍和深度不斷增大，同時地鐵施工中一般會處于建筑群密集、地下管線設(shè)施復(fù)雜等區(qū)域，這就無形中提高了地鐵基坑施工的風(fēng)險系數(shù)。一般而言，基坑施工包含了地下連續(xù)墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工、基坑開挖施工、深基坑支護(hù)、深基坑降水等。地下連續(xù)墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工中，類似導(dǎo)墻、鋼筋籠變形的施工風(fēng)險比較容易發(fā)生，同時還有可能由于施工控制不當(dāng)出現(xiàn)槽內(nèi)泥漿泄漏、槽壁坍塌、墻體接頭縫滲漏等。基坑開挖施工過程中，由于對邊坡質(zhì)量管理不嚴(yán)格會發(fā)生塌方滑坡的現(xiàn)象，也會出現(xiàn)基坑底隆起的相關(guān)問題，這是因?yàn)榛舆吰碌姆€(wěn)定性沒有得到有力的保障。深基坑支護(hù)時，比較容易出現(xiàn)的風(fēng)險問題是支撐系統(tǒng)不穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)變形等。

1.2區(qū)間盾構(gòu)風(fēng)險點(diǎn)

隨著城市建筑的不斷發(fā)展，各種建筑體以及基礎(chǔ)設(shè)施不斷建設(shè)和完善，針對這一現(xiàn)狀，明挖隧道施工已經(jīng)不能滿足現(xiàn)實(shí)要求，而盾構(gòu)法受到青睞。區(qū)間盾構(gòu)施工中的風(fēng)險點(diǎn)影響因素有很多，主要涵蓋了四大類，即項(xiàng)目特點(diǎn)、地質(zhì)水文狀況、周邊環(huán)境情況、施工技能。（1）項(xiàng)目特點(diǎn)主要是涉及地鐵施工圖中的相關(guān)參數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)，這些自身特征將在一定程度上影響施工風(fēng)險源的等級。（2）地質(zhì)水文狀況中的最主要的不確定因素是地層構(gòu)成以及承壓水情況，其不利于區(qū)間盾構(gòu)的掘進(jìn)施工。勘察資料的全面性、準(zhǔn)確性對地鐵隧道施工有著極大的作用，而通常巖土水文地質(zhì)考察復(fù)雜，再加上地下常出現(xiàn)障礙物，所以，區(qū)間盾構(gòu)施工需要進(jìn)行必要的風(fēng)險源分析。（3）周邊環(huán)境因素也是盾構(gòu)施工中的風(fēng)險因素之一，例如，地面建筑群的數(shù)量和規(guī)模、建筑體與地鐵隧道項(xiàng)目的位置關(guān)系、市政道路管線布置等。（4）施工技能屬于一種主觀的風(fēng)險因素，其中包含施工方案的可行性、施工機(jī)械設(shè)備的可靠性、施工團(tuán)隊(duì)技能素養(yǎng)等等，如不能有效控制將大大增加施工風(fēng)險。針對區(qū)間盾構(gòu)施工中，具體的風(fēng)險點(diǎn)來講，主要發(fā)生在盾構(gòu)進(jìn)出洞以及盾構(gòu)重點(diǎn)區(qū)段施工過程中，盾構(gòu)進(jìn)出洞多出現(xiàn)盾構(gòu)基座形變、進(jìn)出洞軸線位移、洞口被動區(qū)土體坍塌變形等問題，重點(diǎn)區(qū)段盾構(gòu)穿越時容易發(fā)生建筑物、在建隧道出現(xiàn)不同程度的變形并且超出允許范圍，以及軸線出現(xiàn)不合理的偏差。

1.3地鐵旁道風(fēng)險點(diǎn)

在地鐵建設(shè)中，為了便于上下隧道施工，通常會設(shè)置相應(yīng)的聯(lián)絡(luò)通道，即旁道。旁道一般是用于安全轉(zhuǎn)移與疏散由于地鐵火災(zāi)、坍塌等突發(fā)事故受困的乘客。旁道施工中鉆孔技術(shù)、凍結(jié)技術(shù)、開挖技術(shù)、封孔以及融沉注漿技術(shù)是主要的施工工藝，因此，旁道施工也就需要控制這幾方面風(fēng)險點(diǎn)。例如，鉆孔風(fēng)險源包括含承壓水的粉砂地層施工中由于地層壓力大造成流動噴涌，鉆孔孔口裝置出現(xiàn)脫落，以及鉆進(jìn)過程中發(fā)生涌沙涌水現(xiàn)象。在循環(huán)進(jìn)尺開挖過程中應(yīng)及時支撐鋼格柵噴射混凝土，防止坍塌事故。

2控制技術(shù)

2.1基坑工程風(fēng)險控制技術(shù)

為了避免基坑工程出現(xiàn)安全事故，需要針對地鐵建設(shè)中的基坑開挖施工予以風(fēng)險源控制：①挖土必須遵循先支撐后開挖，先降水再挖土的原則，綜合考慮具體的環(huán)境監(jiān)測信息數(shù)據(jù)，杜絕出現(xiàn)超挖事件；②當(dāng)挖到標(biāo)高位置時，應(yīng)當(dāng)減少開挖面暴露時間立即開展混凝土墊層施工；③考慮到提高邊坡的穩(wěn)定程度，需要采取1：3的比例進(jìn)行放坡施工，避免出現(xiàn)滑坡事件；④基坑工程還需要重視降排水施工，如果處于雨季施工，應(yīng)當(dāng)及時有效的布置排水設(shè)施，避免由于大量積水造成沉陷、坍塌事故。

2.2盾構(gòu)工程風(fēng)險控制技術(shù)

首先，全面了解工程施工圖紙資料編制施工組織設(shè)計，初步判斷與評估風(fēng)險內(nèi)容和等級，同時再實(shí)施動態(tài)的風(fēng)險控制，從而達(dá)到有效預(yù)防施工風(fēng)險的目的。具體措施可以著手以下幾點(diǎn)：開展施工人員崗前培訓(xùn)，加強(qiáng)精細(xì)化施工管理的同時，并強(qiáng)化地面檢測力度；盾構(gòu)施工前，調(diào)試所有的盾構(gòu)設(shè)備，確保盾構(gòu)施工的安全可靠性，與此同時加強(qiáng)設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)，從人員和制度來控制各方面確保機(jī)械設(shè)備性能的發(fā)揮，避免出現(xiàn)設(shè)備故障而影響施工進(jìn)展；根據(jù)風(fēng)險預(yù)測制定相應(yīng)的事故應(yīng)急預(yù)案，特別是機(jī)械設(shè)備方面配備齊全，如果出現(xiàn)安全人員事故，能夠第一時間予以解救。另外，盾構(gòu)進(jìn)洞過程中，如果洞圈水土流失現(xiàn)象明顯，需要綜合考慮解決，一是如果加固區(qū)土體符合要求需要加快盾構(gòu)的進(jìn)洞進(jìn)程，接著通過采用雙液漿或者聚氨酯材料來實(shí)施洞圈封堵。二是如果加固區(qū)土體不符合要求就要停止掘進(jìn)加固土體，待加固區(qū)土體加固完成后再掘進(jìn)施工。

2.2旁道施工風(fēng)險控制技術(shù)

檢查鉆孔地層的加固效果。另外，采取二次開孔方式，也就是說先對孔口管以及閥門進(jìn)行安置，然后通過孔口管開透管片鉆孔，密封裝置中壓滿盤根，并通過3根以上的螺桿將密封裝置壓緊，鉆孔完成后，針對凍結(jié)管與孔口管之間的環(huán)形縫隙采用水泥以及水玻璃雙液漿進(jìn)行封堵。要確保旁通道喇叭口位置凍土帷幕厚度符合施工要求，同時保證其已經(jīng)完全膠結(jié)于管片，設(shè)置兩排孔在凍結(jié)孔施工端喇叭口位置以實(shí)現(xiàn)對凍結(jié)的強(qiáng)化，設(shè)置冷凍板于對側(cè)隧道。

3結(jié)語

綜上所述，地鐵工程建設(shè)在我國交通運(yùn)輸系統(tǒng)中的發(fā)展越來越快，地位也越來越凸顯，在地鐵工程施工中，一旦出現(xiàn)施工風(fēng)險，將對整個工程建設(shè)造成不可估量的損失。因此，實(shí)際施工中，需要加強(qiáng)施工風(fēng)險源的分析與研究，根據(jù)實(shí)際工程特點(diǎn)，采取有效的控制技術(shù)措施，降低風(fēng)險發(fā)生概率，減少風(fēng)險造成的損失，提高施工效率，確保施工質(zhì)量，以推進(jìn)我國地鐵交通事業(yè)發(fā)展到一個新的高度。

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[3]陸征宇，軟土地層地鐵盾構(gòu)施工風(fēng)險評估與控制方法研究[D].西安建筑科技大學(xué)，2017.

（作者單位：中國水利水電第十一工程局有限公司）