地铁暗挖施工中的安全质量控制实践思考论文_陈炳炎

地铁暗挖施工中的安全质量控制实践思考论文_陈炳炎

中铁十九局集团轨道交通工程有限公司 北京 100000

摘要:当今时代,地铁已经成为人们生活中很常见的交通工具。浅埋暗挖法是地铁施工中常用的施工方法,虽然该工法已相当成熟,但由于地下环境的复杂性及其他客观因素的影响,施工过程中往往会出现各种安全质量问题,因此加强对地铁暗挖施工的安全质量控制势在必行。

关键词:地铁暗挖;安全质量;控制措施

引言

城市轨道交通车站施工中,明挖揭盖方法往往会干扰地面交通的正常运行,并且会对生态环境造成破坏。而在应用浅埋暗挖技术,其具有良好的灵活性,不会对地面交通和周围环境造成影响,而且不需要过多的专用设备,因此在很多工程项目当中得到了广泛的应用。

1地铁建设发展及浅埋暗挖法隧道施工

1.1地铁隧道浅埋暗挖法施工安全质量管理意义

近些年来,我国城市地铁建设的规模越来越大,由于经验积累不足,加之建设周期较短,因此经常有事故发生,造成了较为恶劣的社会影响。作为地铁隧道施工中最常用的方法,浅埋暗挖法的实施会受到许多因素的影响,其中包含隧道上部土层覆盖厚度、地面建筑设施密集度、地下管线分布等,这就要求施工单位在具体施工中不仅要对施工方式进行合理的选择,同时要应采取一定的辅助措施保障岩层的稳固性。

1.2地铁隧道浅埋暗挖法施工特点

若是采用浅埋暗挖法进行地铁隧道施工,不能只单纯的考虑埋深,因为暗挖隧道对于环境条件有着较高的要求,因此通常情况下,在隧道深度和宽度之比杜低于1.5时才应进行浅埋。同时,在开挖作业前,要采用超前支护提高地层结构的稳定性,而且在初次支护后要及时进行二次衬砌。总体上而言,浅埋暗挖法施工的特点主要包括以下几个方面:其一,地质情况复杂多变,难以准确预测。其二,施工现场周边的环境较为复杂。其三,施工方法选择具有多样性。其四,开挖方式灵活,基本上不会受到断面情况的限制。其五,施工作业对地面交通、周边商业活动以及居民生活产生的影响较小。

2暗挖地铁施工易出现的质量安全问题

2.1测量方面

在暗挖地铁施工测量过程中,桩点丢失、损坏等是常见的质量问题;此外测量方案也可能出现问题,如针对性不足、可操作性不强;在复测控制网时,没有按照规定的频率进行。

2.2不良地质

在不良地质进行地铁暗挖施工,不仅难度大而且风险也高,施工过程中容易引起坍塌、冒顶、涌水、诱水等事故。

2.3地表沉降

在暗挖地铁施工中,由施工引发的沉降问题主要表现在两点:一是开挖进尺长度;二是初期支护施工速度。在地铁隧道施工过程中,如果开挖进尺长度过大,会导致临空面大,由此更容易出现沉降、坍塌事故。因此隧道施工要对开挖进尺长度进行严格控制,尤其是软弱地层的隧道,降低地铁隧道开挖风险,尽可能减少地层沉降。此外,初期支护施工速度同样会影响沉降,在隧道开挖结束后,如果初期支护施工速度较慢,开挖面就会长时间无支护,很可能导致严重的沉降现象。因此,在施工过程中应适当加快初期支护速度,以此减少开挖面暴露时间,降低沉降量。

3地铁暗挖施工中的安全质量控制措施

3.1安全控制措施

3.1.1掌子面涌水坍塌的控制措施

首先,保证降排水措施到位,定期观测掌子面附近的降水水位,掌握降水变化情况;其次,加强对掌子面的观察,观察开挖掌子面土体的含水率变化情况并及时打设超前探测孔,查看是否有残余水,如有采用钢花管引排或注浆止水;再次,查明地下有水管线的详细位置、规格材质、使用年代等信息,并对管下土体做好超前地质探测,如浅埋暗挖法施工时上方有雨污水管道,可采取管道内加防水内衬或截留、导流的措施;最后,做好开挖前土体的超前预注浆工作,严格控制注浆压力和注浆量,确保土体加固及止水效果。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外,为确保掌子面安全,在施工作业面附近准备好应急物资,并制定应急预案,按规定进行应急演练。

3.1.2保证管线及周边建筑物安全的控制措施

首先,要有合理的降水设计方案,遵循“按需降水,分层分级降水”的原则,保持降水区域地下水位基本稳定,防止出现水位忽上忽下,有效控制降水引起的地层沉降;其次,应严格控制开挖对土体的扰动,尽早封闭成环,如严格按设计要求进行超前注浆加固,控制开挖步距,缩短开挖后临空面的暴露时间,尽快完成初期支护并及时进行初支背后回填注浆等措施;再次,加强对管线及建筑物的监控量测工作,信息化指导施工;最后,必要时对管线及建筑物进行加固保护,如采用注浆加固或打设隔离桩等措施进行保护。

3.1.3挖面地质安全管理

确保挖面地质的安全管理时首先保证土层的性质与稳定性,其中主要包含有土层性质和变化状况;土质的密实度、颜色、湿度与分布状况等,并注意地质勘察和设计条件的差异性;其次注重开挖面土层渗漏水现象,具体包含有渗漏水的气味、水量和颜色,并判断是否含有砂土颗粒以及具体发生的位置与趋势;再次分析工作面坍塌的位置、大小、原因与后续发展趋势。最后分析降水效果,着重分析抽降水的控制效果、降水井的位置、数量与含砂量等等。

3.1.4完善浅埋暗挖法

该方法基本不考虑利用围岩的自承载力,利用初期支护承受全部基本荷载,二衬予以加固,共同承担特殊荷载,适用于粘性土层、砂层、砂卵层等地质。浅埋暗挖技术遵循“管超前、严注浆、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”18字方针,在软弱地层采用超前地质探、超前小导管、大管棚支护等科学方法进行加固,同时严格控制开挖顺序和进尺,充分利用土层在挖掘过程中短时间的自稳能力,快速封闭初支并进行注浆加固,配合地表沉降、拱顶沉降、水平收敛位移等监测手段,确保施工过程安全可控。

3.2质量控制措施

3.2.1开挖及初支施工质量控制

初期支护是复合式衬砌结构的第一道安全防线,对其施工质量应严格把关,首先,开挖时严格按设计及规范要求控制进尺和超欠挖,严禁冒进、严禁欠挖,某些地区由于其地质情况多为粉质黏土,局部存在地裂缝,土质松散等特点,开挖一般采用环形预留核心土台阶法开挖,因此,开挖时需按设计要求留置好核心土并控制台阶长度,确保掌子面稳定;其次,初支施工时应加强超前小导管、钢筋网片、格栅安装、锁脚锚管、喷射混凝土等工序施工的质量控制,严格按设计图纸及规范要求施工,并执行隐蔽工程验收制度,确保初期支护施工质量。

3.2.2地表沉降质量控制

软弱围岩一旦遇水很容易产生崩解和失稳现象,如果施工现场无法利用降水井进行降水,则可采用洞内全断面超前注浆加固的方式进行处理。在注浆过程中按照先周边、后中间的顺序进行,便于挤密土体,实现土地稳定性的改善。严格控制地铁隧道初期支护质量,并认真做好监控量测、锚喷支护等一系列工作。在开挖隧道时尽可能采用短进尺的方式,以免过度扰动围岩造成安全事故。针对软硬不均匀的围岩,特别是上部分全风化、下部分微风化的围岩,开挖前首先要采用预注浆的方式对上部分全风化的围岩进行加固,以此保证土体开挖稳定。采用台阶法进行地铁开挖施工,在没有封闭初期支护前要密切关注量测数据,如果初支收敛与拱顶沉降速率出现较大变化,需要将型钢临时仰拱架设在上断面,对受力结构进行改善,从而控制沉降。

结语

综上所述,由于地铁暗挖工程具有对技术要求高、施工条件复杂多变的特点,所以相关单位要对地铁暗挖工程进行严格的安全质量控制。在整个地铁暗挖工程施工过程中严格按规范施工并认真分析及防范施工过程中可能出现的安全质量问题,同时要不断的加强对施工人员及管理人员的相关培训与安全质量知识的教育,这样才能保证整个地铁工程的顺利进展,促进我国的轨道交通发展。

参考文献

[1]徐安.浅埋暗挖大跨地铁车站施工技术[J].中国高新科技,2018(20):59-61.

[2]樊会超.浅埋暗挖地铁车站的安全风险控制技术探讨[J].北方建筑,2018,3(2):61-65.

[3]孔乐.浅埋暗挖法地铁隧道地表沉降监测分析[J].科技创新与应用,2018(12):60-61.

论文作者:陈炳炎

论文发表刊物:《基层建设》2019年第25期

论文发表时间:2019/12/12

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