地铁隧道浅埋暗挖法施工技术与风险控制论文_刘朝旭

地铁隧道浅埋暗挖法施工技术与风险控制论文_刘朝旭

中建二局第三建筑工程有限公司 北京 100070

摘要:运用浅埋暗挖法展开隧道施工,不但可以边挖掘、边浇筑,而且不需进行开槽作业,普遍应用在黏性土层以及砂层中。现阶段,我国在浅埋暗挖法隧道施工技术的开发中虽然获得了不小成就,然而依然存在诸多不足和漏洞及存在较多的风险与隐患,应引起相关人员重视。

关键词:浅埋暗挖;地铁隧道;施工技术;风险控制

1 浅埋暗挖法的简述

此种技术的运用范围重点为对第四纪软弱地层的施工,在隧道施工过程中,运用浅埋暗挖的形式可调整附近岩石的负荷水平,其挖掘作业是运用短进尺展开的,在施工初始阶段要率先完成封闭成环,利用岩石与施工前期的支护结构,联合构成支护系统,待到前期试洞的变形稳定之后,再展开二次衬砌作业。针对施工进程中的某些特殊的荷载来讲,仅用前期的支护是远远无法符合其承载要求的,必须要通过一次、二次衬砌联合实现对荷载的承担工作。如此设计规划能合理规避施工过程中无法预测的问题。

2 浅埋暗挖地铁隧道施工技术

2.1钻爆施工

钻爆施工技术也是浅埋暗挖法隧道施工技术中的重要组成部分,在项目的施工建设中,需要对当前工程的需要爆破部分进行分析,一般修建公路使用硝铵炸药作为钻爆设备,但是这种技术操作危险性高,需要做好技术控制和安全防护工作。技术人员加强对现场的勘察,不能盲目钻爆,对隧道工程结构内部特性以及内岩性质进行勘测,对钻爆强度进行合理的控制,防止钻爆中周边的落石对施工人员造成人身伤害,针对遗留岩体损伤控制问题,结合实际施工情况,研究制定出有效的防护措施。

2.2关于平顶直墙暗挖技术的运用

一般情况下,在地铁隧道及入口、出口进行施工进程中,常常会碰到铺设在地下的构筑物,例如热力管道、燃气管道还有既有地铁线等。传统设计过程中,往往用增大新建地铁线路纵坡的形式,然而这样会使隧道的总体下埋深度增加。如果地下水位较高,便会导致降水困难加大。要想合理处理这种状况,可运用平顶直墙暗挖技术。通过诸多的工程实践表明,在下穿既有结构的过程中,利用不预留间隔土或者少留的形式,有助于减小对既有结构的影响。

2.3 三台阶七步开挖法

隧道三台阶七步开挖法是以弧形导坑开挖留核心土为基本模式,分上、中、下三个台阶七个开挖面,各部位的开挖与支护沿隧道纵向错开、平行推进的隧道施工方法。施工步骤:第 1步:上部弧形导坑开挖:在拱部超前支护后进行,环向开挖上部弧形导坑,预留核心土,核心土长度宜为 3~5m,宽度宜为隧道开挖直径的 1/3~1/2,开挖循环进尺应根据方案确定,最大不超过 1.5m,开挖后立即初喷3~5cm 混凝土。上台阶开挖失跨比应大于 0.3m,开挖后应及时进行立钢架、网、锚、喷系统支护,在钢架拱脚以上 30cm 处,紧贴钢架两边沿按下倾角 30°搭设锁脚锚杆,锁脚锚杆与拱架牢固焊接,复喷至设计厚度。第2、3 步:左右侧中台阶开挖,开挖进尺严格按照方案进行,最大长度不超过 1.5m,开挖高度一般为 3~3.5m,左右侧错开 2~3m,避免拱架同时悬空,开挖后及时进行立钢架、网、锚、喷系统支护,之后施工方法与第 1 步相同。第 4、5 步:左右侧下台阶开挖方法与第 2、3 步相同。第 6 步:上中下台阶预留核心土,各台阶分别开挖后及时施作仰拱初期支护,闭合成环,仰拱长度宜为 2~3m。第 7 步,隧底初期支护完成 2 个循环后,进行仰拱及仰拱填充施工。

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3 浅埋暗挖地铁隧道风险控制

3.1安全生产动态分析

(1)开工前的安全检查

工作开始之前的安全检测核心内容就是实时性施工组织规划是否配置有对应的防护手段,作业机械装置是否配备有对应的安全保护设备,安全保护装置是否与相关标准相符合,相关的工作人员是否经过安全教育与培训,建设安全责任制度能否建立好,建设过程当中潜在的安全事故以及安全状况是否有对应的应急预案等。

(2)定期安全生产大检查

要求每个月都要开展以此安全生产大检查,积极落实上级部门下达的指令,开展专项以及重点检查,班组要求每天都开展自检、互检以及交接班检测工作。专职安全员开展常规检查,若出现安全隐患,需及时地发布调整的文件,并按照规定调整。(3)经常性的安全检查安全工程师、安全员日常安全巡逻检测,检查的重心放在:洞内挖掘、施工供电、机械装置、高支模项目、高处工作以及起重吊装等。(4)专业性的安全检查就建设场地当中的风险因素、特种作业、施工技术安全、大型设备运转等开展检查。(5)季节性、节假日安全生产专项检查检查内容包括夏季防洪、防汛、防暑和防雷措施的落实情况,冬季检查防寒、防火措施的落实情况;节假日前后检查安全生产隐患排查治理情况。

3.2编制综合及专项应急预案

项目根据《风险评估及应对措施研究》报告,编制综合及专项应急预案,项目通过成立应急预案编制工作组、资料收集、风险评估、应急能力评估、应急预案编制6个阶段截至目前共历时3个月,经过多次修改,完成了本项目部《综合应急预案》的编制工作,经过了专家组的论证。并且项目安装视频监控系统内容,视频监控系统应联动安全报警系统,起到身份识别、人员考勤、安全预警、区域定位。暗挖隧道满足定位、考勤功能以及日常管理作用。出现紧急事件时能够快速及时的通知上级监管部门,以满足应急指挥需要。

3.3针对施工时的各种风险,可以通过以下措施来解决

施工设计阶段,就应根据勘测结果来选择合适的浅埋暗挖法,如全断面法、台阶法和分布开挖法 来确保施工的安全性。使用过程中也要十分注意,要严格控制地面的沉降,在施工之前就做好加固、支护工作,一旦出现不稳状况可以考虑“诱导式”塌方,在确保对周围环境与人群没有伤害的条件下,可以提前转移施工设备与设备人员,通过主动让隧道局部坍塌来获得土层平衡,以确保施工的安全、尽快恢复施工。在地下施工现场安装监控设备,实现信息化施工也是降低施工风险的重要措施。通过监控可以约束工人们的行为,信息化施工可以增强各单位之间的沟通,减少因施工不当、信息不对等而出现的各类事故。

3.4防止土石方坍塌

地铁车站施工中,为加强安全风险控制,施工单位应规范做好地质超前预报工作,及时总结汇报,全面了解工程地质特点,并以此为依据制定科学且详细的施工方案,结合地质勘察做出相关报告,绘制出地质剖面图,为地铁车站浅埋暗挖施工的安全顺利开展提供可靠的数据支持,从而有效防止土石方坍塌等问题出现。与此同时,在地铁车站浅埋暗挖施工中,应准确了解围岩体的具体状态,并对其变化趋势加以科学预测,以全面提高掌子面量测工作质量,保证地铁车站浅埋暗挖施工安全风险控制的有效性,防止土石方坍塌而给施工单位造成不必要的损失。

结语

综上所述,隧道建设风险因素有着客观性、危险系数高、偶然性、必要性、多样性的特征,所以要求对隧道建设风险开展高校的监管与控制。在管理浅埋暗挖隧道建设的风险因素时,要求依照隧道工作的实际状况,对建设前以及建设环节中的风险开展管理工作,就不同种类的风险选取相关的管理手段展开监管,以便于有效的管理控制隧道施工过程当中的有关风险,以此来确保建设工作的安全,保障施工工程的质量。

参考文献:

[1]王旭峰.探讨浅埋暗挖法隧道施工技术的发展[J].黑龙江交通科技,2017,40(9):155,157.

[2]杨家勇.浅埋暗挖法隧道施工技术的发展研究[J].黑龙江交通科技,2015,38(12):101,103.

[3]张利健.地铁区间浅埋暗挖隧道施工对建筑安全影响的数值分析[J].菏泽学院学报,2017,39(05):75-80.

论文作者:刘朝旭

论文发表刊物:《防护工程》2018年第31期

论文发表时间:2019/1/20

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