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摘要:本文着重论述了运用层次分析法对城市地铁区间隧道土建施工过程中的风险的识别,从而进行有效的风险控制措施,有利于决策科学化,有利于减少工程事故的发生,有利于提高施工的风险管理意识和风险管理能力,从而达到控制风险、减少损失。
关键词:铁区间隧道;新奥法施工;风险分析;风险控制措施;层次分析法
引言: 城市地铁工程同一般建设项目相比,具有投资大、工期长、专业多、涉及面广等特点,受不可预见的水文地质条件、社会环境、施工技术可靠度、经济发展程度等多方面因素的影响,面临着自然自然风险、技术风险、经济风险和环境风险等多种风险的工程建设项目。城市地铁建设中施工风险管理的意义是:在安全可靠、经济合理、技术可行的前提下,把城市地铁建设施工期间潜在的各类风险降到尽可能低的水平,以获得最大程度的建设安全与优质工程质量,控制工程建设投资,降低经济损失或人员伤亡,保证工程建设工期,提高风险管理效益。
1地铁工程施工中的风险管理意义
地铁工程施工的风险管理是现代化的城市交通建设的重要环节,为保障城市轨道交通建设的安全性,提高轨道交通风险管理工作的有效性,促进安全管理系统的规范化和标准化,从而最大限度地规避交通事故风险, 降低地铁工程施工成本,缩短建设工期, 避免事故伤亡和损失,为城市轨道交通的建设提供安全保障。地铁施工安全管理是进行交通工程项目建设不断完善的关键环节,强化风险管理意识,错号安全管理措施,不断找出地铁运行中的不足和成功经验,以便于及时的进行调整和吸取经验教训,对于整个地铁项目的安全监管和控制具有良好的调控作用,同时也为改善交通部门的经营管理提供了科学有效帮助。一方面,地铁安全管理通过对交通建设项目的目标、施工过程、实施效益做出全面的安全保证,全力致力于地铁工程施工安全建设,为建设和谐社会提供优质服务,同时也为构建城市轨道交通的健康运行提供重要基础,安全、高效、绿色、和谐的发展理念和目标始终是坚持交通建设工程所追寻的。
1.1土建施工风险识别
城市地铁区间隧道施工根据不同地段的工程地质、地表环境、场地条件等特征采用合适的施工方法。其中,新奥法是地铁区间隧道一种常用的施工方法,其基本原则是“少扰动、早喷锚、勤测量、紧封闭”。在土建施工过程中常见的风险有以下几方面。
1.1.1 塌方
塌方是地铁区间隧道施工过程中常见的现象,伴随施工整个过程由始至终。造成塌方的因素众多,不仅与项目自身土体条件、施工方法紧密相关,还与施工质量以及支护时机的把握有关:
(1)土体自稳能力差,而引起塌方现象;
(2)雨水、地下水渗入,使土体泡软,重量增大及抗剪能力降低,造成塌方现象;
(3)支护时机选择不当,使土体自身应力释放不充分或支护强度为达到规范要求,这是造成塌方的主要原因;
(4)区间隧道上部地面附近停放机具、材料,或由于动荷载的作用,引起支护结构失稳从而造成塌方;
(5)施工过程中由于失误造成地下管线断裂、泄露等不可控因素造成塌方现象;
(6)施工质量不满足标准要求,可能造成塌方现象。
1.1.2 涌水、涌砂现象
当区间隧道穿越细砂层、中粗砂层、卵石砾石地层时,因其透水性较强,易发生涌水、涌砂、局部静水压力过大现象,施工难度较大,易发生施工风险:
(1)伴随涌水、涌砂现象,导致掌子面稳定性降低,易发生拱顶和掌子面的坍塌。
(2)伴随涌水、涌砂现象,使混凝土附着力变差及锚杆锚固材料流失,造成支护质量降低。
(3)施工中,区间隧道的底部的含水比高,施工机械的走行扰乱基底使之泥泞化,造成作业效率和安全性降低。泥泞化显著的场合也会造成支护下沉等,对区间隧道的稳定性的影响是不能忽视的。
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1.1.3 地下管线破坏
在城市地铁区间隧道土建施工中造成的地下管道断裂、地面坍塌事件,大部分都发生在地下管线渗漏并采用新奥法施工中:
(1)在区间隧道掘进方向附近有外来水(大多由具有一定渗漏水量的上、下水管道造成)的影响时,导致区间隧道内拱顶和掌子面土体变潮,进而发生渗水现象;
(2)由于渗漏水的积累,流水量在某一时刻会突然变大,砂、土会随水大量流入区间隧道;
(3)区间隧道前方及上方砂土流走,空洞即刻形成,上部雨污水管可能断裂,又造成大量新水补入,向区间隧道倾泻;
(4)此时,若加之区间隧道上部的动荷载作用,可能造成地层突然下陷,导致地下管线被切断;
(5)不规范施工,可能造成地下管线的破坏。
2 风险控制措施
针对城市地铁区间隧道新奥法施工存在的风险,加强工工艺管理与工序衔接控制,确保工程质量和工序紧跟。积极与指挥部以及监理单位、设计单位或咨询单位沟通,变更设计方案,规避风险;加强监控量测,必要时,与专业设计人员密切配合,采用力学反演技术及时修参。
2.1 针对塌方现象风险控制措施
(1)区间隧道施工行进中,严格遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤测量”的原则进行施工,严格控制地表沉降;
(2)严格控制施工每循环行进进尺,及时封闭仰拱,必要时封闭掌子面,减少工序间衔接时间;
(3)加强超前地址预报,先探后挖,探明前方土质和含水量情况,指导施工;
(4)控制初衬以及二衬时机,使土体自应力充分的释放;
(5)保证钢拱架强度,必要时候采取加密、加粗措施,规范施工;
(6)派专门巡视小组,发现问题及时反馈,及时采取措施。
2.2 针对涌水、涌砂现象风险控制措施
(1)开挖前,应采取降水或止水措施,甚至可以采取冻结法施工;
(2)采用地面深井降水,施工中辅以洞内轻型井点降水措施,施工作采用超前预注浆加固地层及掌子面喷射混凝土等施工方法,预防涌水、涌砂及局部静水压力过大现象;
(3)准备充足的排水机具,一旦发生涌水、涌砂及局部静水压力过大,立即强排,并喷射混凝土封闭掌子面,设置压浆管压浆堵水。
2.3 针对地下管线破坏风险控制措施
(1)施工前对区域地下管线进行充足调查,收集相关资料;
(2)施工前根据收集资料,邀请市政部门(地下管线管理部门)配合,联合对区域地下管线位置进行详尽勘测,并做好相关记录;
(3)适当减小施工步距,留置核心土,加快开挖与支护进度,当适当释放土体自应力后及时施作初次支护;
结语:
由于区间隧道把各个独立的车站贯穿成为地铁交通线路,工程事故的扩散效应明显大于车站基坑工程,其施工风险较多、较大。为此,更需要进一步深化、细化对区间隧道的风险管理,以确保城市地铁工程能够保质、保量、按时完成,应且将一切损失降至最低。因此,此项研究具有重要意义。
参考文献:
[1]上海市建设工程安全质量监督总站.城市轨道交通工程施工风险控制技术[M].中国建筑工业出版社,2013.
[2]吴宏建,刘宽亮.城市轨道交通工程建设风险与保险[M].北京大学出版社,2012.
[3]吕波,郭英杰,吴守林.地下工程施工风险分析与防控对策[C]//第四届中国国际隧道工程研讨会文集.2015.
[4]曹文贵,翟友成,张永杰.新奥法隧道施工风险非线性模糊评判方法[J].土木工程学报,2015.
论文作者:易路行
论文发表刊物:《防护工程》2018年第4期
论文发表时间:2018/6/19
标签:区间论文; 隧道论文; 地铁论文; 风险论文; 管线论文; 现象论文; 城市论文; 《防护工程》2018年第4期论文;