广东顺控铁路投资开发有限公司
摘要:随着我国社会经济不断发展,城市建设步伐越来越快,地铁工程建设是当前城市发展中比较重要的一项内容,特别是在二三线城市。与十年前相比,现阶段地铁建造技术日趋成熟,技术种类更为丰富,但依然存在不少问题。受诸多客观环境影响,当前城市地铁工程建设风险性较高,采取怎样的管理办法对这些风险进行有效控制,是当前城市地铁建设需要认真面对的问题。本文首先从城市地铁工程建设的特点出发,对工程和水文地质条件、工程环境条件、工程要求和规模三方面进行了简要分析,然后结合具体施工方法对施工时需注意的问题及应规避的风险进行了阐述,最后给出相应管理对策。
关键词:水利水电工程;安全管理;安全控制
引言:当前城市地铁工程建设所面临的安全风险,其来源主要是施工技术的应用与施工人员的职业素养。在技术层面上,应用何种技术进行施工主要取决于施工路段的客观条件,如地质条件、路面状况、人口密集程度、地下管线铺设等,每一种技术都有独特的优势,同时也会有相应的缺陷。目前还没有哪一种技术是没有任何缺点的,因此在实际应用中,需要施工人员和管理者能够仔细甄别技术的优劣,结合施工路段实际情况对应用利弊作出客观且完整的分析。在此基础上,若还是会发生安全问题,就需要有针对性地对施工人员进行培训,明确技术应用要领和实施要点。
1、地铁工程建设特点
1.1 工程和水文地质条件复杂
受工程地质与水文地质影响,地铁工程建设难度较大。为更好提升地铁车站和区间隧道建设质量,通常会选用不同的施工方法,当前比较常用的方法有浅埋暗挖、明挖、盖挖。从当前地铁工程建设能力和情况看,无水条件下的工程施工是比较容易被人们所接受的,可地下施工又必然会涉及到水文问题,因此,如何最大限度降低水文对施工的影响是工程建设需要面对的问题。如果不能采取有效措施解决水文地质问题,将会对施工安全和应用安全产生严重影响,很大概率会引发地铁交通事故。
1.2 工程环境条件复杂
所谓工程环境条件,不仅仅指地下环境,比如前面说将的工程地质和水文地质,还包括地上环境,以及埋藏在地下的各种管线。地铁修建在城市发生频率较高,特别是城市重要交通路段,一般地铁站都会建在客流量较多的十字路口处,而客流量较多的十字路口处通常会有很多大型建筑,如果不能采用较为合理的施工方法,将直接影响到路面交通,这也是为什么会采用浅埋暗挖和盖挖来进行施工,而不采用明挖法进行施工的原因。另外,区间隧道又多沿城市主干道或辅干道,途经区域工程环境虽不及客流量较多的十字路口复杂,但会涉及到铁路及其他管线,因此所承担的安全风险也比较高。
1.3 要求高、规模大
众所周知,地铁作为一种高效交通工具,给人们生活和工作提供了极大便利,地铁工程建设对城市发展作出了很大贡献。基于当前建设现状与使用现状,对地铁工程施工质量和效率要求会比较高,从设计到勘察,从监测到施工,从管理到维护,整个过程中会消耗掉大量经费。为了使地铁能够尽快投入使用,单次建设施工的规模也很大,并且线路距离较长,途经多个城市交通要塞,因此波及范围会很广,这些均给地铁工程建设和施工提出了更高要求。
2、应用不同施工方法施工需注意的问题及应规避的风险
2.1 浅埋暗挖法
相比明挖和盖挖,浅埋暗挖具有如下优势:修建地铁时需要占用的拆迁地面积较少;扰民程度低;给路面交通所造成的干扰影响低;同时有助于节省拆迁经费。
与盾构法相比,浅埋暗挖具有如下优势:操作简单;施工可行性高;需要投入的施工设备数量少,且灵活性高;使用不同底层、不同跨度、多种断面形式。
应用浅埋暗挖法进行施工的主要问题有:
(1)受掌子面稳定性影响,区间隧道和所对应的地面安全性不高,尽管拱顶处有小导管超前支护。这与掌子面的敞开程度有直接关系。
(2)受人工操作规范性影响,支护质量很难得到保证,比如喷射混凝土质量离散性较大、二次衬砌施工缝和变形缝质量较差等。
(3)这个施工中不确定因素较多。
因浅埋暗挖操作不当所导致的严重问题主要有:塌方、渗水、结果变形程度过大、地下管线被破坏、人员伤亡等。
2.2 盾构法
盾构法施工是在盾构机壳体的保护下进行掘进的。因为在掘进时,周围有钢筒做保护,且掌子面有土压平衡,因此施工安全性较好。又因为盾构法施工的全部环节都是机械化作业,且衬砌环为工程预制,所以防水效果很好。但由于容易受不确定性因素影响,施工安全性很难得到保证。
比如在盾构进出洞阶段容易出现工作井塌方、盾构进出洞漏水漏浆、机械易故障等。
2.3 明挖法
明挖施工地铁车站,以及区间隧道,其施工程序主要由坑内土体加固和降水、挖土、支撑、内衬结构施做和监测等组成。其中,基坑开挖阶段的挖土和支撑往往是决定基坑工程最终安全与否的重要因素。结合实际案例对明挖法施工的基坑事故风险进行分析发现,安全事故类型大致分为以下九种:
(1)路面破坏
(2)基坑侧壁渗漏
(3)支撑系统稳定性缺失
(4)坑底隆起被 破坏
(5)围护结构不稳固
(6)坑地管涌、流沙
(7)坑内滑坡
(8)围护结构被折断或发生重大变形
(9)周围建筑物损伤或被破坏
3、管理对策
3.1 浅埋暗挖法管理对策
(1)应用浅埋暗挖法修建地铁需严格遵循“管超前、严注浆、短进尺、强支护、快封闭、勤测量”原则,同时需要注意探测、注浆、挖掘三者之间的操作顺序。
(2)有效实施前期降水或注浆堵水措施,创造无水作业环境。
(3)优化施工方案,严格挖面参数。
(4)加强施工路段地下管线勘测力度,确保管线安全。
3.2 盾构法管理对策
(1)合理设置土压力值,保持正面平衡,防止超挖和欠挖。
(2)穿越时降低推进速度,控制总推力,减少土层扰动。
(3)穿越前调整好盾构姿态,穿越时减少纠偏次数及纠偏量,减少土体的扰动。
(4)在穿越邻近建筑物地段时,尽可能保证一次性穿过,避免中途换刀。
3.3 明挖法
(1)基坑开挖过程中的时空效应
(2)基坑钢管支撑的质量控制
(3)基坑开挖纵向入坡的坡度控制
(4)做好深基坑内排水工作
(5)合理确定结构施工路段长度,减少基坑暴露时间
(6)严禁在基坑周边堆放、瞬时增加荷载
(7)加强对基坑开挖施工全过程监控
结束语:
本文结合实际城市地铁施工建设经验,从施工方法的角度出发对地铁工程建设的风险控制和管理对策进行了分析和阐述,旨在为当前城市地铁建设提供支持。本文先是对工程和水文地质条件、工程环境条件、工程要求和规模三方面进行了简要分析,明确了当前城市地铁工程建设的主要特点,除上述三类特点外,其他特点也是不容忽视的,特别是那些带有很强地域特征的施工特点。浅埋暗挖、明挖、盾构,是本文所列举的三种施工方法,它们在实际工程建设中被应用的次数最多,效果也最好,所以认为,列举此三类方法比较有说服力。希望本文的观点能够大家带来帮助。
参考文献:
[1]梁忠伟.地铁工程建设风险控制与管理要点研究[J].企业技术开发,2016,35(14):135-136.
[2]金龙.我国地铁工程建设安全风险控制及管理研究[J].现代城市轨道交通,2018(02):62-65.
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