更全的杂志信息网

浅埋暗挖地铁车站的安全风险控制技术探讨

更新时间:2016-07-05

0 引言

浅埋暗挖是一种地下洞室暗挖施工方法,与地表距离较近,在地质条件改造的基础上,科学控制地表沉降,以格栅和喷锚作为初期支护手段,依照一定原则开展具体的施工操作。浅埋暗挖技术适用于地层岩性差、地下洞室埋深浅、周围环境复杂且存在地下水的施工环境中。地铁是城市化建设中的重要组成部分,为保证其安全运行,探讨浅埋暗挖地铁车站的安全风险控制技术,具有重要作用。

1 浅埋暗挖地下隧道工程特点

地铁车站隧道施工中,浅埋是指覆跨比在0.6m~2.5m之间,而超浅埋是指覆跨比在0.6m以下。就浅埋暗挖地铁车站工程项目特点来看,其埋深较浅,一旦对地层造成损失,会导致地面出现小幅度移动,甚至给周围环境及正常秩序造成不利影响。浅埋暗挖法如图1所示。为加强浅埋暗挖地铁车站工程施工质量控制,应适当调整开外、支护、衬砌、注浆等工序的技术指标,从而推进浅埋暗挖施工的高效开展。

评估调查的主要内容,包括矿产地情况、矿业权分布现状等。矿产地信息的调查参考各省矿产资源/储量表内的压覆地内矿产的矿区名称、矿区坐标、勘查时间、勘查单位、勘查程度、勘查报告、矿区建设项目与压覆矿产叠合图、压覆资源/储量计算图等。矿业权包括探矿权和采矿权,探矿权信息包含探矿权人、勘查范围坐标、勘查阶段、有效期和主要矿种等;采矿权信息包含采矿权人、采矿许可证号、矿山名称、开采范围拐点坐标、开采规模、矿证有效期、勘查报告、矿区地质相关图件、资源/储量估算平面图等。

图1 浅埋暗挖法示意图

2 浅埋暗挖法的研究及应用情况

浅埋暗挖法也称作矿山法,是具有中国特色的隧道修建方法,1986年北京地铁复兴门折返线工程的修建,促进了浅埋暗挖法的形成。就浅埋暗挖法的实际应用来看,其在城市地区松散土介质围岩条件下更具适用性,当地表沉降较小时,可应用该种技术方式修建隧道。浅埋暗挖法在实际应用中不会产生污染或噪声,这也是该种技术方法的显著优势[1]。浅埋暗挖法在隧道洞室中具有良好的应用价值,不受尺寸与断面形式的限制,在我国北京、广州、郑州等地区的地铁区间隧道修建中发挥着良好的应用价值。

浅埋暗挖法实现了设计与施工的动态化,建立了具有高度适宜性的变位、应力监测系统,研究了劈裂注浆方法和复合式衬砌技术等,为地铁车站工程建设提供可靠的技术支持。

就浅埋暗挖法的产生根源及应用情况来看,与新奥法存在密切联系,在早期阿尔卑斯山深层硬岩隧道施工中,新奥法通过柔性支护来改善地层承载能力,至20世纪60年代中期,研究发现近地表软土地层隧道无法承受应力荷载,隧道变形几率大,极易出现地表沉降,这就对初期支护的闭合时间提出了更高要求。

20世纪80年代慕尼黑工业大学教授针对北京站至北京西站地下联络线工程进行研究分析,认为新奥法在北京地下工程中具有可应用特性。为减少地铁施工对地面建筑物和地下管线的不利影响,当遇到不稳定土层时,应保证喷锚支护的刚度和稳定性,从而降低地层扰动,加强工程质量控制。

以前实习由于人数少,学生可以住在实习单位跟班实习。现在学生人数太多,而且电气工程类专业的特性决定了其实习单位如电网、发电厂、变电所、煤矿等都是安全规范要求非常严格的单位,接待实习学生太多,实习单位考虑到安全隐患较大,不太愿意,导致实习单位联系困难。即使同意接待实习,由于学生人数多,实习单位为了保障生产安全,每个地方一次接待实习人数有限制,同一个地方只能分组轮流去。虽然实习总的时间较长,但是落实到每个学生来说时间较短。学生去了只能是看看而已,并不能具体操作,所以有一定的局限性。结果到了实习现场也只能走马观花,匆匆忙忙,流于形式。

1986年,浅埋暗挖法在北京复兴门地铁折返线中得以应用,受到社会的高度重视。

3 浅埋暗挖技术在地铁车站工程中的应用

3.1 隧道浅埋施工与支护方法

在地铁车站浅埋暗挖施工中,为加强安全风险控制,应严格依照国家规范及操作流程标准开展具体的施工操作,把握地铁车站工程项目特点,制定专项施工方案,规范开展安装作业施工、模板工程施工等,加强模板及其支撑材料的质量控制,确保其满足地铁车站浅埋暗挖施工相关技术标准及施工强度与刚度需求,保证模板及其支撑材料尺寸、形状及位置的适宜性。

3.2 初次支衬回填注浆施工

在初次支衬与土体之间极易形成空洞而造成地面沉降,加剧浅埋暗挖地铁车站安全风险。因此在施工过程中,应率先预埋灌浆钢管,待仰拱成环之后,以水泥和水玻璃双液浆进行回填灌浆,采取间歇式注浆以保证回填密实度。

3.3 隧道二衬施工技术

隧道二衬施工应采用定型模板,以直线段施工进度和曲线段施工半径影响为依据,科学设计模板,控制好混凝土浇筑顺序。一般在初次支衬与二衬之间设置防水层,将缓冲层设置于防水板与初次支衬之间,依次顺序为初次支衬、缓冲层、防水层和二次支衬。

4 浅埋暗挖地铁车站施工中安全事故的主要因素

4.1 地质因素

对于浅埋暗挖地铁车站工程来说,地质因素是导致施工安全事故发生的因素之一,主要包括不良地质条件、气候环境恶劣、地下水影响、围岩稳定性不足以及地质不均匀沉降等。若浅埋暗挖地铁车站施工中遇到不良地质,则会明显加大施工难度,也使整个工程面临巨大安全风险,一旦施工技术不科学或操作不规范,极易引发安全事故。对浅埋暗挖地铁车站工程来说,地下水会软化围岩,对隧道形成膨胀压力,此时围岩稳定性不足,地层遭到严重破坏。恶劣的气候条件往往会导致土层松动,极易引发安全事故。浅埋暗挖地铁车站施工中地层扰动状态下,岩石受力发生变化,极易出现不均匀沉降,加剧施工风险。

4.2 人为及施工因素

在浅埋暗挖地铁车站施工中,若选线过程中并未全面考量技术、可行性等因素,导致选线不合理,一旦投入修建时遇到不良地质,极易引发隧道塌方事故,若重新选线规划修建,会造成人力组物力财力资源的浪费,影响工程整体效益。

浅埋暗挖地铁车站工程建设中,地质勘探的准确性不足,导致勘探结果缺乏可靠性,会给浅埋暗挖地铁车站工程埋下巨大的安全隐患。与此同时,浅埋暗挖地铁车站工程规划与设计不合理、工程进度控制不到位、施工不规范等,都是比较常见的人为及施工因素,极易引发安全事故,甚至给整个工程造成人员伤亡和巨大的经济损失。工程建设中部分管理人员并未充分认识到安全施工的重要性,对参与工程建设人员的安全教育不到位,施工人员安全意识不足,施工操作不规范的情况时有发生。在浅埋暗挖地铁车站施工中,一旦工程监管不到位,事故隐患控制不及时,工程管理不规范,施工人员岗前安全培训落实不到位,极易引发安全事故,严重影响浅埋暗挖地铁车站工程建设的经济效益和社会效益[3]

5 浅埋暗挖地铁车站的安全风险控制技术

5.1 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。

5.2 避免触电事故发生

触电事故是地铁车站施工中风险较大的安全事故,为降低触电事故发生几率,提高浅埋暗挖地铁车站安全风险控制的有效性,应当对地铁车站施工现场用电进行统一设计、规划与管理,结合工程现状建立健全触电事故应急预案,制定地铁车站浅埋暗挖工程临时用电施工方案,以推进浅埋暗挖施工的安全有序开展。与此同时,要积极强化地铁车站工程建设人员的安全用电意识,加大安全用电宣传力度,于施工现场设置专用保护零线,采用TN-S用电系统,并科学设置总配电箱、分配电箱和开关箱,以规范施工现场用电行为,降低触电事故发生几率。

对一个作家来讲,记忆力可能是一种比想象力更重要的品质。童年的点点滴滴,后来都成了我作品中非常重要的故事,非常出色的材料。比如说《青铜葵花》里面有一个冰项链的故事,就是我年少亲历过的事情。当时的冬天非常寒冷,河水都结冰了,我每天早上到河边取水,必须要拿榔头把冰面敲开,才能取水。我把冰块砸碎后,然后就用一个芦苇管对着冰块吹热气,吹着吹着就能吹出一个洞来,最后把这个洞用绳子一穿,真的很漂亮。

5.3 避免模板倒塌事故发生

应用浅埋暗挖技术开展地铁车站施工的过程中,应结合工程项目特点及围岩现状开展综合分析,协调运用单、双侧壁导坑法与留核心土开挖法,待与松散围岩相遇后,由上到下进行开挖,坚持先护后挖的原则,将挖与封闭向结合,以降低施工中的安全隐患。结合施工具体情况及时做好衬砌以封闭成环,科学运用上下台阶法开展施工,将防、排、截、堵相结合,科学预防流砂问题[2]

该工程项目施工中,需充分做好技术交底工作,若浅埋暗挖地铁车站工程设计发生变动,应明确更改的具体内容,并及时上报,审核通过后方可落实到实际施工操作中,一切施工行为需严格依照工程标准进行[4]。浅埋暗挖地铁车站施工中,需实时监测施工现场周围环境及建筑物等变化情况,一旦发现异常情况,应采取有针对性的解决措施,为浅埋暗挖地铁车站施工的有序开展营造安全的环境,降低施工机械安全事故的发生几率。

为避免在地铁车站浅埋暗挖施工中出现模板倒塌事故,应当严格控制模板受力后下沉与变形问题,保证支撑模板基础支撑的坚实度及其支撑面积的适宜性。

一般情况下,在支撑系统工程及安装模板中设置临时固定设施,能够降低模板倒塌几率。在上一道工序施工完成后,应及时对其施工质量进行检查验收,确认验收合格后方可开展下一道施工工序,以加强地铁车站浅埋暗挖施工质量控制,切实降低安全风险。

5.4 管井井点降水技术

并网光伏发电系统如果接入交流负载,就需要逆变器作为主要部件,利用其内部功率开关管在信号驱动下,实现其开通与关断的特性,实现直流电转换成220 V单相交流电供负载使用[2]7.逆变器有多种类型,按输出波形可分为方波、阶梯波和正弦波逆变器,其中,正弦波逆变器输出波形最好,抗干扰、抗噪声能力较强,功能完整,本文对并网光伏发电系统用正弦波电压源型逆变器进行了研究与设计.

一般情况下,保持管井井中心与结构边缘距离在3m以外,以钻孔方式开展成孔施工,结合地铁车站浅埋暗挖施工的实际情况,适当调整冲击钻的速度与频率,掌握好管井埋深及间距,管井埋深一般不低于8m,不超出15m,管井间距在10m~15m之间。管井井点降水技术应用中相关参数见表1。

把四张照片合成在一起。Photoshop最简单的合成方法是把所有照片放在一个文件里,每个图层加个蒙版。把蒙版反相(Ctrl/Cmd+I)后,用白色笔刷涂抹你想露出来的部分。

表1 管井井点降水技术应用中相关参数

管井井中心与结构边缘 管井埋深 管井间距≥3m 8m~15m 10m~15m

在我国裁执分离实践中,特别是在国有土地上房屋征收案件中,参与的行政机关不仅有区县政府、征收实施部门,还有城管、市场监管以及街道办事处或乡镇政府。法院习惯上将区县政府列为组织实施机关,具体参与机关则由区县政府自行确定。这样做的积极意义是可以充分发挥地方政府的组织指挥优势,但不足之处是制度化程度不强,尚停留在工作层面,如何确定组织实施机关,组织实施机关与相关参与机关、参与机关之间的职责分工缺乏制度化的细致划分,一定程度上容易产生相互推诿扯皮或者越权乱作为、行政争议层级过高等问题。

5.5 规范地质勘探及施工方案的设计工作,规范浅埋暗挖施工行为

在浅埋暗挖地铁车站施工中,应当规范地质勘探及施工方案的设计工作,全面了解施工现场地质环境、土壤特征等具体情况,为浅埋暗挖地铁车站施工路线的确定提供可靠的信息支持。在此基础上,全面讨论施工方案,在实际施工中落实安全责任制度,增进不同工程之间的协调配合,推进浅埋暗挖地铁车站施工的有序开展,安全风险控制在最小范围内。

管井井点主要由滤水井管、吸水井管和抽水水泵组成,沿着隧道以直线形式对管井井点降水进行科学布置,确保管井井点降水技术在地铁车站浅埋暗挖施工中的应用价值得到充分发挥,提高安全风险控制的整体效果。

浅埋暗挖地铁车站施工质量的控制,需要规范施工行为,严格依照地铁车站工程建设规则做好浅埋暗挖施工计划设计,明确施工工艺,经由上级相关部门批准后方可开展具体施工操作,坚决不可盲目开工,以免给浅埋暗挖地铁车站工程埋下安全隐患。

至于房产交易税等其他支出,易居智库研究总监严跃进则认为,从公摊面积角度看,确实不应重复收缴此类税费,建议未来房产交易税费、供暖费等统一按照套内面积收取。

每天最少5升液体饲料,最多6升/天;开食料对瘤胃上皮的发育有重要作用,喂6升奶比喂8升奶能促使犊牛多采食1磅/天的开食料。

为降低地铁工程施工中的安全风险,在应用浅埋暗挖施工技术时应采取可行的质量控制与安全防范措施,选用标准规格的可视导向水平定向钻机开展施工操作,以TSS管注浆,对拱部及掌子面进行加固处理,隧道岩石爆破过程中,为避免发生安全事故,可通过小药卷药量进行微振。

以广州地铁5号线工程为例,该工程项目以小北站为中间站,对广州火车站和淘金站进行有序衔接,应用浅埋暗挖法开展施工操作时,通过明挖、暗挖及临时辅助工程三者之间的协调配合,推进整个地铁工程建设的有序开展。小北站工程地质条件特殊,以冲积-洪积形成的土层、砂层和残积土层为第四系覆盖层。地下水水位埋藏较浅。在全面把握该地铁工程施工特点的基础上,以格栅钢架配合临时支承和超前注浆小导管开展初期支护结构设计,并以钢筋网、喷射混凝土等作为联合支护形式,以地下暗挖单跨单层钢筋混凝土拱形结构为二次衬砌结构设计,选用规格适宜的混凝土,并做好防排水设计。

浅埋暗挖施工过程中需控制好初支背后回填注浆的间隔,掌握好水平地质钻孔的循环区间。为避免在隧道岩石爆破过程中出现破坏,坚决不可水平抬炮,应做好临时仰拱与中隔墙的支护,从而降低地铁施工中的安全隐患,加强地铁工程施工质量控制。

广州地铁5号线淘金-区庄区间隧道施工中,由于该区间隧道断面类型多且复杂,地质条件特殊,施工难度较大,应用浅埋暗挖技术开展施工操作时,需控制好现场勘查与地质补勘工作,结合所获取的相关数据信息,制定浅埋暗挖施工方案。由于该区间工程中暗挖断面转换频率较大,因此在实际施工过程中需控制好竖井格栅间预制短格栅的安放工作,并妥善破除马头门井壁混凝土,将格栅钢架规范镶嵌,结合工程项目暗挖岩层实际特点,制定马头门结构形式,确定破除方法及相关辅助措施,从而加强施工质量控制。

横通道与正洞的衔接是地铁工程浅埋暗挖施工中的重要环节,工程建设人员需全面把握对到断面特征及围岩扰动具体情况,规范施工技术形式,以免影响围岩自稳能力,降低应力集中等情况的发生几率。

当采取泥浆护壁方式进行管井埋设时,应当以管井外径为依据控制好孔径及成孔底部具体深度。水泵安装好后应进行试抽,安排专门人员密切观测抽水设备及井内水位下降情况并做好记录,为地铁车站浅埋暗挖施工的安全高效开展提供可靠的数据支持。

在浅埋暗挖实际施工过程中,应高度重视交叉结构施工控制,减少围岩扰动以免加剧沉降问题,初期支护开口破除的过程中,需保证结构内里的平稳性,通过渐变挑高实现断面过渡,规范开展上下台阶施工操作,及时对正洞洞门通道格栅进行处理,降低正洞开口施工中的安全隐患。待进入正洞范围后,以挂网型钢开展横通道支护施工操作,以钢板螺栓对型钢进行有序纵向连接,将超前小导管设于横通道顶部轮廓线部位,并及时于上导坑设置临时横向支撑,从而降低下导坑暗挖施工中的安全隐患,推进地铁车站工程浅埋暗挖施工的规范有序开展。

针对浅埋暗挖施工中变断面与变工法的情况,需结合围岩实际特征拟定施工方案,满足大小断面隧道施工的转换需求,与此同时,浅埋暗挖施工中需及时采取保护措施,减少建筑物不必要沉降,以免在隧道暗挖施工中对结构产生破坏。

The sky looks white with autumn-snow, just around the corner is heavy snow.

在地铁车站工程浅埋暗挖施工中,由于建筑物结构形式与基础形式存在一定差异,这些因素势必会对隧道暗挖施工产生一定影响,且不同基础形式下,土体扰动承受能力也存在一定差异,一旦施工技术控制不到位,极易出现不均匀沉降问题,导致建筑物结构受到挤压和拉伸等破坏,结构稳定性不足,甚至埋下巨大的安全隐患。因此在浅埋暗挖施工中,要加强沿线建筑物沉降控制,全面把握建筑物与构筑物的基础形式与结构形式,结合地质条件等要素开展综合分析,预先制定加固方案,对建筑物进行有效保护,并在浅埋暗挖施工中及时进行监测,在发现异常沉降问题的第一时间进行妥善处理,从而降低浅埋暗挖施工中的安全隐患。

5.6 制定应急预案,加大施工管理力度

浅埋暗挖地铁车站施工中,为加强安全风险控制,应制定科学化的应急预案,加大施工管理力度,从而降低浅埋暗挖地铁车站施工中的安全隐患。具体来讲,由于浅埋暗挖地铁车站施工复杂,安全风险较大,且具有不开放性,因此,科学合理的工程应急预案的制定,能够在安全事故发生时进行有效应对,最大程度上降低经济财产损失与人员伤亡。在浅埋暗挖地铁车站施工中,需明确抢险单位,组建一支素质高、能力强的抢险队伍,定期开展抢险演练,以强化抢险人员实践能力,一旦安全事故发生,能够沉着冷静的采取措施进行有效应对。

在浅埋暗挖地铁车站施工中,应严格依照国家相关条例开展安全监督与管理,严格落实浅埋暗挖施工人员岗位职责,通过培训教育强化施工人员的安全意识,通过安全事故演练来锻炼施工人员的应变能力,确保其熟悉应急预案,为浅埋暗挖地铁车站施工的规范有序开展打下良好基础。

浅埋暗挖地铁车站施工中应加大施工管理力度,结合工程项目具体情况配备专职地质工程师,以全面了解浅埋暗挖施工中地质条件,并以此为依据指导地铁车站施工的安全规范开展。结合浅埋暗挖施工的具体情况,应组建专门的管理小组,包括建设、施工、设计、地勘及监理等各部门人员,对浅埋暗挖地铁车站工程开展动态化管理,一旦施工中出现问题,应保证问题解决的时效性、准确性和可靠性。在此基础上,要加强浅埋暗挖地铁车站施工过程管理与控制,明确工程各阶段质量控制目标,全面考量浅埋暗挖施工中的影响因素,制定过程控制方案并落实到浅埋暗挖施工中,充分发挥监控测量的预警作用,对工程监测项目进行准确量测,为浅埋暗挖地铁车站施工提供可靠的数据支持。

由于地下空间开发过程中会对既有结构形成一定影响,甚至损害既有结构使用功能,因此在浅埋暗挖地铁车站施工完成后,应对工程影响进行科学化评估,科学合理的恢复结构状态,以维护浅埋暗挖地铁车站工程项目建设的综合效益。

(3)对于桥梁的应力控制,企业应该考虑整个桥段的受力情况,这个问题的影响将是灾难性的,施工单位理应严格把控。

6 结语

通过以上探讨可知,为促进浅埋暗挖技术在地铁车站施工中得到科学化应用,应当准确把握地铁车站工程项目特点,规范施工环节,加强施工质量控制,并从土石方坍塌控制、触电事故与模板倒塌事故等方面入手,加强浅埋暗挖地铁车站安全风险控制,全面提高地铁车站施工质量,降低安全隐患,维护地铁车站工程建设的经济效益与社会效益。

参考文献

[1]杨文龙.浅埋暗挖法下穿既有地铁车站的风险控制研究[J].住宅与房地产,2016(9):131.

[2]张 斌.浅埋暗挖大断面地铁车站施工风险管理与控制[J].施工技术,2015,44(S1):200-202.

[3]薛宏平.浅埋暗挖地铁车站垮塌事故分析与风险控制[J].地下空间与工程学报,2012,8(S2):1788-1790+1795.

[4]房 倩,张顶立,侯永兵,李 兵,孙 锋.浅埋暗挖地铁车站的安全风险控制技术[J].北京交通大学学报,2010,34(4):16-21.

樊会超
《北方建筑》 2018年第2期
《北方建筑》2018年第2期文献

服务严谨可靠 7×14小时在线支持 支持宝特邀商家 不满意退款

本站非杂志社官网,上千家国家级期刊、省级期刊、北大核心、南大核心、专业的职称论文发表网站。
职称论文发表、杂志论文发表、期刊征稿、期刊投稿,论文发表指导正规机构。是您首选最可靠,最快速的期刊论文发表网站。
免责声明:本网站部分资源、信息来源于网络,完全免费共享,仅供学习和研究使用,版权和著作权归原作者所有
如有不愿意被转载的情况,请通知我们删除已转载的信息 粤ICP备2023046998号