济南市地铁隧道盾构施工中的地质风险管理研究卞晓芳

济南市地铁隧道盾构施工中的地质风险管理研究卞晓芳

卞晓芳

山东普利园林工程有限公司山东济南250013

摘要：济南现阶段地铁建设主要采用盾构隧道施工，济南以泉城著称，地下遍布泉脉，地下条件非常的复杂，盾构的施工方式会造成现场周围土体变形，所以需要深刻了解济南的地质条件，针对济南地质的特点明白基坑挖掘过程中需要面临的风险，注意提升工程建设过程中的风险认识、防范水平，本文基于济南市的地铁隧道盾构施工中的地质风险管理研究展开论述。

关键词：地铁隧道；盾构施工；地质风险；管理

引言

济南目前正在进行地铁R3线的施工，1号线目前已经完工，济南地铁1号线首班车将于4月1日早6点出发。而1号线及正在施工的3号线的施工均是采用的盾构施工。因济南的地下遍布泉脉，地下条件非常复杂，因此风险管理是地铁隧道盾构施工中工程项目管理的重要工作。目前，济南的地铁隧道盾构施工中风险管理暴露出的问题很多，尤其是在安全风险管理方面，因此，加强地铁建设工程风险管理是十分必要的。

1施工中存在的地质风险

在进行盾构施工时，施工方所面对的最大挑战就是不断变化的地质因素。在盾构施工中经常遇到的问题绝大多数是因为地质因素导致的。所以对施工区域地质进行研究，对潜在的风险进行及时处理和排查，能够有效地提升施工的安全。

1.1场地地下水及水、土腐蚀性

济南的场地地下水属第四系孔隙潜水，主要补给来源为大气降水，排泄途径为大气蒸发及人工抽取地下水。勘察期间测得场地地下水稳定水位埋深为8．50～9．50m，相应标高为19．54～20．03m。受季节影响地下水位的变化幅度一般在3～6m，丰水期最高水位标高可按26．00m考虑，抗浮设防水位可按丰水期最高水位考虑，建筑防水设计水位可按27．00m考虑。场地环境类型为Ⅱ类，根据水样分析，干湿交替时，水质对混凝土结构具微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性；长期浸水时，水质对混凝土结构具微腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。

1.2塌方风险

（1）呈现土形状的围岩或者极其容易破裂的围岩的结构之质地都是松散型的，其中，Ⅴ、Ⅳ级是引发地质灾害的重要诱因。在开通隧道后，围岩会在人工爆破、土层压力的作用下，出现坍塌解体、岩石脱落等情形，造成塌方；加上地下水的影响，塌方会出现突泥、涌泥等情形。（2）一些围岩区域部分不稳定，一些围岩因为是块状所以完整性不过关，比如，断层地带、破裂地带等区域的围岩是易出现塌方的地点。类似于冠石等重点块体会引发滑塌，区域破裂的围岩也会塌方，这与上面提到的断层结构是密切相关的。（3）结构面与隧道开挖面相结合的围岩，结构上十分不利，是容易出现滑塌情形的岩体，这些岩石块体结构上十分不稳定，比如，我们常提到的坠落型、滑动型和倾倒型，都属于这种分类。

1.3涌水与突水风险

在济南施工地铁涌水与突水也是隧道施工中常见的地质灾害之一。当发生突水风险时，会携带大量杂物，同时在隧道节理裂隙密集区也会出现突水问题。岩溶洞穴与裂隙发育区、含水层与含水层交界处常发生突水。

1.4泥石流风险

济南地区的泥石流灾害形成的水源为暴雨，因此，按泥石流形成的水源成因划分，均属暴雨型泥石流；形成的物源主要为坡面侵蚀、冲沟侵蚀及浅层坍滑，固体物质多集中沟道干，属坡面侵蚀型泥石流。

2风险监控的方式

针对济南地质条件对地质勘察工作质量的监控包括如下三个方面。

2.1在勘察工作之间的检查

地质勘察工作对于整个工程项目来说至关重要，很多施工工艺的施展和技术的应用都依赖于勘察工作来得出数据，因此我们必须要注重地质勘察工作的质量。在开展勘察工作之前，首先应当制定相应的勘察标准规范流程，严格把控参与勘察的工作人员的资历和专业技术能力，同时对勘察时所用到的设备进行检验，确保其各项参数和测试指标符合标准要求。对勘察的纲要、勘察测量方案、物探方案以及水文勘测方案等相应的勘测方式和应用方案进行审查、确保方案的合理性和科学性。

2.2勘察过程的控制

在进行勘察时，我们应当依据施工的基本计划选择勘察点，依据施工设备的钻孔布置图以及施工技术要求对每一个孔位进行核实，查看地形地貌，了解地面物体的情况，确保地面、地下以及施工区域上方位置不会有影响施工的障碍物。对施工区域的地质进行勘测，针对每个不同的地域编制相应的记录，详细地记录取样的方式、试验的次数、孔位的深度、物理探测的结果以及抽水试验的结论。同时还应当对岩石、土层、水样进行化验、分析过程进行监督，尤其是对同一层的岩土需要开展严格的实验数量的管控，严格依照技术标准进行检测，对于其物理性质相应的指标，则需要进行多次的实地测量，以得出相对准确的结果。

3风险评估的基本程序隧道的主要风险因素辨识

地铁隧道盾构施工注重安全风险的管理和控制，同时考虑工期等其他风险。安全风险的风险因素主要有两个方面：地质风险因素和环境风险因素。地铁隧道盾构施工风险评估应严格遵循以下基本程序：（1）识别初始风险，形成风险清单；（2）评估初始风险，确定目标风险各风险因素的概率和后果水平，最终确定初始风险。风险等级；（3）根据风险评估结果和风险接受准则，制定相应的方案和措施；（4）重新评估风险，提出剩余风险等级。

4地铁隧道盾构施工中的地质风险控制要点

4.1加强地质勘察

首先要对施工现场进行地质勘察，为施工打下良好的基础。在地铁隧道工程施工阶段，地质勘察工作通常需要考虑三个方面：一是在施工准备阶段，对现场地质条件进行预测，分析施工中可能发生的崩塌、滑坡等地质灾害，并分析其可行性。分析隧道施工方案；第二，在正式施工中，应考虑岩层应力状态、结构、周围水文地质条件等因素。实施实时监控，有效指导施工工作。第三，认真分析了隧道的岩层、地下水位和岩溶地貌的实际情况，以保证隧道施工的安全。

4.2合理选择施工技术

为保证隧道施工的顺利进行，应首先加强施工技术管理。不同的地质条件对施工工艺有不同的要求。施工单位应根据实际情况合理选择施工工艺，提高隧道施工质量和效率，确保施工安全。针对地质灾害频发的特点，完善支护工程，采用先进的支护形式，避免事故发生，危及施工人员的生命安全。

4.3加强监督与管理

地铁工程作为国家基础设施的重要组成部分，与人民的生产生活息息相关。为此，有关部门应重视工程质量管理，建立健全相关制度，规范隧道工程建设。此外，建设单位还应设立相应的监理部门，对隧道工程的施工全过程进行监督，确保隧道施工的顺利开展。同时，施工单位要以专业队伍、信息化手段和机械化配套为抓手，认真学习和引进先进的施工技术和设备，并将其应用于实际施工，提高施工效率，保证施工质量，杜绝施工。事故。

结束语

近年来随着济南市的快速发展，地面交通越来越拥挤，泉城济南也正在通过兴建地铁缓解交通压力。地铁隧道开挖会引起不同程度的地层变形，地层变形较大时会造成地表路面塌陷、破坏地下埋设的地质、危及邻近建筑物安全。因此，在尤其济南这样的复杂的地层条件下，加强地质风险管理，选择合适类型的盾构和合理的施工参数进行施工对地层变形控制十分重要。

参考文献：

[1]白文琦，TIONGLKR.隧道开挖中地质风险评估的敏感性分析（英文）[J].中国公路学报，2016，29（08）：99-112.

[2]刘益平，任亚群.南京地区电缆隧道工程重要地质风险分析及对策[J].电力勘测设计，2015（S1）：235-241.

[3]周立波，肖红平，范鹏举.高速公路隧道安全预警应用案例分析[J].现代交通技术，2014，11（04）：71-75.

[4]要伟光.基于系统动力学的隧道施工风险管理[D].石家庄铁道大学，2014.

[5]周新权.大连某海底隧道不良地质风险评估探讨[J].地下工程与隧道，2013（02）：14-18+60.