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摘要:盾构隧道施工过程中,往往会出现各种施工事故,不仅造成严重的财产损失更会对施工人员的生命安全构成严重的威胁。总结近年来盾构隧道施工中出现的主要施工事故,大部分施工灾害的出现都是地质因素造成的,所以在盾构隧道施工过程中加强施工现场的地质状况的勘探与分析,科学做出对施工风险的评估,及时规避施工风险对保证盾构隧道施工顺利开展以及施工人员的生命安全十分关键。
关键词:盾构隧道施工;施工风险;规避对策
引言
在我国城市不断发展的过程中,为了缓解城市交通拥堵的压力,地下隧道的建设逐渐成为城市交通工程重点发展的方向。那么,在城市地下交通建设的过程中,所用到的施工方式有很多,盾构隧道施工就是其中的一项。但是,在盾构隧道施工的过程中,由于施工的环境相对较为特殊,施工流程相对较为繁琐,这样就导致盾构隧道施工方式具有一定的危险性,若是对这些施工风险,进行有效的规避,就会很容易发生施工安全事故,所造成的后果是非常严重的。因此,在盾构隧道施工的过程中,应当对其存在的风险,进行全面的了解,并且针对其风险发生的可能性,制定相应规避对策,从而提升了盾构隧道施工中的安全、稳定等性能,避免不必要的安全事故发生。
1盾构隧道施工风险分析
1.1地质环境因素导致的施工风险
国内地质环境复杂多变,地下环境还会受到水文、地壳运动等负面影响,增加了准备期间施工考察的难度,勘察资料与实际结果可能存在一定偏差,限制了施工操作的科学合理性。此外,工程环境复杂,部分地铁建设与城市中心地带,周边建筑体多、管线铺设错综复杂,需要进行详细的测量、计算、模拟控制,保证资料的合理性,增加施工管理的可执行控制能力
1.2人为因素导致的施工风险
人为因素引发的施工事故往往包括了施工前对施工地质勘探分析不全面而贸然施工,从而导致施工现场出现坍塌现象,造成严重的施工损失,这种事故的发生客观上来说是由地质因素与人为因素共同引起的。而在施工地质勘探工作开展较为全面的情况下,单纯的由人为因素导致的施工风险包括:项目工程前期准备不充分,施工工序与施工操作都没有进行严格的规范管理,导致施工难以如期完成,同时也会由于施工不当引起隧道的塌陷;施工技术控制不到位,施工技术控制在盾构隧道工程关系到整个施工工程的安全,例如在对软土层的盾构隧道开挖中,会出现因为支护工作不到位引起的隧道口坍塌造成严重的人员伤亡。此外在盾构隧道的施工中还存在施工人员的安全意识薄弱引起施工事故的发生。安全意识的薄弱是导致施工技术管理出现漏洞的根本原因,缺乏安全施工的意识,直接引起施工安全防范不到位,施工技术监管不全面,最后引起施工事故的发生。
2盾构隧道施工风险规避
2.1对于盾构工程的施工风险辨识
在盾构工程的施工开展之前,一定要展开对于施工条件、施工手段等因素进行结合,从而针对施工风险进行有效的汇总和整理,将施工风险的等级进行精准确定,同时对于盾构工程的施工风险提出专门的风险控制措施,还需要对可能出现的重大施工风险的发生提前进行解决措施的设计以及事预案的安排。以上的一系列流程就是盾构工程的是供风险辨识过程。盾构施工风险在是施工初始阶段的问题主要会出现这几种情况:盾构的出洞轴线偏离过大;后靠、工程基座容易变形进而损坏;泥水的平衡建立较为困难等。在盾构工程的挖掘阶段存在的主要风险包含:工作平面的平衡失去稳定性;刀盘与刀具磨损较快;大轴承出现断裂;千斤顶推进出现系统事故;盾构本身的掘进偏离轴线太大;管片损坏;盾构下穿过程中遇见其他建筑物、灌浆过程完成效果不理想;灌浆的运输管道堵塞;盾尾密封不严等。在盾构完成到达的阶段中,比较突出的施工风险有:盾构到达的偏离轴线过于大;施工洞口的水土流失量偏多以及进行洞门破除施工操作时掌子面突发坍塌等。
2.2风险评估
目前,风险评估有很多方法,可分为定性分析方法、定量分析方法和综合分析方法,但都还存在计算复杂、受主观因素影响较大、部分变量无法准确确定等缺点。盾构施工风险信息系统采用改进的肯特指数法作为风险评估方法,以规范及相关理论为评估依据,从基本指数、选型设计指数、施工指数、后果指数等4方面进行量化分析,风险值R计算如下:R=f(B,D,C)×c(1)式中:f-概率指数;B-基本指数;D-设计指数;C-施工指数;c-后果指数。
3盾构隧道施工风险规避对策分析
3.1施工过程中对管片的破裂损坏风险进行有效规避
首先,为了保证管片材料的质量,需要在施工材料采购过程中就必须对采购环节进行监督管理,确保施工材料的合格性。然后就是进行管片拼装,在进行管片拼装操作时,需要针对第一环的拼装进行有效检查平整度,在斜面的拼装环节期间,都要进行前一环的拼装平整度检查,保证其每一环都拼装合格。最后,需要针对管片环脱离盾尾这项施工操作进行二次加固,在加固工作中,需要将管片与螺栓及你想那个有效链接,确保椭圆度及环、纵缝施工符合相关的工程标准。最后将施工过程中对管片的破裂损坏风险进行有效规避。
3.2塌方事故风险规避
在盾构隧道施工的过程中,应当对这一风险进行全面的控制,对塌方发生的原因进行全面的分析,做好相应的应急措施。同时,在施工的过程中,若是一旦发生塌方事故,施工单位立即启动相应的应急措施,并且通过相应的安全保证措施,避免发生大面的塌陷。提升了盾构隧道施工中的安全、稳定等性能。另外,一旦塌方事故发生以后,施工人员应当对其地面的水源,进行全面的切断,避免因为水源渗漏导致事故更加的严重。同时,在施工的过程中,应当对一些浆液的质量,进行全面的控制,提升浆液的硬度,从而避免沉降的面积不断扩大。
3.3地表沉降的规避方法
地铁工程中,施工部位的土质会发生扰动状况,进而导致地表发生一定位移、沉降,引起周边管线的负面状况,需要加强地表监测管理,避免沉降扩散导致的危害。分析如下第一、盾构施工中,需要加强对地下管网、地表建筑体的考察分析,从数据分析、模型计算出发,提高盾构参数的合理性、安全性,必要时需要不断优化对应参数。第二、盾构掘进中,一旦发生塌方、沉降事故,需要加强专人监管处理,避免对周边建筑体的二次破坏作用。第三、注浆操作中,需要控制注浆量、压力上限数值,避免土体变形导致的后期安全隐患。沉降状况发生时,需要充分借鉴地表注浆的方法进行管控,提高地基稳固度、牢固性,避免事故危害的扩散。
3.4隧道开挖面失稳风险规避
开挖面失稳会直接危机到隧道地表上的构筑物,所以在应对开挖面失稳现象是,首先应当在正式施工前,充分对地层的土质进行采样分析,在参数合理的情况下才能开展下一步施工;其次加强对土仓压力的控制,防止开挖面失稳;最后严格控制好盾构机的推进速度以及渣土的排量的控制,保证开展量维持在一个稳定的水平上。
结语
总结全文来讲,盾构隧道工程的施工过程中,出现的施工风险十分多样化,各大盾构隧道工程施工单位在进行施工过程中,一定要根据实际的施工情况进行合理变通解决。在本文中提出的几点风险规避方法基础上,广大施工单位需要在工程的实际施工中,将施工区域所特有的地理地质情况进行掌握考虑,同时要结合长距离以及高水压的施工影响因素,制定出专属于本地盾构隧道工程施工的风险规避方案对策,最终提升工程的整体施工质量。
参考文献:
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