浅埋暗挖地铁车站的安全风险控制技术探讨刘林国

发表时间:2020/5/22   来源:《城镇建设》2020年7期   作者:刘林国
[导读] 目前,经济在快速发展,社会在不断进步
         摘要:目前,经济在快速发展,社会在不断进步,城市建设在不断完善,地铁车站施工中,明挖揭盖方法往往会干扰地面交通的正常运行,并且会在一定程度上破坏环境。而在软弱地层加固处理的基础上实施浅埋暗挖,具有高度灵活性,不会对地面交通和周围环境造成影响,不需要过多的专用设备,具有良好的适用性。本文简要探讨浅埋暗挖地铁车站的安全风险控制技术,以推进浅埋暗挖地铁车站施工的安全顺利进行,供相关人员参考。
         关键词:浅埋暗挖;地铁车站;安全风险;控制
         引言
         随着城市化发展进程的不断加快,地下工程施工问题逐渐引起了人们的关注度,同时当代人民群众对施工过程既有隧道运营安全及隧道施工安全亦提出了更高的要求,因而为了满足地下工程施工条件,要求施工单位在实践作业环节开展过程中应注重针对工程施工环境进行预测,且结合工程复杂性特点,完善地下工程风险控制措施,达到高质量工程施工状态。以下就是对浅埋暗挖法下穿既有地铁车站风险控制的详细阐述。
         1浅埋暗挖法施工特点
         ①城市地铁通常建在地质条件复杂的地段,而且地铁附近的建筑设施及交通状况错综复杂。按常规,可选择特殊地段以及有代表性的结构物作为试验段。经过调研分析进一步优化调整地铁隧道的设计及施工参数。②浅埋暗挖隧道施工会扰动地表结构,需要采用超前加固对地层进行改良,选择科学的开挖工艺,布设刚性支护体系,避免过度扰动地表结构,防止地表沉降或坍塌,同时尽量不妨碍路面通车,避免大范围拆迁。③浅埋暗挖法可以灵活应用在各种断面形式(单线、双线及多线、车站等)和变化断面(多层断面、过渡段等)中,且应用效果良好。
         2浅埋暗挖地铁车站的安全风险控制技术
         2.1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。
         2.2防止土石方坍塌
         在地铁车站的施工过程中,施工单位务必要将地质超前预报做好,定期总结、定期汇报;同时,要制定出周全、详细的施工方案、地质勘察报告及地质剖面详图,务必要确保不会出现土石方坍塌的事故。此外,为了对围岩体的变化趋势进行及时预测,要做好掌子面量测工作。
         2.3管棚超前支护技术的工作原理
         ①管内压注水泥浆可以提高土体的物理强度,并能够使管棚和周围土体的粘结力增强,使之更加密实,既起到了加固的作用也提高了土层的稳定性。②土层的预加固结构能够起到承载的作用,管棚通过工作面推进方向布置的一端与初支结构体联结,而另一端则深入到前方的土体中,从而形成两端固定的梁,这种预加固和支护结构能够提供较强的竖向抗力,是较为典型的超前预支护体梁效应;超前支护体的各个单元体间很容易产生成拱的现象,所以小跨度的拱群能够减少了超前支护时土体调整和成拱所达到平衡所用的时间,隧道很快又会建立起新的平衡,从而使连续的小拱群严密的控制边界,小拱下的土体需要及时的进行混凝土喷注来固结,这就是预加固的成拱效应。③在软土层中,土体开挖形成的地层荷载由管棚从循环支护结构中进行释放,因此随着支护结构的不断延续,土体开挖所释放的荷载会被传递到支护的结构上。


         2.4不良地质体综合处理新技术
         不良地质体的综合处理技术包括不良地质体的超前探测和采取有效措施对探明的不良地质体进行改良加固.为了探明黄庄站不良地质体分布,根据黄庄车站4号线和10号线交叉的情况,将其分成5个区域,采用SIR2000地质雷达进行地层探测.探测以勘察钻孔揭示的地层情况为标准,进行地层物理参数标定和典型地层单元雷达信号标志确定.通过对探测数据的处理和综合分析认为,黄庄站不良地质体大致为:松散区、富水区、空洞区3种.由于地质雷达探测是一种非直接采集地质信息的方法,存在多解性,为进一步确定不良地质区位置和范围,探测出的区域都进行了挖孔复探,并且复探工作与处理措施同步进行,针对3种不良地质体的特点形成针对性处理方案:1)松散区处理方案.地质松散区大部分位于回填及杂填层,埋深较浅,处理时地面打孔埋设注浆管,采取注浆加固措施.2)富水区处理方案.富水区处理时首先探明此滞水区域有无水源补给,确定周边管线的影响.如为雨水、污水管线渗漏水则首先应对管线进行清污、防水处理;如为自来水管道则应进行相应堵漏处理.处理后继续向下打孔,直至砂层,埋设注浆管通过注浆管将剩余滞水引至砂层,疏干浅层水分,同时应对滞水区域进行注浆加固,改良地层条件.3)空洞区处理方案.空洞处理时首先应对发现有空洞的区域采用水泥浆填充,并对空洞周边区域采取注浆加固.为防止空洞周边区域浆液量扩散过大,对空洞区域外边缘部分注浆导管内压注水泥-水玻璃双液浆,进行控制注浆.
         2.5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。
         2.6施工过程隧道二衬的模板控制
         如果不能将模板牢固固定,极易发生漏浆、胀模等问题,对墙面平整度、完好度产生影响;在双联拱隧道的隔墙模板中,采取内部纵向、横向分别布置内拉螺栓的方法,根据模板的大小确定纵横向的间距;在模板以外设置外支撑力,将着力点落于平面中,避免某一位置的应力过于集中,造成模板移动,影响整体质量。
         结语
         浅埋暗挖法进行地铁车站施工,不但可以保证地表交通的正常运营,也能够避免对环境造成破坏。对于施工时的重点技术环节要严格按照设计要求进行,使浅埋暗挖法能够充分发挥其优点,在施工时,要结合实际情况选择最为合理的施工方法,以保证地铁车站工程的平稳安全进行。
         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.
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