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摘要:众所周知,地铁在实际施工的过程中所遇到的地层环境也存在差异,如果地层环境较为的复杂,则不可避免的会为施工建设带来影响。基于此,本文将对城市地铁盾构施工风险进行分析,希望通过本文的分析,能为业内人士提供参考依据,切实提升地铁盾构施工质量。
关键词:地铁盾构;施工风险;防控措施
随着我国社会经济突飞猛进的发展,城市化建设进程的不断加快,这在很大程度上提升了广大人民群众的生活水平,城市居民数量有了明显的增多,但随之而来的是为城市带来更大的交通压力,在此背景下,加大地铁盾构施工的研究力度尤为重要。
1地铁盾构施工及其风险分析
地铁盾构的施工通过机械智能化的盾构机开挖切削土体,并实现土渣的输送,为土仓内动平衡提供保障,其属于一次性拼装管片成型隧道的施工技术。大部分地铁施工普遍在城市内开展,再加上受外部环境的影响,会在很大程度上限制明挖、爆破等施工工艺的充分发挥。地铁盾构施工阶段普遍是利用盾构机在地下挖掘,对人们生产生活不会带来较大的影响,再加上盾构机自身具备一定的自动化与智能化特点,不仅不会消耗过多的人力与财力,而且在实际施工的过程中,也不会对土体与外界环境造成较大的干扰与影响,由此可见,城市地铁盾构施工有着较高质量与效率,正因为盾构法的种种优势,在各地区地铁施工中得以广泛的应用。但是盾构法施工也存在一定的缺点,主要表现在盾构机需要多种配套设备支撑,并在正式施工之前,要求施工人员结合实际情况,对其进行有效的规范与筹备。而且地铁施工准备周期长、前期投入大,并且对技术人员的工作经验与技术水平有着极其严格的要求,并且地质因素等方面也会对施工造成相应的影响。
地铁盾构施工风险主要来源于以下两个方面,一方面是工程外部风险,并非是施工本身所造成的风险,而是由经济风险、自然风险、政治风险等影响因素所导致的。自然风险主要包含了当地气候、水文地质、施工现场、以及气象等方面。政治风险则主要是地方政府对工程干预程度、法律法规落实情况、以及工程建设体制等方面。经济风险来讲主要指的是投资环境、施工材料价格、宏观经济、以及投资环境等方面。另一方面工程内部风险,工程内部风险是基于技术层面而制定的,工程自身风险也可划分为技术与非技术风险。针对技术风险来讲,主要是在勘察阶段,如果没有将地质地下管网结构勘察工作落实到实处,从而降低其精准性,又或者在设计的过程中设计内容单一、施工操作与规范标准不符、以及施工工艺滞后等问题都属于技术风险。其他技术风险则主要指的是监测验收不合理等方面。针对非技术风险来讲,主要指的是进度与成本控制、组织管理等方面。
2地铁盾构施工存在的风险
2.1施工操作风险
具体来讲,城市地铁工程与公路施工大同小异,比如:作业区域跨度大,普遍会遇到多种类型的地质。值得注意的是,不同地质区域的实际情况有很大的不同,简而言之,地质区域可分为软土层与粉土地质结构等。此类地质结构在实际施工的过程中,施工人员可借助矿山方式,加固处理基础隧道结构。如果施工人员对地质结构的实际情况缺乏充分了解,则会在很大程度上增加后续地铁盾构施工产生风险的概率,从而可能会导致结构产生坍塌等问题。
2.2建筑物与地下管线风险
盾构机作为城市地铁盾构施工阶段应用较为频繁的一种施工设备,随着盾构机的不断深入,刀盘切削会不可避免的会改变土层结构自身应力,如果在土层结构内部适应力较差的情况下,一旦其内部结构应力产生转变,则会降低土层结构的稳定性,从而增加地面不均匀沉降的概率,更为严重的还会导致地面结构出现坍塌。除此之外,由于地上建筑与地下管线和附近土层形成了整体,如果在应力出现变化的情况下,无论是对地上建筑结构,还是对地下管线结构都会带来不同程度的影响,如果没有对此类问题进行严格把控,则会诱发地上建筑结构受力失衡、以及地下管道破碎等问题。
2.3地铁盾构施工下穿河流风险
地铁施工也有可能会遇到河流环境,在下穿河流环境开展盾构施工的过程中,河流河床结构与其他土层结构相对比来讲,不仅河流河床结构稳定性较低,而且河流结构与盾构施工环境之间的距离也更短。因此,在盾构施工阶段,可能会受到向上挤压力的影响,导致河床底层结构产生问题。若想有效避免河流流入隧道中,施工人员要结合实际情况,对结构开展注浆作业,值得注意的是,如果在没有处理结构底层的情况便应用该项技术,则可能会增加河流倒流入隧道中的概率,容易产生安全事故。
3地铁盾构施工风险的防控措施
3.1地铁盾构施工操作风险的防控
城市地铁盾构施工操作风险防控可从以下几点入手:第一、施工人员要充分掌握整个施工过程的相关参数,促进盾构施工的顺利实施,盾构机在应用阶段,施工人员要充分掌握出洞轴线,进一步提升盾构出洞的精准性;第二、以施工现场的实际情况为基础,促进盾构机的有效掘进,科学合理调整掘进参数,保障盾构机的有效掘进;第三、盾构机在安装的过程中,技术人员要根据相关要求,对其进行规范的安装,值得注意的是,盾构机掘进阶段对于二次注浆作业也不容忽视,要整体强化结构的稳定性。
3.2地上建筑与地下管线风险的防控措施
针对地上建筑与地下管线风险防控措施来讲,可从以下几点入手:第一、在正式施工之前,施工人员要深入分析盾构下穿建筑物的建造年代、使用情况等方面;第二、将监控量测作业落实到实处,将监测点布设在相邻建筑与下穿管线区域,对整个施工过程进行监控,结合监测数据,对盾构机掘进参数进行有效的调整;第三、盾构机在应用之前,要对其进行全面、详细的检修,避免在施工阶段因为突发故障,而无法实现连续施工;第四、适当调整盾构机掘进的姿态与线型,若想有效避免对土体造成影响,可将姿态调整控制在±4 毫米的范围之内。
3.3下穿河流风险的防控措施
下穿河流风险的防控措施可从以下几点入手:第一、地铁盾构在穿越河流之前,施工人员要深入分析河流与地铁盾构穿越地层中地下水的实际情况,充分掌握河流水深等数据;第二、结合实际情况,拟定切实可行的地铁盾构穿河施工计划,为其提供可靠的保障;第三、由于地铁盾构在步入河流段前后覆土会产生变化,在此背景下,城市盾构在掘进之前,施工人员要以覆土深度、河流与地质情况等方面为基础,科学合理的调整盾构切口处的平衡压力。
总结:
综上所述,在社会经济突飞猛进发展的背景下,也带动了广大人民群众生活水平的提升,人们对于城市出行的高效性与安全性也提出了更为严格的要求,在此背景下,城市地下轨道交通工程建设逐渐成为各地区未来发展中重点关注问题之一。城市地铁在实际施工的过程中,要借助智能化、先进化的构盾机等设备,有效抑制产生风险的概率,为其整体质量与效率提供可靠的保障。
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