地铁盾构法施工常见风险及安全管理分析

发表时间:2021/6/30   来源:《城镇建设》2021年2月6期   作者:李枭
[导读] 本文根据观察地铁线隧道的施工特点,分析了线隧道工程存在的问题和地铁安全事故频发的原因,研究了隧道施工危险的研究必要性,并且对隧道工程中常见的事故和对预防措施进行分析,为日后盾构隧道施工提供参考。

        李枭
        中国水利水电第十四工程局有限公司  四川成都 610216
        摘要:随着社会主义市场经济的快速稳定发展,现代城市轨道交通建设不断壮大,我国在全国各地修建了大量的地铁工程,但在具体的建设过程中地铁施工会面临许多复杂的地质条件,所以工作人员应结合地铁的实际情况,严格遵循相应的工艺流程,采用盾构施工技术以合理科学地控制工程质量,从而保证地铁隧道在地质条件下的施工安全。因此,本文根据观察地铁线隧道的施工特点,分析了线隧道工程存在的问题和地铁安全事故频发的原因,研究了隧道施工危险的研究必要性,并且对隧道工程中常见的事故和对预防措施进行分析,为日后盾构隧道施工提供参考。
        关键词:地铁盾构法;常见风险;安全管理
        一、引言
        近年来,随着地铁建设的迅速发展,为了缓解交通压力,在地铁隧道建设过程中,为了尽量减少对地面交通的干扰、保护现有建筑和构筑物及地下管线等正常使用,充分利用地下空间,保证隧道工程的安全和质量,采用盾构法来修建隧道成为一种最佳选择。盾构法施工在工程上的应用也越来越广泛。但是由于我国实际施工应用周期短,实际结构技术复杂,并且施工项目多。所以在实际的施工过程中,出现了许多施工过程中的问题就造成了很多安全事故,这会直接导致了施工团队经济损失,还会影响工期和施工质量,甚至会对施工人员造成伤亡。因此,加强对固体隧道施工危险性的认识,并且合理分析事故原因,可以有效加强固体隧道施工安全管理,规避固体隧道施工风险,对我国的施工安全有着重要的影响。
        一、地铁盾构施工风险研究的必要性
        据建设部统计,我国多个城市轨道交通的发展都以地铁为主,以地铁为主的城市轨道交通也会继续发展到多个城市。于此同时,大力发展城市轨道交通,也在一定程度上导致地铁建设事故日益增多和危害日益严重。由于了大部分城市地铁项目建在城市繁华的区域,交通量大,且周边环境复杂。所以与其他工程项目相比,地铁有着很强的复杂和不确定性,除此之外,由于项目投资大,设计和施工中存在诸多不确定因素,施工技术结构复杂,所以施工中存在大量不可预见的风险因素,这会对社会环境产生较大的负面影响,所导致的地铁施工事故后果难以想象,根据观察近期地铁事故统计表,我们可以知道地铁建设事故的频发给投资者和地铁施工企业带来了很大的损失,因此,在地铁施工过程中,盾构技术的实施和使用可以有效避免风险,减少施工人员的伤亡,并且减少经济资产损失,以保证工程顺利完工,这已成为我国地铁在建设中必须考虑和解决的问题。
        二、地铁盾构法施工常见风险原因分析
        地铁施工在施工阶段发生的安全事故,一般由多种因素引起,主要包括以下几个方面:1)地质条件复杂:工程地质和水文地质复杂性以及项目建设周边环境复杂性,所以有关部门要为施工团队提供准确资料,以减少施工风险和不确定性。如果项目初期准备不足,施工时间限就会受到限制,许多地铁项目的由于初始准备和技术准备不足,所以导致地铁施工期紧张,最终导致安全事故发生。2)缺乏规范的安全风险管理体系:目前,地铁隧道施工的安全风险管理体系还未形成国家统一标准,虽然施工组织单位有各自的管理体系,但风险管理内容的编写制订,安全风险评估的规范,安全风险源的辨识,风险管理的责任和义务等都存在着较大差异。因此就导致在盾构隧道施工的过程中,有一些施工人员没有按照相应的施工程序,展开该项施工工作,这样就会导致施工流程产生一定程度上的误差。同时,在盾构隧道施工的过程中,一些施工单位往往过于注重经济效益以及施工进度,对其施工质量往往是处于忽略的状态,这样就会很容易造成施工中的安全事故。3)施工人员专业素质不高:由于地铁建设人才数量不能满足国家地铁建设规模的要求,部分地铁施工现场建筑工人是经过简单职业培训后的普通农民工,一些地铁工程甚至直接转包给不合格的小型施工团队,这都会在很大程度上影响我国地铁的施工。

4)施工技术的使用管理问题:目前的地铁隧道施工方面,多数施工单位施工技术管理仍然实行传统的管理模式,就是对控制施工参数和管理技术文件两方面分开管理,在一定程度上导致地铁隧道工程施工技术管理不能较好地满足施工现状要求,新的施工技术又不能有效地发挥作用。
        三、盾构施工常规避措施
        4.1进出口隧道的施工风险规避措施
        根据我国目前地铁施工工程经验来看,实用型隧道施工事故主要发生在实用型进出的隧道中,如果基层加固效果不好,隧道的洞口就会存在地下水渗漏,所以在实用型结构掘进时,如果工作面出现大幅塌陷,就会导致建筑物的安全下降,因此,要采取有效措施让隧道通过地面。为此,施工人员首先要认真研究盾构设备进入洞口地层的条件,并使盾构结构不低于洞口的位置,以减小底座机械推动力,如果地层软并且土面不好进行工作,相关工作人员可以在开洞前和启动阶段采取抽水的措施。除此之外,如果底座机械和地层之间的由于没有摩擦,机器容易从侧面滚动,所以设备进入隧道的运行速度要减慢。
        4.2防止开凿面不稳定的措施
        在有微细加压的地区,不受控制的土压会导致开凿面的不稳定和危险的发生,从而直接影响地面安全,所以采取有效措施防止开凿面的不稳定性,并且用废弃的土来填充压力槽,以有效抑制压力,增强开凿面的稳定性,如此,工作人员就可以对推进速度进行调整。
        4.3地表发生过大沉降风险的规避措施
        由于地铁隧道的施工会破坏土壤结构,使周围的地表发生位移和变形,并且严重的沉降现象会影响周围建筑物和道路管道的安全,因此,盾构技术应加强施工过程中的指标监测,采取相应措施防止沉降问题的出现,以加强对周边道路及附近建筑物的监测,并及时分析和反馈监控,不断调整和优化实际结构的参数。在实际隧道的开挖过程中,如果发生沉降问题,要派专人进行巡视,以严格观察周围建筑物的沉降变化,并且及时注入水泥进行二次填充,来填补后方的建筑物空间。在注浆过程中,为了减少由于泥浆固化而产生的空隙,应严格控制主流量和主流体压力,以减少注浆过程中的土体变形,如果沉降问题过于严重,可以在沉降区使用钻机加强地表注浆,提高地表强度,防止沉降。如果在隧道的开采过程中发生坍塌事故措施,要立即分析发生意外的原因,并且采取果断措施,防止地层沉降膨胀造成更严重的后果,并确保机械在事故发生后可以安全通过沉降区,以尽快切断周围的指示灯,防止地下水渗入坍塌区,然后将坍塌的孔洞进行填土工作,如果出现地下水泛滥的问题,则要控制主液压力和质量,为防止沉降范围扩大基础,其次,调整闸门的推进速度和开挖速度,可以保持土压力平衡,减少沉降问题的发生,除此之外,工程技术人员应注意地质条件的变化,并且及时调整设备的优化参数。
        五、结束语
        由于实隧道施工规模较大,施工过程中影响因素较多,施工安全问题较为严重,施工过程也比较困难,群体地铁施工人员有义务重视各施工部分的安全,冰品通过科学规范的管理,进行细致的评估和预测,以不断提高地铁建设的安全水平,并且在此基础上制定各种应急预案和可实施的应急程序,建立应急组织机构,准备应急物资,及时抢救事故,在实际的建筑过程中,施工人员还要根据水文地质条件的变化,对掘进参数的变化进行仔细的监测和分析。
        参考文献:
        [1]姚江,朱家俊,史楠.两井定向在地铁盾构法施工中的应用[J].云南水力发电,2020,36(09):156-158.
        [2]杜可一.地铁盾构法施工常见风险及安全管理对策[J].现代物业(中旬刊),2020(07):122-123.
        [3]崔鹏飞.地铁盾构法施工常见风险及安全管理对策[J].中国建材,2020(08):125-127.
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