大直徑泥水盾構穿越建筑物施工風險分析及控制技術

為準確把握盾構穿越既有構筑物工程施工關鍵風險點,通過對盾構下穿既有構筑物的施工風險分析,建立施工現(xiàn)場關鍵風險點評價標準,為地鐵建設安全施工風險管理提供現(xiàn)場評價的依據。以北京地鐵某盾構區(qū)間施工為例,根據下穿既有構筑物主要重難點及現(xiàn)場風險評價情況,對盾構下穿既有構筑物施工風險提出相應控制措施,以規(guī)避常見的施工風險。

以濟南軌道交通r1線王府莊站盾構始發(fā)為工程背景，結合工程地質條件，統(tǒng)計分析以往工程實例，歸納總結出盾構始發(fā)誘發(fā)安全事故的28個風險因素。采用專家調查法對風險清單進行對比分析，運用模糊層次分析法定量計算得到各層次風險權重，研究表明土體改良較差、洞vi密封不當、盾構始發(fā)參數(shù)調節(jié)不當?shù)纫蛩厥钦T發(fā)盾構始發(fā)安全的關鍵問題。針對風險較大的環(huán)節(jié)提出相應的風險規(guī)避措施，為同類工程的風險辨識及防控技術提供了科學指導和參考經驗。

城市地鐵隧道在穿越建筑物前一般要進行施工方案安全性評價,對施工引起的地表建筑物安全性進行評估并提出相應的加固和控制措施,從而確保隧道上方建筑物與隧道自身的安全。以杭州地鐵1號線某區(qū)間隧道為工程背景,采用flac3d對盾構下穿房屋施工過程進行數(shù)值模擬,并與現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據進行對比分析。研究表明,盾構掘進引起的地表沉降主要發(fā)生在盾構機前方1d和后方2d(d為洞徑)的范圍內,由于建筑物的存在,改變了地表沉降等值線原有的擴散形態(tài),使得建筑物所在區(qū)域等值線較為密集,且施工完后隧道的\"雙凹槽\"并非完全與隧道軸線重合。最后對現(xiàn)場施工過程中可能遇到的一些風險因素進行分析,并提出了相應的控制措施以確保建筑物和隧道本身的安全。研究結果可以為盾構成功穿越建筑物提供科學有效的技術支持,并且為類似工程的施工提供一些技術參考。

以廣深港客專線深港連接段隧道工程香港段826標為工程實例，介紹了大直徑泥水盾構穿越溶洞區(qū)洞內對溶洞區(qū)的處理技術，總結了泥水盾構穿越溶洞區(qū)的預處理措施和泥水盾構穿越溶洞段相應的控制措施。

結合廣州地區(qū)已建和在建的數(shù)條地鐵線路建設過程中存在的技術難點,針對含斷裂帶、殘積土、軟弱土、溶洞、\"紅層\"及上軟下硬等特殊地層,總結分析在這些復雜變化地質條件下盾構施工風險及主要的風險控制技術,為今后地鐵建設提供一定的參考及指導。

在盾構施工中,盾構法隧道出口段是施工的重點和難點,需要控制的風險點比較多,如何做好風險管理是施工的重點。本文以實際工程為例,分析了超大直徑泥水盾構施工的難點,并對超大直徑泥水盾構參數(shù)的設置、掘進姿態(tài)的控制措施、泥水管理措施、同步注漿管理措施、管片拼裝措施等施工技術進行了探討。

結合南京長江隧道工程復雜的工程及水文地質條件,分析大型泥水盾構過江隧道在施工中存在的重大風險及其可能引起的嚴重后果。針對不同的風險,組織專家及技術骨干力量進行工程風險評估,梳理了大型泥水盾構過江隧道的風險工程,提出預防措施,并制定風險發(fā)生的應急對策,減少和預防重大安全質量事故發(fā)生。

結合上海大直徑泥水平衡盾構首次在承壓水砂性地層中近距離穿越運營地鐵隧道的工程實例,介紹了近距離穿越過程中被穿越隧道的沉降變化規(guī)律,分析了各施工參數(shù)對隧道變形的影響,總結了工程中出現(xiàn)的問題及應對措施,供同類工程參考。

蘭新高鐵是我國一次性建設里程最長的高原高速鐵路,其隧道建設是高原高鐵的中心樞紐,它是溝通甘、青、新三省區(qū)城市建設的核心項目,如何安全快速推進隧道施工,安全施工管理的重點是安全風險分析與有效控制;立足于中鐵二十局集團公司承建的蘭新高鐵祁連山、大梁兩座ⅰ級高風險隧道施工過程中所面臨的安全風險實際,分析風險存在因素,并提出具有實用價值的風險控制技術。

為控制盾構線路穿越建筑造成的環(huán)境風險,以天津地鐵3號線水上北路—吳家窯區(qū)間盾構穿越特級風險建筑群的工程實踐為例,結合現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據,對盾構施工的風險影響因素和影響程度進行了分析,在施工穿越的關鍵階段控制了土壓和注漿2個關鍵技術環(huán)節(jié),從而很好地控制了建筑的不利沉降,值得類似工程參考借鑒。

分析了福州地鐵2號線金祥站—祥坂站盾構區(qū)間地質情況,預判了泥水盾構施工遇到的重難點問題,總結了富水暗流砂層盾構始發(fā)、低貫入度淤泥地層中推進、下臥粉細砂層沖刷槽段的施工經驗。

－５９－ 1工程概況 南京長江隧道工程左汊盾構隧道設計 為雙向６車道，隧道長３０２２ｍ，采用兩臺 直徑φ１４．９３ｍ的泥水盾構、由江北始發(fā) 井出發(fā)，同向掘進施工，隧道管片內徑１３． ３ｍ，外徑１４．５ｍ，厚度６０ｃｍ。南京長江隧 道于ｒｋ３＋７３３．７處下穿長江北岸防洪 堤，基底至隧道頂?shù)木嚯x在１１．５～１２．５ｍ 之間，長江防洪堤為重要防洪工程，保護 等級定為二級，在盾構通過時必須確保防 洪堤萬無一失。長江防洪堤與盾構隧道的 位置關系見圖１。 盾構機穿越長江大堤時間選擇在２００８ 年３月份，屬于長江枯水期。 2風險分析 盾構穿越長江大堤時，主要的風險即 由于盾構掘進掌子面失穩(wěn)造成地層坍塌， 從而引起大堤坍塌，造成江水涌出危及附 近群眾的生命和財產安全；其次在盾構穿 越大堤時可能因為泥水壓力過大擊穿覆土 層，造成江水由盾尾密封處或管片防水薄 弱位置涌入隧道，給施工人

本文通過南京長江隧道工程右線隧道穿越長江大堤的施工實例,介紹了超大直徑泥水盾構穿越長江大堤的施工技術和控制措施,對類似盾構施工具有重要指導意義。

盾構法施工較以往礦山法施工,在保障人員安全方面,已大大提高,但在施工期間依舊存在一定風險,如涌水涌砂、地表建筑物沉降等等。本文對盾構施工過程中存在的風險進行分析,并提出相應的控制措施,希望能夠對盾構施工項目起到參考借鑒作用。

該文針對風險管理分析在超大直徑盾構施工項目上應用研究較為緩慢的現(xiàn)狀,對盾構隧道的主要風險因素進行了分析,介紹了進行盾構隧道風險管理的方法及意義,并結合上中路隧道工程對超大直徑盾構隧道施工風險管理的程序進行了探討。

通過分析泥水平衡盾構施工引起地表沉降的機理,并結合超大直徑泥水平衡盾構施工實例,從切口壓力、泥水指標控制及同步注漿管理等方面探討超大直徑泥水平衡盾構施工建筑物沉降的控制技術。結果表明,通過合理的設定盾構推進切口壓力,重漿循環(huán)模式,采用\"雙控\"同步注漿模式,有效地控制了建筑物沉降,并且房屋不均勻沉降系數(shù)滿足房屋保護要求。

泥水平衡盾構機適用于具有強度較高承壓水的地層、淤泥層、松散砂層地質,由于增加泥水處理系統(tǒng),該設備價格和施工成本較高;但又因其施工工藝日趨成熟、安全性高、避開城市導行、征拆難度等諸多優(yōu)點,其在城市大直徑的地下鐵路隧道、公路隧道、市政管廊工程中得到了廣泛的應用.文章通過對大直徑泥水盾構的施工成本進行分析,對其成本的控制具有一定的參考意義.

上海人民路越江隧道南線浦東工作井西側200m處,大直徑泥水平衡盾構將近距離(3～6m)穿越風井,風井的smw工法圍護樁和井底水泥土攪拌樁加固土體,造成盾構推進穿越土體的軟硬程度不一,為了盾構正確順利推進和風井結構的安全,闡述了盾構穿越時采取的技術措施,最終保證了盾構施工和風井沉降均在規(guī)范要求之內。

大直徑泥水平衡盾構穿越中間風井施工技術

大直徑泥水平衡盾構近距離穿越風井施工技術——上海人民路越江隧道南線浦東工作井西側200m處，大直徑泥水平衡盾構將近距離(3-6m)穿越風井，風井的smw工法圍護樁和井底水泥土攪拌樁加固土體，造成盾構推進穿越土體的軟硬程度不一，為了盾構正確順利推進和風井...

盾構進出洞施工過程是盾構法隧道施工的事故多發(fā)環(huán)節(jié)。結合鄭州地鐵1號線工程,提出利用專家調查法評定各工況風險等級,利用層次分析法評定各工況致險因素權重的風險分析方法,對隧道盾構進出洞施工進行了風險分析,提出了相應防范措施,為隧道盾構進出洞階段的施工風險控制提供了依據。

盾構進出洞施工過程是盾構法隧道施工的事故多發(fā)環(huán)節(jié)。本文結合軟土地區(qū)盾構進出洞工程經驗，對隧道盾構進出洞施工進行了風險分析，提出了相應防范措施，為隧道盾構進出洞階段的施工風險控制提供了依據。盡量將盾構進出洞風險在最低程度，可以為地鐵隧道工程建設管理、設計及施工單位提供一定的借鑒作用。