復(fù)雜地層越江隧道聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)施工風(fēng)險(xiǎn)分析

針對(duì)地鐵聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)施工時(shí)常面臨的凍脹過(guò)大且凍脹率較難測(cè)定的施工難題,依托杭州某復(fù)雜地層內(nèi)越江隧道聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)施工實(shí)例,采用數(shù)值分析不同假定凍脹率對(duì)凍土體內(nèi)力和主隧道變形的影響,通過(guò)凍土體內(nèi)力變化制定出凍土體的臨界凍脹率,同時(shí)對(duì)主隧道豎向變形進(jìn)行監(jiān)測(cè),并結(jié)合主隧道計(jì)算豎向變形反饋出實(shí)際凍脹率,最后根據(jù)實(shí)際凍脹率和臨界凍脹率的比較,采取相應(yīng)施工措施。研究結(jié)果表明:此類地層聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)施工時(shí),凍土體臨界凍脹率為2%,可采用可觀測(cè)的主隧道豎向變形監(jiān)測(cè)來(lái)反饋凍土體的實(shí)際凍脹狀態(tài),當(dāng)凍結(jié)和暗挖階段主隧道豎向變形量分別小于7.5mm和4.88mm時(shí),實(shí)際凍脹率為1%~2%,凍脹對(duì)凍結(jié)效果的影響尚在可控范圍內(nèi),故除常規(guī)泄壓孔減脹措施,無(wú)需再采用加強(qiáng)減脹措施。

復(fù)雜地層的凍結(jié)施工常常會(huì)遇到不同程度的凍脹問(wèn)題。為了保證施工的順利完成，施工單位需要通過(guò)適宜的措施對(duì)工程中的凍脹問(wèn)題進(jìn)行合理控制。以某地鐵聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)工程為例，對(duì)復(fù)雜地層內(nèi)地鐵聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)施工凍脹控制進(jìn)行了分析和研究。

本文基于武漢市地鐵二號(hào)線越江隧道工程周邊地質(zhì)環(huán)境條件和工程特點(diǎn),采用災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估矩陣法(r=p×c)結(jié)合專家調(diào)查法對(duì)該隧道盾構(gòu)掘進(jìn)段施工可能存在的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了分析和評(píng)價(jià),評(píng)定出盾構(gòu)進(jìn)出洞、開(kāi)挖面失穩(wěn)等6個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)以及對(duì)工程安全的影響程度,并根據(jù)評(píng)估結(jié)果提出了相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)對(duì)策和風(fēng)險(xiǎn)控制措施,以降低和控制盾構(gòu)掘進(jìn)段的施工風(fēng)險(xiǎn)。該研究可為類似工程提供借鑒及參考。

本文在對(duì)地鐵聯(lián)絡(luò)通道施工風(fēng)險(xiǎn)事故進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的基礎(chǔ)上,通過(guò)分析風(fēng)險(xiǎn)的原因,對(duì)凍結(jié)法施工風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行識(shí)別和分析,總結(jié)出施工不同階段的風(fēng)險(xiǎn),以便更好地控制施工風(fēng)險(xiǎn)的產(chǎn)生和發(fā)展,避免和降低施工風(fēng)險(xiǎn)造成的損失。

上海市大連路越江隧道聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)施工模擬試驗(yàn)研究——根據(jù)相似理論原理,在進(jìn)行上海大連路越江隧道聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)加固模型試驗(yàn)之后,給出了隧道聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)施工過(guò)程中土體溫度、應(yīng)力、變形的有關(guān)規(guī)律。

采用flac3d模擬分析了在復(fù)雜地質(zhì)條件下,采用凍結(jié)法修建上海地鐵旁通道時(shí),土體的凍脹和融沉的現(xiàn)象。將模擬得到的地表位移與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)值進(jìn)行了對(duì)比,結(jié)果表明:(1)積極凍脹階段:地表豎向位移主要發(fā)生在旁通道的正上方,隨著向兩邊的延伸,距離隧道中心的距離越大,垂直凍脹量越小。(2)維持凍結(jié)階段:測(cè)點(diǎn)因?yàn)殚_(kāi)挖過(guò)程中的繼續(xù)凍脹位移值隨開(kāi)挖步距先略有增加而后隨著開(kāi)挖量的增加沉降量隨之逐步的增大,最終地表發(fā)生了明顯的變形。(3)融沉階段:施作完襯砌結(jié)構(gòu)以后進(jìn)行60天自然解凍過(guò)程中,實(shí)測(cè)位移和計(jì)算位移較為一致,研究表明建立的數(shù)值分析模型合理、結(jié)果可靠。

西藏南路越江隧道聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)法施工——根據(jù)西藏南路隧道工程實(shí)例，介紹了不同土層中聯(lián)絡(luò)通道的凍結(jié)法施工技術(shù)，得出凍結(jié)法對(duì)不同土層的適應(yīng)性，并提出了改進(jìn)聯(lián)絡(luò)通道預(yù)應(yīng)力支架的意見(jiàn)。

根據(jù)西藏南路隧道工程實(shí)例,介紹了不同土層中聯(lián)絡(luò)通道的凍結(jié)法施工技術(shù),得出凍結(jié)法對(duì)不同土層的適應(yīng)性,并提出了改進(jìn)聯(lián)絡(luò)通道預(yù)應(yīng)力支架的意見(jiàn)。

結(jié)合工程案例,從風(fēng)險(xiǎn)源識(shí)別及風(fēng)險(xiǎn)控制措施等方面對(duì)軟土地區(qū)盾構(gòu)隧道的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行定性的風(fēng)險(xiǎn)分析,并利用風(fēng)險(xiǎn)分析矩陣對(duì)地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)價(jià)。

針對(duì)某越江隧道周圍的地質(zhì)及環(huán)境情況以及盾構(gòu)施工特點(diǎn),分析了越江隧道施工風(fēng)險(xiǎn),并建立風(fēng)險(xiǎn)清單;采用模糊綜合評(píng)判模型進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估;評(píng)價(jià)結(jié)果為以后的風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)提供了參考。

聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)法施工風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及控制措施 1凍結(jié)鉆孔漏水噴砂 1.1引起凍結(jié)鉆孔漏水噴砂的原因 在地鐵聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)施工中，往往會(huì)遇到地下水壓力較大的含水砂層。在這些地層施工近水 平凍結(jié)孔，發(fā)生鉆孔漏水噴砂的情況非常頻繁，嚴(yán)重時(shí)可以引起很大地層沉降，造成隧道管片和 地面建筑變形損壞，甚至釀成隧道垮塌的災(zāi)難性事故。引起鉆孔漏水噴砂的原因主要有：孔口管 松動(dòng)或脫落、凍結(jié)管接頭斷裂、鉆頭逆止閥失效和孔口止水裝置損壞等。有時(shí)在凍結(jié)壁解凍后， 由于凍結(jié)管與隧道管片之間的空隙不能及時(shí)有效的封堵，也有發(fā)生漏水噴砂的情況。根據(jù)過(guò)去經(jīng) 驗(yàn)，開(kāi)始施工凍結(jié)孔時(shí)發(fā)生孔口管松動(dòng)脫落、凍結(jié)管斷裂、鉆頭逆止閥失效和孔口止水裝置損壞 等情況較少，也易處理。但在凍結(jié)孔施工后期，由于地層擾動(dòng)加大，滲透性提高，很容易引起塌 孔抱鉆，使得發(fā)生上述情況的可能性及處理難度顯著增加。 1.2凍結(jié)鉆孔漏水噴砂的應(yīng)急處理 如因孔口管松動(dòng)或

tbm在深部復(fù)合地層施工過(guò)程中會(huì)面臨一定的施工風(fēng)險(xiǎn),主要從卡機(jī)、高水壓、高地溫、斷層、巖爆以及刀具損耗6方面入手,系統(tǒng)全面地總結(jié)分析了tbm在施工過(guò)程中所面臨的風(fēng)險(xiǎn),并給出了相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施,為降低tbm施工風(fēng)險(xiǎn)提供了一定的參考。

上海復(fù)興東路越江隧道聯(lián)絡(luò)通道,采用凍結(jié)法土體施工,在施工過(guò)程中出現(xiàn)了凍結(jié)管斷裂的工程事故,根據(jù)施工過(guò)程實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和施工工藝,分析了事故的原因,并與類似無(wú)事故工程比較,提出了應(yīng)采取適當(dāng)增加凍結(jié)帷幕厚度,控制凍結(jié)時(shí)間、合理安排掘砌工藝,提高凍結(jié)管強(qiáng)度等措施。

聯(lián)絡(luò)通道施工有較高的風(fēng)險(xiǎn)性,要正確地評(píng)估和識(shí)別聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)法施工風(fēng)險(xiǎn),并針對(duì)可能風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)提出相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施.根據(jù)聯(lián)絡(luò)通道工程的結(jié)構(gòu)特征、所處的水文地質(zhì)條件、周邊環(huán)境、擬采用的施工工藝、施工能力和季節(jié)性的施工影響等因素,建立了聯(lián)絡(luò)通道施工風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn),對(duì)聯(lián)絡(luò)通道風(fēng)險(xiǎn)劃分等級(jí),并結(jié)合工程實(shí)例進(jìn)行了分析.歸納聯(lián)絡(luò)通道施工中風(fēng)險(xiǎn)事件產(chǎn)生的原因、后果,并提出相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施,有效對(duì)施工風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行識(shí)別,防患于未然.

上海復(fù)興東路越黃浦江隧道為南北線雙層式,上下層共設(shè)置4條聯(lián)絡(luò)通道,共中3條位于不穩(wěn)定的⑦層微承壓水砂性土層中,為了確保安全,采用凍結(jié)法施工。闡述了凍結(jié)帷幕工藝,以及凍結(jié)加固體內(nèi)開(kāi)挖、支撐、結(jié)構(gòu)、充填注漿施工順序及采取的技術(shù)措施,順利完成了4條聯(lián)絡(luò)通道的施工任務(wù)。

文章通過(guò)對(duì)西安地鐵盾構(gòu)隧道聯(lián)絡(luò)通道在高水位地層、砂質(zhì)地層、飽和軟黃土地層以及復(fù)雜施工環(huán)境下的施工風(fēng)險(xiǎn)闡述，從地質(zhì)因素、設(shè)計(jì)因素、施工因素以及其他方面對(duì)聯(lián)絡(luò)通道施工產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了分析，并針對(duì)設(shè)計(jì)階段和施工階段聯(lián)絡(luò)通道的施工風(fēng)險(xiǎn)提出了相應(yīng)的控制措施，以期為今后類似工程提供借鑒和參考。

5、盾構(gòu)聯(lián)絡(luò)通道施工工程安全風(fēng)險(xiǎn)源（點(diǎn)）分析與應(yīng)對(duì)措施表 （1）聯(lián)絡(luò)通道 序號(hào) 風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)（源）名 稱 風(fēng)險(xiǎn)后果風(fēng)險(xiǎn)原因簡(jiǎn)要分析應(yīng)對(duì)措施和監(jiān)控要點(diǎn) 聯(lián)絡(luò) 通道 管片 特殊 安裝 管片安裝里程確 定 聯(lián)絡(luò)通道特殊管片位置錯(cuò)誤。交底不正確，測(cè)量不及時(shí)。加強(qiáng)特殊管片安裝前的測(cè)量。 管片安裝點(diǎn)位確 定 特殊管片開(kāi)口位置錯(cuò)誤。交底不正確。加強(qiáng)特殊管片安裝前的交底和旁站。 管片類型確定管片選擇錯(cuò)誤。交底不正確。加強(qiáng)管片安裝前交底和檢查。 凍結(jié) 孔施 工 破壞原有結(jié)構(gòu)降低原有結(jié)構(gòu)受力性能。管片開(kāi)口位置確定不正確。 在管片上放出孔位大樣圖，然后進(jìn)行測(cè)量定位，特別需要注意的是，如果 在混凝土管片上進(jìn)行開(kāi)孔，要適當(dāng)偏移，避開(kāi)管片主筋位置；孔位選擇要 盡可能避開(kāi)鋼筋和接縫位置。 鉆孔方位偏差凍結(jié)交圈厚度不夠。 鉆孔方式選擇不當(dāng)或者鉆進(jìn)過(guò)程測(cè)量控制 措施不嚴(yán)。 1、用經(jīng)緯儀測(cè)定出凍結(jié)管的角

上海越江隧道盾構(gòu)機(jī)出洞地層凍結(jié)加固技術(shù)——結(jié)合上海越江隧道盾構(gòu)機(jī)出洞地層凍結(jié)加固工程，介紹出洞地層凍結(jié)加固技術(shù)與設(shè)計(jì)方案．闡述凍土墻的計(jì)算選型及凍結(jié)加固的施工流程，為隧道施工中盾構(gòu)出洞土體加固提供參考。

本文根據(jù)凍結(jié)法不同施工階段的主要風(fēng)險(xiǎn)，從風(fēng)險(xiǎn)事故發(fā)生機(jī)理的角度，分析風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的原因，為風(fēng)險(xiǎn)控制措施的制定提供一定的依據(jù)。

1 地鐵隧道施工風(fēng)險(xiǎn)分析與控制 目前國(guó)內(nèi)地鐵常用的施工方法主要包括：明挖法、淺埋暗挖法、盾構(gòu)法、 頂管法和沉埋法。實(shí)踐表明，淺埋暗挖法由于避免了明挖法的大量拆遷占地和 改建現(xiàn)象，受自然天氣影響小，減少對(duì)周圍環(huán)境的粉塵污染和噪聲影響，以及 對(duì)城市交通的干擾小，十分適用于在人口及建筑密集的繁華城市內(nèi)施工。因此， 國(guó)內(nèi)正在修建地鐵的城市在市區(qū)內(nèi)大多數(shù)采用淺埋暗挖法施工，尤其在北京、 廣州、深圳三地。 目前淺埋暗挖法支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)仍以工程類比法為主，輔以量測(cè)手段的現(xiàn)場(chǎng) 監(jiān)控設(shè)計(jì)法和計(jì)算為依據(jù)的理論分析設(shè)計(jì)法。而地下支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一門經(jīng)驗(yàn) 性很強(qiáng)的學(xué)科，造成施工條件存在較大的不確定性，而導(dǎo)致地層失穩(wěn)或過(guò)量變 形等工程病害問(wèn)題，這將危及地面和周圍建筑物以及交通、通訊、供水、供電、 煤氣管線等各種城市生命線的安全。正是由于地鐵工程項(xiàng)目具有一次性、投資 大、周期長(zhǎng)、要求高等特點(diǎn)，其施

盾構(gòu)進(jìn)出洞施工過(guò)程是盾構(gòu)法隧道施工的事故多發(fā)環(huán)節(jié)。結(jié)合鄭州地鐵1號(hào)線工程,提出利用專家調(diào)查法評(píng)定各工況風(fēng)險(xiǎn)等級(jí),利用層次分析法評(píng)定各工況致險(xiǎn)因素權(quán)重的風(fēng)險(xiǎn)分析方法,對(duì)隧道盾構(gòu)進(jìn)出洞施工進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)分析,提出了相應(yīng)防范措施,為隧道盾構(gòu)進(jìn)出洞階段的施工風(fēng)險(xiǎn)控制提供了依據(jù)。

淺埋地鐵暗挖法施工技術(shù)己日趨成熟,工程地質(zhì)條件等的不確定性以及施工環(huán)境的影響,在隧道開(kāi)挖過(guò)程中各個(gè)工序會(huì)出現(xiàn)不同的風(fēng)險(xiǎn).通過(guò)分析各個(gè)工序中可能會(huì)出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)因素,利用風(fēng)險(xiǎn)分析方法對(duì)各個(gè)工序危險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)先分析,達(dá)到控制風(fēng)險(xiǎn)的目的.