浅埋暗挖隧道施工技术及施工风险培训讲义79页
陈超
摘 要：浅埋暗挖隧道施工工艺和其他地铁施工方法相比拆迁占地与改造工程量更小，产生的粉尘和噪声污染更少，适用于人口密集交通繁忙地段的地铁施工，研究浅埋暗挖隧道施工风险管理，对提高地铁施工安全性有着重要意义。
关键词：浅埋暗挖隧道；施工风险；管理
中图分类号：U455.4 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）09-0150-02
主要研究浅埋暗挖隧道施工风险管理，分析了地下隧道常见施工技术和隧道施工风险管理工作现状，在此基础上对浅埋暗挖隧道施工风险管理方法进行了讨论。
1 浅埋暗挖隧道施工
1.1 地铁
地下空间开发是解决城市人口、环境和资源危机的有效措施，也是城市可持续发展的有利途径，近些年我国经济建设卓有成效，城镇化规模逐渐扩大，城市地下空间开发利用程度增加，尤其是城市地下交通，在解决城市交通问题中发挥了关键性的作用。地铁建设也带动了周边经济发展，地铁沿线、和地铁直接连通的地下商业街区、防空设施纷纷开建，进一步扩充了城市功能，也给城市经济建设带来了新的热点。隧道等地下工程有一定的隐蔽性、复杂性与不可逆性，针对隧道工程的风险管理工作也需要从规划设计、勘察施工、竣工验收的隧道工程建设全过程入手。
1.2 地铁隧道施工方法
城市隧道施工方法主要有明挖法、盾构法和浅埋暗挖法三种，其中明挖法是地下工程施工的传统方法，首先开挖基坑，再施工隧道结构并重新回填。明挖法隧道施工简单快捷，但是会造成大面积地面破坏，影响周围正常交通，拆迁量大，现场施工造成的环境与造成污染比较严重。在明挖法基础上发展来的盖挖法首先施工基坑支护结构，再借助纵梁、盖板恢复地面交通，解决了明挖造成的交通中断问题，但是无法满足交通干线的通行需求。盾构法使用盾构机进行隧道开发施工，盾构是一种用于支护与衬砌安装的施工机械，国外地铁施工广泛应用盾构法，但是盾构隧道开发施工对地层变化适应性一般，存在着断面改变困难、盾构制造成本高、造价昂贵等问题。
1.3 隧道施工风险管理
地铁大型隧道工程的施工风险管理工作要由建设方、施工方、监理方统一组织开展，多方共同参与，保证施工安全。为了确保隧道施工风险管理工作能够有序开展，需要建立一个完善严密的风险管理系统，从策划设计开始，编制风险管理文件，为后续阶段的风险管理工作提供依据。浅埋暗挖法在城市地铁施工中的应用施工地点一般选择商业区和城市主干道附近，施工地段建筑物密度很大，地下管线分布复杂，隧道开挖施工过程中会对岩体造成扰动，导致地层变形，威胁地面建筑物与地下管线的安全，因此隧道施工面临着比较严重的施工风险与安全风险，对地面变形控制要求比較严格，技术难度很大。随着我国地铁建设规模的增加，地铁施工导致的地面沉降和有限空间伤害事故时有发生，进一步加强关于浅埋暗挖隧道施工风险管理的研究有着重要的现实意义。
2 浅埋暗挖隧道施工的风险管理
2.1 风险识别
浅埋暗挖隧道风险识别工作存在着一定的主观性，为了保证风险识别的准确、客观、完全，风险识别之前首先要对数据来源的根据、准确性进行分析审查。风险识别数据分析主要有分解分析、检查表、专家问卷三种方式，首先将采集到的施工数据中涉及到的施工项目划分为单位、分部与分项，再按照项目风险分类标准对各种可能出现的风险事件进行分类，并制作工程结构分解分类风险事件风险识别表，邀请参加过同类工程的风险管理专家进行风险评价。
（1）水工环地质条件风险。地铁隧道施工面临着复杂的水文地质条件，岩土勘察报告结果不可能和现场施工实际完全一致，而且地层中还可能存在着富水物体如含水管线、排水暗沟，地铁隧道施工工程一般地处闹市，地质勘查、降水工程施工受到了较大的限制，施工人员无法获得更加准确全面的资料。地铁隧道施工过程中还可能遭遇多次涌水等灾害，导致隧道结构封闭无法正常施工，工程地面、周边建筑和地下构筑物密集，降水施工无法进行，可能面临带水开挖问题，支护施工技术之后仍然存在渗漏情况。
（2）临近建筑物与地下管线。地铁工程多处于闹市区，隧道施工面临着复杂的地面与地下环境，地面建筑物安全程度不高，地面建筑物和隧道安全距离短，地面建筑物和隧道垂直距离小，而且不同类别、不同材料和年限的管线对岩土扰动的承受能力也有很大差异。
（3）拆迁施工导致的不稳定状态。地铁隧道施工之前先期可能需要进行拆迁施工，尤其是隧道上方与周边的危房需要先拆迁再进行地铁施工，导致工期延误。
（4）施工技术与安全风险。一些地铁隧道施工要在开工之后增设渡线突变结构，现阶段隧道过渡线结构的施工工艺方案较多，但是整体来看普遍工艺流程复杂，不同的施工工艺有不同的适用条件，需要根据现场实际情况选择合适的方法，规避施工风险。除了技术风险，地铁工程建设周期长，施工环境恶劣，地质条件复杂，施工人员地下作业面临着各种安全与意外风险，威胁现场人员的生命安全。
2.2 风险防范
（1）地质改良。隧道施工不可避免的要面对复杂的水工环地质条件，无法规避，并且工程投标文件中包含有地质水文条件相关内容，因此需要采取有效的风险缓解措施应对地质条件带来的施工风险。如果隧道浅埋暗挖施工过程中遭遇厚杂填土、差自稳定性土质和较多含水管线，可以采用三重导管注浆-旋喷咬合桩-洞内双重管注浆施工方案，隧道正上方没有施工场地条件，可以使用超前长短管注浆工艺进行土层加固与止水施工，灌注水泥-水玻璃双液浆，初步支护结束后再进行全断面注浆补偿。隧道上方具备施工场地条件，可以施工旋喷咬合桩止水桩墙隔断施工区域地下水补给，配合超前长短管注浆，能够有效防范施工中遭遇的各种复杂水文地质条件，预防涌水、透水等地质病害。
（2）拆迁安置。隧道上方、周边存在危房，需聘请专业房屋鉴定机构进行全部房屋的危房鉴定，并向业主出具正式报告协商，向市政府汇报，结合城区改造计划拆除危房，消除危房风险。为了保证地下管线安全，邀请专家和相关单位进行现场调查与专家讨论会，对施工方案进行调整，采用近距离注浆方案置换管线周围土体，加固土层并进行止水处理。因为地面建筑拆迁安置进展缓慢，地铁隧道施工可能面临停滞，施工方需要提交工期延误报告，组织开展现场专题汇报会，明确工期延误原因，保留书面依据，延长工期化解风险。
（3）技术优化。区间隧道新增渡线结构施工之前首先进行充分的技术论证，采用纵横导洞施工方式保证现场施工符合技术方案要求，并通过加强技术交底、安全管理等措施保护现场施工人员设备的安全。
2.3 施工现场风险管理
（1）施工准备。浅埋暗挖隧道施工之前首先根据岩土勘查报告和现场勘查结果，了解施工区域水文地质条件、土壤断层面形式、环境情况，在此基础上对开挖支护和沉降观测方案进行适当优化调整，并制定局部突发地质不良事件的应对预案，采取必要的风险防范和安全管理措施，制定科学合理的施工现场人员组织计划，论证施工单位专业人员设计方案的合理性与科学性，确保设计方案能够有效落实。
（2）现场施工。浅埋暗挖隧道施工风险管理的关键是开挖与衬砌，开挖是隧道施工施工最为关键的环节，开挖施工要精细操作，尽量避免超挖，提高隧道尺寸控制精度，同时尽可能使用大断面，减少开挖施工导致的岩土扰动，按照施工操作规范对现场操作工序进行适当优化，合理组织现场施工。支护结构方面，要做好突发情况的应对工作，开挖支护过程中需要对渗漏水量、水质、砂土颗粒、发生位置与变化趋势进行观察，判断是否有支护体系开裂、变形、初期支护扭曲、混喷混凝土裂缝甚至坍塌风险，同时还要警惕支护体系存在的施工质量缺陷，例如拱架架设不合理、喷射混凝土质量不达标、挂网与连接筋焊接质量不合格以及混凝土喷射厚度、隧道轮廓尺寸偏差等，特殊施工工序、关键结构部位施工要适当增加巡视频率，保证施工安全，防范施工風险。
3 结语
浅埋暗挖隧道施工面临着复杂的地质条件，周边建筑和地下管线分布复杂，地面施工不便，面临着较多的施工风险，需要通过系统科学的风险管理工作有效应对，才能够保证隧道施工的正常进行。
参考文献
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