地铁施工风险源分析及关键控制技术

杨春

青岛市西海岸轨道交通有限公司山东青岛266000

摘要：随着城市不断的发展，交通压力不断加大，因此许多城市开展修建地铁的工作，而地铁成为我国发达城市主要的出行方式之一，缓解了交通堵塞的状况，方便了人们的出行活动。但是在地铁施工中存在着很多施工风险源还有难以把控的施工技术，为了降低施工风险，提高关键控制技术，本文就地铁施工风险源分析及关键控制技术进行研究探讨。

关键词：地铁；施工；风险源

1地铁施工

地铁施工主要有两个部分组成，一个是车站施工，另一个就是区间施工。车站施工指的是在乘坐地铁时的各个站台及地下入口、出站口等工程。区间施工就是连接地铁站台与站台之间区间。地铁施工和其他建筑施工不同，其特点是规模大、专业性复杂、受地质影响和风险性高。规模性分析：地铁工程建设所需的投资高，每千米耗费5-7亿人民币，平均一条线路花费一百亿元左右，并且修建工期较长，一般在4-5年。技术分析：修建地铁所用的工程技术十分复杂，地铁工程是结合土木建设以及机电设备的综合性工程，并且随着我国地铁建设的逐渐发展，对其技术要求也越来越严格。环境地质分析：由于地铁常常建设在人口密度大，城市繁华度高的地方，所以就要考虑修建地铁对当地环境的影响，分析所处地区地质是否达到要求。

2地铁基坑风险源分析

2.1地铁基坑风险点

在地铁运营需求的影响下，地铁开挖施工的范围和深度不断增大，同时地铁施工中一般会处于建筑群密集、地下管线设施复杂等区域，这就无形中提高了地铁基坑施工的风险系数。一般而言，基坑施工包含了连续墙围护结构施工、基坑开挖施工、深基坑支护等。地下连续墙围护结构施工中，类似导墙、钢筋笼变形的施工风险比较容易发生，同时还有可能由于施工控制不当出现槽内泥浆泄漏、槽壁倒塌、墙体接头缝渗漏等。基坑开挖施工过程中，由于对边坡质量管理不严格会发生塌方滑坡的现象，也会出现基坑底隆起的相关问题，这是因为基坑边坡的稳定性没有得到有力的保障。深基坑支护时，比较容易出现的风险问题是支撑系统不稳定、结构变形等。

2.2区间盾构风险点

在目前的城市发展中，各种建筑体以及基础设施不断建设和完善，针对这一现状，明挖隧道施工已经不能满足现实要求，而盾构法得到了青睐。区间盾构施工中的风险点影响因素有许多，主要涵盖了四大类，即项目特点、地质水文状况、周边环境情况、施工技能。①项目特点主要是涉及地铁施工图中的相关参数和标准，这些自身特征将在一定程度上影响施工风险源的等级。②地质水文状况中的最主要的不确定因素是地层构成以及承压水情况，其不利于区间盾构的掘进施工。勘察资料的全面性、准确性对地铁隧道施工有着极大的作用，而通常岩土水文地质考察复杂，再加上地下常出现障碍物，所以，区间盾构施工需要进行必要的风险源分析。③周边环境因素也是盾构施工中的风险因素之一，例如，地面建筑群的数量和规模、建筑体与地铁隧道项目的位置关系、市政道路管线布置等。④施工技能属于一种主观的风险因素，其中包含施工方案的可行性、施工机械设备的可靠性、施工团队技能素养等等，如不有效控制将大大增加施工风险。针对区间盾构施工中，具体的风险点来讲，主要发生在盾构进出洞以及盾构重点区段过程中，盾构进出洞多出现盾构基座形变、进出洞轴线位移等问题，重点区段盾构穿越时容易发生建筑物、在建隧道出现不同程度的变形并且超出允许范围，以及轴线出现不合理的偏差。

2.3地铁旁道风险点

在地铁建设中，为了便于上下隧道施工，通常会设置相应的联络通道，即旁道。旁道一般是用于安全转移与疏散由于地铁火灾、坍塌等突发事故受困的乘客。旁道施工中钻孔技术、冻结技术、开挖技术、封孔以及融沉注浆技术是主要的施工工艺，因此，旁道施工也就需要控制这几方面风险点。例如，钻孔风险源包括含承压水的粉砂地层施工中由于地层压力大造成流动喷涌，钻孔孔口装置出现脱落，以及钻进过程中发生涌沙涌水现象。

3地铁施工风险源的关键控制技术

3.1基坑工程风险控制技术

为了避免基坑工程出现安全事故，需要针对地铁建设中的基坑开挖施工予以风险源控制：①挖土必须遵循先撑后挖，先降水再挖土的原则，综合考虑具体的环境监测信息数据，杜绝出现超挖；②当挖到标高位置时，应当马上开展混凝土垫层施工；③考虑到提高边坡的稳定程度，需要采取1：3的比例进行放坡施工，避免出现滑坡事件；④基坑工程还需要重视排水施工，如果施工处于雨季，应当及时有效的布置排水设施，避免由于大量积水造成沉陷、坍塌事故。

3.2地铁施工技术分析

3.2.1浅埋暗挖法

浅埋暗挖法就是矿山法，是我们国家在新奥法的原理上进行改进独自创立出的一套地铁施工技术。浅埋暗挖法第一次应用是在北京复兴门地铁线的修建中。其原理是可以进行动态化的施工和设计，利用土壤的稳定性，采取特殊的支撑措施，在土壤的表面形成一层紧密的臂结构，不会造成地表沉降。但是这种施工技术不适合应用在土质较硬的环境下，其优点就是施工当中污染小，噪声小，对环境和地质影响较小。

3.2.2盾构法

盾构法相比较浅埋暗挖法其主要优势在于施工安全，施工周期短、环保。但是盾构法施工技术需要依靠土压平衡盾构机。目前我们国家拥有土压平衡盾构机等先进设备六十余台，分布在北京、上海、成都等大型城市。目前，我们国家已经掌握了盾构结构的计算方法和地下铁路的防水技术，这对我们国家地铁修建有着很大的促进作用，并且我国研发出了盾构掘金控制技术提高了施工的可靠性和环保性，标志进入了信息化施工的时代。准确的做到地标沉降控制和隧道主副轴线控制。

3.2.3盖挖法、明挖法

明挖法：施工强度高，可以有效地阻止地下水的渗出，并且控制土压力。明挖法是我国地铁修建使用的主要方法，可以适应不同的土层结构，适用于水位较深的地质环境。盖挖法：与明挖法相比，明显的降低了对周围环境的影响，满足了对地表沉降的要求（盖挖法采用的是钻孔灌装柱，约束了地下连续墙的变形）。

3.3地铁防水施工技术的排水措施

混凝土防护结构自身具备一定的防水性，但是自防水性的强度取决于选用的材料的自身特性和标准。混凝土的密实性一定要高，要最大程度的降低混凝土结构中产生空隙。在选择混凝土材料时候，其自身的抗渗性和泌水性一定要提高要求，性能要达到标准，同时也要考虑到水泥的抗腐蚀性能的强度，混凝土在搅拌过程中可以掺加一些膨胀剂以此来防止水泥的收缩。

3.4管线风险处理技术

①依据实际施工情况，针对洞内拱顶区域提前布设导管实施注浆加固；②针对具体的管线风险预测，采取必要的防范措施，例如利用钢管置换或者管线注浆加固技术；③施工正式实施前，检查地铁隧道上部的排水管和管井，一旦出现掌子面有水渗漏现象，需要马上进行漏水水源探究，采取相应截断措施；④在地铁施工范围内加大管线风险的控制，尤其是加强地面沉降观测，设置专门看管与观察周边的地表状况。一旦出现观测数据差异较大，应当马上将施工暂停，根据具体情况和原因进行汇总上报。

结语

总之，我们要继续研究把控好修建风险，稳健的提高地铁施工技术水平。全面的对地铁风险进行分析并能科学的对这些风险进行评价分级，为风险管理做好基础。而技术方面，根据我国的国情和实际发展需求，研究出具有中国特色的地铁施工体系，解决人们日益增长的出行需求。

参考文献：

[1]郭乃胜，地铁施工风险源分析及关键控制技术[D].中原工学院，2017.

[2]陆征宇，软土地层地铁盾构施工风险评估与控制方法研究[D].西安建筑科技大学，2015.

[3]郑晓静，基于动态赋权风险评估理论的兰州地铁工程施工风险分析研究[D].兰州理工大学，2016.