地铁施工风险源分析及关键控制技术

张家硕

（中铁十九局集团轨道交通工程有限公司 北京 100000）

1 地铁基坑风险源分析

1.1 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。

1.2 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。

1.3 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。

2 工程案例

本项目为南通轨道交通1号线04标四工区工程，包含两车站两区间，即盘香路站、太平路站，盘香路站～太平路站区间和太平路站～通沪大道站区间，标段四工区全长2.24km。区间隧道左右线均采用盾构法施工，同时，盘香路站～太平路站区间隧道在SK31+440附近里程范围下穿通富北路高架桥，太平路站～通沪大道站区间隧道在AK32+100附近里程范围下穿崇川路跨河桥。项目位置地处区域性水位降落漏斗范围内，新建车站的基坑临近燃气管约15m，水文以及地形条件的复杂可能会加剧类似基坑失稳、地面建筑物受损等安全生产事故的发生。为此，此项目实施风险源分析与控制，以提高安全生产质量。

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，杜绝出现超挖事件；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 盾构工程风险控制技术

首先，全面了解工程施工资料，初步判断与评估风险内容和等级，同时再实施动态的风险控制，从而达到有效预防施工风险。具体措施可以着手以下几点：开展施工人员岗前培训，加强精细化施工管理的同时，并强化地面检测力度；盾构施工前，调试所有的盾构设备，确保盾构施工的安全可靠性，与此同时加强设备的维护保养，从人员和制度来年各方面确保设备性能的发挥，避免出现设备故障而影响施工进展；根据风险预测制定相应的应急方案，特别是机械设备方面配备齐全，如果出现安全以外，能够第一时间予以解救。另外，盾构进洞过程中，如果洞圈水土流失现象明显，需要加快盾构的进洞进程，接着通过采用双液浆或者聚氨酯材料来实施洞圈封堵。

3.3 旁道施工风险控制技术

3.3.1 钻孔施工控制

针对含承压水的粉砂地层钻孔施工，需要进行注浆加固，具体位置为钻孔施工中3～5环管片壁200～300mm，同时检查钻孔地层的加固效果。另外，采取二次开孔方式，也就是说先对孔口管以及阀门进行安置，然后通过孔口管开透管片钻孔，密封装置中压满盘根，并通过3根以上的螺杆将密封装置压紧，钻孔完成后，针对冻结管与孔口管之间的环形缝隙采用水泥以及水玻璃双液浆进行封堵。

3.3.2 冻结施工控制

（1）要确保旁通道喇叭口位置冻土帷幕厚度符合施工要求，同时保证其已经完全胶结于管片，设置两排孔在冻结孔施工端喇叭口位置以实现对冻结的强化，设置冷冻板于对侧隧道。

（2）利用金刚石取芯钻开孔，跟管钻进法下冻结管。冻结孔实施开孔之前，针对地层稳定性进行勘探。针对漏水冒泥问题的出现，需要采取水泥和水玻璃双液浆进行注浆，以提升地层性能。

（3）实施动态施工监测。将测温孔设置在冻土帷幕内，加强评估冻土帷幕交圈以及针对冻土帷幕厚度进行评定。另外，将泄压孔设置于旁通道两端，降低由于土层冻胀导致地铁隧道受到严重影响。

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。

4 结语

综上所述，地铁项目建设在我国交通运输系统中的发展越来越快，地位也越来越凸显，在地铁工程施工中，一旦出现施工风险，将对整个工程建设造成不可估量的损失，因此，实际施工中，需要加强施工风险源的分析与研究，根据实际工程特点，采取有效的控制技术措施，降低风险发生概率，提高施工效率，确保施工质量，以推进我国地铁交通事业发展到一个新的高度。

[1]杨长城，王宁，余磊.地铁施工动态安全风险管控信息系统的构建[J].安全与环境工程，2017，24（05）：115～119.

[2]仲晓慧.地铁区间隧道盾构施工安全风险管理的措施[J].城市道桥与防洪，2017（08）：207～209+22.

[3]梁宏浩.地铁隧道施工安全风险评估及其应用研究[D].西南交通大学，2017.

[4]李军军.地铁车站土建工程施工风险分析与对策[J].城市建设理论研究（电子版），2017（07）：100～101.