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地鐵施工風(fēng)險(xiǎn)分析摘要首先介紹了地鐵工程主要的施工方法,然后歸納了施工過程中存在的各種風(fēng)險(xiǎn),最終提出了對(duì)地鐵施工進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析的方法。書目1、前言 12、地鐵常識(shí) 22.1定義 22.2相關(guān)術(shù)語 22.3世界地鐵之最 33、地鐵工程主要施工方法 43.1施工理論 43.2施工要領(lǐng) 43.3地鐵區(qū)間施工方法介紹 53.3.1明挖法 53.3.2蓋挖法 63.3.3盾構(gòu)法 73.3.4新奧法(淺埋暗挖法) 93.3.5沉管法 93.3.6鉆爆法 10混合法 104、地鐵施工風(fēng)險(xiǎn)分析 114.1地鐵施工風(fēng)險(xiǎn)概述 114.2地鐵施工風(fēng)險(xiǎn)分析 124.2.1地理位置 124.2.2工程地質(zhì) 144.2.3施工方法 154.2.4周邊建筑物與管線 164.2.5風(fēng)險(xiǎn)單位的劃分 171、前言2008年11月15日下午,杭州風(fēng)情大道地鐵施工現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生大面積地面塌陷,已造成17人死4人失蹤。有專家指出:“這是中國(guó)地鐵修建史上最大的事故?!笔鹿尸F(xiàn)場(chǎng)照片事實(shí)上,在當(dāng)前中國(guó)地鐵建設(shè)熱潮之中,類似杭州地鐵塌陷的事故并不鮮見。2003年7月1日,上海地鐵4號(hào)線發(fā)生嚴(yán)峻透水、涌砂并引起地面塌陷。2003年10月8日,北京地鐵5號(hào)線崇文門車站工程發(fā)生臨時(shí)鋼管架體倒塌事故,正在地鐵隧道里施工的3名工人死亡,另有1名工人受傷。2007年3月28日,位于北京市海淀南路的地鐵10號(hào)線工程蘇州街車站東南出入口發(fā)生一起塌方事故,6名施工者被埋。30天之后,這條地鐵又由于基坑坍塌,造成燕莎橋東北角地下一處直徑600mm的自來水管線斷裂,涌出的水快速沉沒了整個(gè)燕莎橋路口2008年4月1日,廣東省深圳市龍崗區(qū)地鐵3號(hào)線工地進(jìn)行橋墩澆筑混凝土施工時(shí),模板突然發(fā)生坍塌,混凝土傾瀉而下,5人被埋,最終3死2傷?!?,……地鐵工程與其他工程相比,由于其隱藏性、困難性、地質(zhì)水文條件的不確定性,其施工難度和建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)大大增加,各種平安、質(zhì)量事故也不斷出現(xiàn)。因此,在地鐵工程的承保前,對(duì)地鐵施工中的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行清晰的了解并進(jìn)行科學(xué)的分析顯得極為重要。

2、地鐵常識(shí)2.1定義地鐵,地下鐵道的簡(jiǎn)稱。它是一種獨(dú)立、封閉的有軌交通系統(tǒng),采納了以電子計(jì)算機(jī)處理技術(shù)為核心的各種自動(dòng)化設(shè)備,不受地面道路狀況和氣候的影響,能夠依據(jù)設(shè)計(jì)的實(shí)力正常運(yùn)行,從而快速、平安、舒適地運(yùn)輸乘客。地鐵車廂內(nèi)上下車的乘客疾馳的地鐵列車地鐵按線路敷設(shè)方式,可分為地下線、地面線和高架線;按功能可分為車站、區(qū)間、車輛段、停車場(chǎng)、變電站、限制中心等。<地鐵和輕軌的區(qū)分>地鐵和輕軌同為城市軌道交通,最大的區(qū)分主要體現(xiàn)在運(yùn)力上,以單向最大高峰小時(shí)客流量為指標(biāo),輕軌的單向最大高峰小時(shí)客流量為1.5~3萬人次,而地鐵的單向高峰小時(shí)客流量則為3~6萬人次。<地鐵和隧道的區(qū)分>地鐵和單純隧道的本質(zhì)是一樣的,兩者在土建階段的風(fēng)險(xiǎn)是基本相同的,只不過地鐵在車站設(shè)置和機(jī)電設(shè)備安裝方面有更多的功能要求。2.2相關(guān)術(shù)語(1)車站:乘客購票、檢票、上下車以與換乘的固定地點(diǎn),一般包括2~3層的地下建筑和地面出入口,按其功能分為四種:中間站:只供乘客乘降用,此類車站數(shù)量最多。換乘站:既用于乘客乘降又為乘客供應(yīng)換乘的車站。折返站:在中間站設(shè)有折返線路設(shè)備即稱為折返站,一般在市區(qū)客流量大的區(qū)段設(shè)立,可以滿意乘客須要,同季節(jié)約運(yùn)營(yíng)開支。終點(diǎn)站:地鐵線路兩端的車站,除了供乘客上下或換乘外,通常還供列車停留、折返、臨修與檢修運(yùn)用。(2)區(qū)間隧道:連接車站與車站之間的供車輛行駛的地下空間,一般分成獨(dú)立的上行線和下行線。(3)連接通道(旁通道):連接隧道上行線和下行線、或車站和商業(yè)空間的通道,作為緊急狀況下乘客疏散逃命的路徑,或平常出入車站的通道。(4)隧道:在山中、地下鑿成的通道,供車輛、行人通行或運(yùn)輸、傳送物資等用途,按其功能分為四種:交通隧道:鐵路隧道、馬路隧道、水底隧道、地下鐵道、航運(yùn)隧道、人行地道。水工隧道:引水隧洞、尾水隧洞、導(dǎo)流隧洞或泄洪隧洞、排沙隧洞。市政隧道:給水隧道、污水隧道、管路隧道、線路隧道、人防隧道。礦上隧道:運(yùn)輸隧道、給水巷道、通風(fēng)巷道。2.3世界地鐵之最(1)最早的地鐵世界上最早的地鐵于1863年在英國(guó)倫敦建成,其干線長(zhǎng)度為6公里,由于當(dāng)時(shí)電力機(jī)車尚未問世,機(jī)車牽引仍用蒸汽機(jī)車。盡管隧道里煙霧充滿,但人們?nèi)誀?zhēng)著去坐,當(dāng)年就運(yùn)載乘客950多萬次。(2)地鐵最長(zhǎng)的國(guó)家英國(guó)8個(gè)城市有地鐵,總長(zhǎng)度將近1000公里,共設(shè)有458個(gè)車站,是目前地鐵最長(zhǎng)的國(guó)家。(3)最短的地鐵土耳其的伊斯坦布爾地鐵,總長(zhǎng)度只有0.6公里,兩個(gè)半車站。(4)最深的地鐵朝鮮平壤市的地鐵,由于地質(zhì)的緣由,路途和車站都離地面七八十米深。(5)最便利的地鐵莫斯科的地鐵最便利,營(yíng)運(yùn)時(shí)間長(zhǎng)、發(fā)車頻繁、行車快速、坐車舒適、票價(jià)低廉、換車便利,堪稱世界第一流。同時(shí),也被公認(rèn)為世界上最美麗的地鐵,享有“地下的藝術(shù)殿堂”的美譽(yù)。地鐵站的建筑造型各異,華麗高雅,鋪設(shè)的大理石就有幾十種,不同藝術(shù)風(fēng)格的壁畫、浮雕、雕刻和燈飾裝飾其中,像富麗堂皇的宮殿。1938年建成的馬雅科夫斯基地鐵站伏龍芝地鐵站

3、地鐵工程主要施工方法3.1施工理論隧道、地鐵以與其它地下工程的設(shè)計(jì)和施工有兩大理論:(1)松弛荷載理論:穩(wěn)定的巖體有自穩(wěn)實(shí)力,不產(chǎn)生荷載,不穩(wěn)定的巖體則可能產(chǎn)生坍塌,須要用支護(hù)結(jié)構(gòu)予以支撐。(2)圍巖承載理論:穩(wěn)定的巖體有自穩(wěn)實(shí)力,不穩(wěn)定的巖體丟失穩(wěn)定是有一個(gè)過程的,假如在這個(gè)過程中供應(yīng)必要的幫助或限制,則巖體仍舊能夠進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)。3.2施工要領(lǐng)隧道、地鐵以與其它地下工程施工中,人們通過大量的實(shí)踐相識(shí)到,施工的最核心問題為開挖和支護(hù)。(1)開挖開挖是指在地層內(nèi)挖出土石,形成符合設(shè)計(jì)斷面的坑道。按開挖橫截面的形態(tài),可分為全面、臺(tái)階法環(huán)形開挖預(yù)留核心等。按開挖方式,可分為人力開挖、機(jī)械開挖和爆破等。主要開挖法的示例(按開挖橫截面的形態(tài))(2)支護(hù)支護(hù)是指隧道開挖后進(jìn)行必要的支撐和圍護(hù),限制坑道變形,保證施工和長(zhǎng)期運(yùn)用的平安??v向的支護(hù)一般稱為“XX樁”和“XX墻”,如人工挖孔樁、帷幕樁、土釘墻和地下連續(xù)墻等。橫向的支護(hù)一般稱為“XX撐”和“XX梁”,如中間支撐、橫撐、橫梁等。此外還有整體支護(hù),如錨噴、襯砌等。支護(hù)示意圖支護(hù)示意圖3.3地鐵區(qū)間施工方法介紹地鐵施工方法已由最初單一的明挖法發(fā)展出現(xiàn)在的蓋挖法、盾構(gòu)法、新奧法(淺埋暗挖法)等多種方法。這些方法各有特點(diǎn),有各自適合的施工條件。新奧法(淺埋暗挖法)屬于圍巖承載理論指導(dǎo)下發(fā)展出來的施工方法,而其他都屬于松弛荷載理論指導(dǎo)下的。3.3.1明挖法明挖法是當(dāng)隧道埋深較淺時(shí)的一種施工方法,它的施工技術(shù)簡(jiǎn)潔、快速、經(jīng)濟(jì),常被作為首選方案。明挖順筑法施工依次描述如下:圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工→第一層開挖、設(shè)置第一層支撐→第n層開挖、設(shè)置第n層支撐→最底層開挖、底板混凝土澆筑→混凝土內(nèi)襯澆筑、自下而上逐步拆支撐→頂板混凝土澆筑、覆土復(fù)原。明挖順筑法施工示意圖假如采納放坡開挖,施工依次可簡(jiǎn)化為三大步:內(nèi)部土方開挖→工程結(jié)構(gòu)施工→管線復(fù)原覆土。明挖施工示意圖(放坡開挖)明挖法主要的優(yōu)點(diǎn)是工程進(jìn)度快,依據(jù)須要可以分段同時(shí)作業(yè);工作面寬,便于機(jī)械和大量勞動(dòng)力投入;施工方法簡(jiǎn)潔,技術(shù)成熟;施工過程相對(duì)平安。缺點(diǎn)是外界氣象條件對(duì)施工影響較大;對(duì)城市地面交通和居民正常生活有較大影響,且易造成噪音、粉塵與廢棄泥漿等的污染;須要拆除工程影響范圍內(nèi)的建筑物和地下管線;土方工程量大。<工程實(shí)例>上海地鐵M8線黃興路地鐵車站位于上海市控江路、靖宇路交叉口東側(cè)的控江路中心線下。該車站為地下2層島式車站,長(zhǎng)166.6m,標(biāo)準(zhǔn)段寬17.2m,南、北端頭井寬21.4m,標(biāo)準(zhǔn)段為單柱雙跨鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),端頭井部分為雙柱雙跨結(jié)構(gòu),共有2個(gè)風(fēng)井與3個(gè)出入口。車站主體采納地下連續(xù)墻作為基坑的維護(hù)結(jié)構(gòu)。3.3.2蓋挖法當(dāng)?shù)罔F線路或車站設(shè)在主干道上,而交通不能中斷,且須確保肯定交通流量要求時(shí),可選用蓋挖法。按主體結(jié)構(gòu)的施工依次,蓋挖法可分為蓋挖順作法、蓋挖逆作法和蓋挖半逆作法。其特點(diǎn)都是在完成圍護(hù)結(jié)構(gòu)后,構(gòu)筑一個(gè)覆蓋結(jié)構(gòu)承載行車、人流交通,并在其支護(hù)下完成基坑土方和主體結(jié)構(gòu)的施工。1、蓋挖順作法在地表作業(yè)完成擋土結(jié)構(gòu)后,以定型的預(yù)制標(biāo)準(zhǔn)覆蓋結(jié)構(gòu)置于擋土結(jié)構(gòu)上維持交通,往下反復(fù)進(jìn)行開挖和加設(shè)橫撐,直至設(shè)計(jì)標(biāo)高。依序由下而上,施工主體結(jié)構(gòu)和防水措施,回填土并復(fù)原線路或埋設(shè)新的管路。最終,視須要拆除擋土結(jié)構(gòu)的外露部分并復(fù)原交通。蓋挖順作施工示意圖<工程實(shí)例>深圳地鐵一期工程華強(qiáng)路站位于深圳市最繁華的深南中路與華強(qiáng)路交叉口西側(cè),深南中路行車道下。該地區(qū)市政道路密集,車流量大,最高車流量達(dá)3865輛/h.車站主體為單柱雙層雙跨結(jié)構(gòu),車站全長(zhǎng)224.3m,標(biāo)準(zhǔn)斷面寬18.9m,基坑深約18.9m,西端盾構(gòu)并處寬22.5m,基坑深約18.7m.南側(cè)綠地內(nèi)東西端各布置一個(gè)風(fēng)道。主體結(jié)構(gòu)施工工期為2年,其中圍護(hù)結(jié)構(gòu)與臨時(shí)路面施工期為7個(gè)月。為保證深南中路在地鐵站施工期間的正常行車,該路段主體結(jié)構(gòu)施工采納蓋挖順作法施工方案。2、蓋挖逆作法假如開挖面大、覆土淺、基坑距離四周建筑很近,為盡量防止因開挖基坑而引起接近建筑物的沉陷,或需與早復(fù)原路面交通,可采納蓋挖逆作法施工。蓋挖逆作法的一般施工步驟:先在地表面對(duì)下做基坑的圍護(hù)結(jié)構(gòu)和中間樁柱,和蓋挖順作法一樣,基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)多采納地下連續(xù)墻或帷幕樁,中間支撐則多利用主體結(jié)構(gòu)本身的中間立柱。隨后即可開挖表層土至主體結(jié)構(gòu)頂板底面標(biāo)高,利用為開挖的土體作為土模澆筑頂板。頂板可以作為一道強(qiáng)有力的橫撐,以防止維護(hù)結(jié)構(gòu)向基坑內(nèi)變形,待回填土后將道路復(fù)原,復(fù)原交通。蓋挖逆作施工示意圖<工程實(shí)例>南京地鐵南北線一期工程的區(qū)間隧道在地質(zhì)條件和四周環(huán)境允許的狀況下,以造價(jià)、工期、平安為目標(biāo),經(jīng)過分析、比較,選擇了全線區(qū)間施工方法。其中,三山街站,位于秦淮河古河道部位,位于粉土、粉細(xì)砂、淤泥質(zhì)粘土土層中。因?yàn)槭堑?個(gè)車站,又位于十字路口,因此采納地下連續(xù)墻作圍護(hù)結(jié)構(gòu)。除入口結(jié)構(gòu)采納順作法外,其余均為蓋挖逆作法。3、蓋挖半逆作法類似于逆作法。與逆作法的區(qū)分僅在于頂板完成與復(fù)原路面后,向下挖土至設(shè)計(jì)標(biāo)高后先澆筑底板,再依次序向上逐層澆筑側(cè)墻、樓板。在半逆作法施工中,一般都必需設(shè)置橫撐并施加預(yù)緊力。3.3.3盾構(gòu)法盾構(gòu)機(jī)盾構(gòu)法是指利用盾構(gòu)進(jìn)行隧道開挖,襯砌等作業(yè)的施工方法。盾構(gòu)是一個(gè)既可以支承地層壓力又可以在地層中推動(dòng)的活動(dòng)鋼筒結(jié)構(gòu)。鋼筒的前端設(shè)置有支撐和開挖土體的裝置,鋼筒的中段安裝有頂進(jìn)所需的千斤頂;鋼筒的尾部可以拼裝預(yù)制或現(xiàn)澆隧道襯砌環(huán)。盾構(gòu)每推動(dòng)一環(huán)距離,就在盾尾支護(hù)下拼裝(或現(xiàn)澆)一環(huán)襯砌,并向襯砌環(huán)外圍的空隙中壓注水泥砂漿,以防止隧道與地面下沉。盾構(gòu)推動(dòng)的反力由襯砌環(huán)擔(dān)當(dāng)。盾構(gòu)機(jī)預(yù)裝式襯砌塊(管片)盾構(gòu)施工前應(yīng)先修建一個(gè)豎井,在豎井內(nèi)安裝盾構(gòu),盾構(gòu)開挖出的土體由豎井通道送出地面。盾構(gòu)法施工示意圖按盾構(gòu)斷面形態(tài)不同可將其分為:圓形、拱形、矩形、馬蹄形4種。圓形因其反抗地層中的土壓力和水壓力較好,襯砌拼裝簡(jiǎn)便,可采納通用構(gòu)件,易于更換,因而應(yīng)用較為廣泛;按開挖方式不同可將盾構(gòu)分為:手工挖掘式、半機(jī)械挖掘式和機(jī)械挖掘式3種;按盾構(gòu)前部構(gòu)造不同可將盾構(gòu)分為:敞胸式和閉胸式2種;按解除地下水與穩(wěn)定開挖面的方式不同可將盾構(gòu)分為:人工井點(diǎn)降水、泥水加壓、土壓平衡式,局部氣壓盾構(gòu),全氣壓盾構(gòu)等。盾構(gòu)法的主要優(yōu)點(diǎn)是除豎井施工外,施工作業(yè)均在地下進(jìn)行,既不影響地面交通,又可削減對(duì)旁邊居民的噪聲和振動(dòng)影響;盾構(gòu)推動(dòng)、出土、拼裝襯砌等主要工序循環(huán)進(jìn)行,施工易于管理,施工人員也比較少;土方量少;穿越河道時(shí)不影響航運(yùn);施工不受風(fēng)雨等氣候條件的影響;在地質(zhì)條件差、地下水位高的地方建設(shè)埋深較大的隧道,盾構(gòu)法有較高的技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)越性。<工程實(shí)例>工程實(shí)例:北京地鐵五號(hào)線即采納了盾構(gòu)法施工地鐵五號(hào)線是一條貫穿北京市中心的南北向地下交通大動(dòng)脈。南起豐臺(tái)區(qū)宋家莊,向北經(jīng)蒲黃榆、祟文門、東單、東四、雍和宮止于昌平區(qū)太平莊北站,全長(zhǎng)27.7km。由于該路段地上大型建筑物密集,交通流量大,地下管網(wǎng)困難,為削減對(duì)城市經(jīng)濟(jì)和市民生活的影響,經(jīng)專家論證,確定在雍和宮至北新橋約700m長(zhǎng)的試驗(yàn)段領(lǐng)先采納盾構(gòu)施工方法。3.3.4新奧法(淺埋暗挖法)新奧法是新奧地利隧道施工法的簡(jiǎn)稱,是充分利用圍巖的自承實(shí)力和開挖面的空間約束作用,采納錨桿和噴射混凝土為主要支護(hù)手段,對(duì)圍巖進(jìn)行加固,約束圍巖的松弛和變形,并通過對(duì)圍巖和支護(hù)的量測(cè)、監(jiān)控,指導(dǎo)設(shè)計(jì)施工。新奧法施工示意圖新奧法施工采納噴錨支護(hù)為主要手段,可以最大限度地緊跟開挖作業(yè)面施工,因此可以利用開挖施工面的時(shí)空效應(yīng),以限制支護(hù)前的變形發(fā)展,阻擋圍巖進(jìn)入松動(dòng)的狀態(tài),在必要的狀況下可以進(jìn)行超前支護(hù),加之噴射混凝土的早強(qiáng)和全面粘結(jié)性因而保證了支護(hù)的與時(shí)性和有效性。噴錨支護(hù)屬于柔性薄性支護(hù),能夠和圍巖緊粘在一起共同作用,由于噴錨支護(hù)具有肯定柔性,可以和圍巖共同產(chǎn)生變形,在圍巖中形成肯定范圍的非彈性變形區(qū),并能有效限制允許圍巖塑性區(qū)有適度的發(fā)展,使圍巖的自承實(shí)力得以充分發(fā)揮。另一方面,噴錨支護(hù)在與圍巖共同變形中受到壓縮,對(duì)圍巖產(chǎn)生越來越大的支護(hù)反力,能夠抑制圍巖產(chǎn)生過大變形,防止圍巖發(fā)生松動(dòng)破壞。<工程實(shí)例>工程實(shí)例:北京地鐵東單車站東南風(fēng)道與車站主體結(jié)構(gòu)正交,北側(cè)在長(zhǎng)安街下,中部與南側(cè)穿過居民區(qū),風(fēng)道全長(zhǎng)43.4m,采納淺埋暗挖洞樁法施工,在基本維持環(huán)境原狀條件的狀況下從地面居民生活區(qū)和人防設(shè)施下面順當(dāng)通過。3.3.5沉管法沉管法是將隧道管段分段預(yù)制,分段兩端設(shè)臨時(shí)止水頭部,然后浮運(yùn)至隧道軸線處,沉放在預(yù)先挖好的地槽內(nèi),完成管段間的水下連接,移去臨時(shí)止水頭部,回填基槽愛護(hù)沉管,鋪設(shè)隧道內(nèi)部設(shè)施,從而形成一個(gè)完整的水下通道。沉管隧道對(duì)地基要求較低,特殊適用于軟土地基、河床或海岸較淺的場(chǎng)合。。由于其埋深小,包括連接段在內(nèi)的隧道線路總長(zhǎng)較采納暗挖法和盾構(gòu)法修建的隧道明顯縮短。沉管斷面形態(tài)可圓可方,選擇敏捷。基槽開挖、管段預(yù)制、浮運(yùn)沉放和內(nèi)部鋪裝等各工序可平行作業(yè),彼此干擾相對(duì)較少,并且管段預(yù)制質(zhì)量簡(jiǎn)潔限制?;谏鲜龅膬?yōu)點(diǎn),在大江、大河等寬敞水域下構(gòu)筑隧道,沉管法稱為最經(jīng)濟(jì)的水下穿越方案。依據(jù)管身材料,沉管隧道可分為2類:鋼殼沉管隧道(有可分為單層鋼殼隧道和雙層鋼殼隧道)和鋼筋混凝土沉管隧道。<工程實(shí)例>廣州珠江隧道是我國(guó)第一條馬路與地鐵合用的越江隧道,馬路隧道全長(zhǎng)1238.5m河中段隧道埋置在河床下。不影響水面通航,河中沉管段全長(zhǎng)457m。該沉管為多孔矩形鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),其中包括兩個(gè)雙車道機(jī)動(dòng)車孔、一個(gè)地鐵孔、一個(gè)電纜管廊。沉管斷面為典型矩形斷面,外形尺寸為33mx7.956m(寬x高),底板厚1.2m、頂板厚1.0m,兩外側(cè)墻分別為0.7m和0.55m、最長(zhǎng)管節(jié)的混凝土量達(dá)12000砰。管段的基底坐落在河床的風(fēng)化花崗巖層上。開槽時(shí)采納了炸礁施工,基礎(chǔ)處理采納灌砂法。3.3.6鉆爆法鉆爆法也是一種歷史比較悠久的施工方法,在堅(jiān)硬的地質(zhì)條件下修建地鐵通常采納,如在重慶、青島等城市。鉆爆法施工的全過程可以概括為:鉆爆、裝運(yùn)出碴,噴錨支護(hù),灌注襯砌,再輔以通風(fēng)、排水、供電等措施。3.3.7混合法可以依據(jù)地鐵隧道的實(shí)際狀況,在地鐵隧道的施工過程中采納以上2種或2種以上的方法同時(shí)運(yùn)用,稱其為混合法。<工程實(shí)例>西安地鐵1號(hào)線某區(qū)間內(nèi)的施工方法選擇如下。

4、地鐵施工風(fēng)險(xiǎn)分析4.1地鐵施工風(fēng)險(xiǎn)概述地鐵工程作為一個(gè)困難的系統(tǒng)性工程,在建設(shè)中可能存在的風(fēng)險(xiǎn)多種多樣,依據(jù)不同的分類方法可以分成以下幾種:(1)依據(jù)地鐵工程的組成部分考慮:車站工程風(fēng)險(xiǎn)、區(qū)間工程風(fēng)險(xiǎn)、機(jī)電設(shè)備安裝工程風(fēng)險(xiǎn)、車輛試車風(fēng)險(xiǎn)。(2)依據(jù)地鐵工程的建設(shè)流程考慮:勘察風(fēng)險(xiǎn)、設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)、施工風(fēng)險(xiǎn)和監(jiān)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)。(3)依據(jù)引發(fā)損失的緣由考慮:自然災(zāi)難風(fēng)險(xiǎn)、意外事故風(fēng)險(xiǎn)。(4)依據(jù)事故類型考慮:基坑滑移、傾覆、隆起、管涌;隧道塌方、涌水;火災(zāi);水淹;電氣故障、機(jī)械故障造成的車輛或建筑物的損失等。(5)依據(jù)詳細(xì)損失的類型考慮:財(cái)產(chǎn)損失、人員傷亡等。在不同分類方法中的風(fēng)險(xiǎn)其實(shí)是相互共存的,如各種自然災(zāi)難和意外事故就會(huì)存在于地鐵工程各部分,在勘察、設(shè)計(jì)和施工過程中也會(huì)發(fā)生各種意外事故。下表反映了各種風(fēng)險(xiǎn)的風(fēng)險(xiǎn)特點(diǎn)。說明:A頻繁發(fā)生;B多次;C可能;D不大可能。Ⅰ影響稍微;Ⅱ略有損失;Ⅲ中等損失;Ⅳ致命損失。在表1所列的意外事故風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)中,主要考慮了主觀風(fēng)險(xiǎn),實(shí)際發(fā)生事故的頻率和損失程度還和當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)水文狀況親密相關(guān)。在地鐵建設(shè)安裝完成后,地鐵工程進(jìn)入營(yíng)運(yùn)階段,面臨的風(fēng)險(xiǎn)主要為火災(zāi)和水災(zāi)。(1)火災(zāi):電氣設(shè)備線路老化、短路、機(jī)械碰撞摩擦引起的火花、乘客攜帶易燃易爆物品、地鐵內(nèi)的商鋪或和地鐵相通的商業(yè)空間發(fā)生火災(zāi)等因素,均會(huì)引起隧道結(jié)構(gòu)與其中的機(jī)電設(shè)備發(fā)生火災(zāi),造成財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡。地鐵火災(zāi)的特點(diǎn)是高溫高熱,排煙困難,散熱慢,撲救困難,疏散困難。(2)水災(zāi):地面洪澇災(zāi)難積水回灌、地下水滲漏進(jìn)入隧道或車站內(nèi),可以使設(shè)備元器件受潮浸水損壞,引起車輛運(yùn)行事故;嚴(yán)峻者甚至可以引起建筑結(jié)構(gòu)的移位變形,造成大的財(cái)產(chǎn)破壞。4.2地鐵施工風(fēng)險(xiǎn)分析地鐵的建設(shè)階段是發(fā)生財(cái)產(chǎn)損失、人身傷亡等各種意外事故的高發(fā)期,對(duì)于一個(gè)詳細(xì)的地鐵工程,此方面的風(fēng)險(xiǎn)分析應(yīng)當(dāng)從五個(gè)方面入手,分別是地理位置、工程地質(zhì)、施工方法、周邊建筑物與管線和風(fēng)險(xiǎn)單位的劃分。4.2.1地理位置1、地震(1)慕尼黑再保險(xiǎn)公司風(fēng)險(xiǎn)地圖示例:XiamenislocatedinanareawithexpectedearthquakeintensityofVIIontheMMScalewhichrepresentaseismicintensityofmiddletostrongmagnitude.廈門地區(qū)地震風(fēng)險(xiǎn)的示意圖(2)受災(zāi)歷史示例:自公元前1189年至今近3000多年間,西安地區(qū)共發(fā)生破壞性地震(M≥4.7級(jí))15次,最大地震是1568年在西安以北發(fā)生的6.7級(jí)地震,其次是1487年咸陽-臨潼間發(fā)生的6.2級(jí)地震,其余均為小震,發(fā)生地點(diǎn)均為西安東北地區(qū)。(3)隧道的深淺就地下工程而言,在同樣的地震力水平加速度作用下,其結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的振幅將遠(yuǎn)小于同樣處于地面以上的結(jié)構(gòu)的振幅。即在相同的地震力作用下,地下結(jié)構(gòu)的損壞程度大大低于地面結(jié)構(gòu)。<汶川“5.12”地震對(duì)成都地鐵的影響>2008年5月12日,四川汶川爆發(fā)8.2級(jí)強(qiáng)震,為建國(guó)以來最大地震。成都在汶川的東南,直線距離92公里。大地震對(duì)成都市區(qū)產(chǎn)生了較大影響,部分建筑坍塌。成都地鐵地震設(shè)防等級(jí)為7度設(shè)防。地震發(fā)生時(shí),成都地鐵主體結(jié)構(gòu)工程已經(jīng)基本完成,其地下埋深平均在10~15m。6月3日,中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)的12位專家對(duì)成都地鐵進(jìn)行震后實(shí)地考察,最終形成評(píng)估看法:成都地鐵工程基本未受地震影響,無平安質(zhì)量隱患。<純風(fēng)險(xiǎn)損失率表>分級(jí)地區(qū)損失率1黑龍江、貴州、湖北、湖南、江西、浙江、寧波、廣西、山東、青島、重慶、蘇州漸增漸增2吉林、廣東、深圳、河南、安徽、福建、廈門、江蘇、上海、遼寧、大連3天津、青海、四川4北京、河北、寧夏、甘肅、山西、內(nèi)蒙古、陜西、海南5新疆、西藏、云南2、洪水、暴雨(1)降雨量示例:西安地區(qū)屬暖溫帶半潮濕大陸性季風(fēng)氣候,夏季高溫多雨,冬季稍冷少雨,降水量偏少。多年(1956~2006)降水量在312.2~903.2mm之間,年均降水量567.3mm,月均降水量以7月最多,為96.8mm,9月次之,為93.4mm;月最大降水量344.4mm。7~9月雨天一般在7~10天左右。(2)旁邊河流的防洪、除澇標(biāo)準(zhǔn)示例:浐河流經(jīng)西安市東郊,設(shè)計(jì)寬度為100m,防洪堤長(zhǎng)3.8km,采納百年一遇防洪標(biāo)準(zhǔn),堤防等級(jí)為一級(jí)。皂河為西安市五大排洪系統(tǒng)之一,流經(jīng)西安市西郊;現(xiàn)場(chǎng)查勘中,該河道與線路交叉處寬度為20m左右,2007年其河道綜合治理工程建成,入渭河口達(dá)到抵擋百年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)。(3)工程本身的防范措施示例:工程各出入口段采納了百年一遇的洪水標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)防;施工時(shí),將在各出入口段、基坑外圍設(shè)置臨時(shí)排水溝、防淹圈、擋土墻,以防暴雨積水大量流入地下車站、隧道、基坑等造成損失。<純風(fēng)險(xiǎn)損失率表>分級(jí)地區(qū)損失率1寧夏、甘肅、青海、內(nèi)蒙古、新疆、西藏漸增漸增2吉林、遼寧、大連、北京、天津、河北、山西3黑龍江、山東、青島、廣東、深圳、江蘇、蘇州、上海4浙江、寧波、重慶、四川、安徽、海南、云南、貴州、河南5江西、廣西、福建、廈門、陜西、湖北、湖南3、其他自然災(zāi)難對(duì)地下工程干脆影響相對(duì)小,可參照“1、地震”的方法,從權(quán)威機(jī)構(gòu)的風(fēng)險(xiǎn)分級(jí)、該地區(qū)的受災(zāi)歷史等方面去著手分析。4.2.2工程地質(zhì)工程地質(zhì)條件是指工程建筑所在場(chǎng)區(qū)地質(zhì)與環(huán)境各項(xiàng)因素的綜合。1、巖土類型這是最基本的工程地質(zhì)因素,主要是指按巖土的成因類型、沉積年頭、力學(xué)性質(zhì)等進(jìn)行分類。不同的巖土類型,其物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)構(gòu)造不同,基本性質(zhì)存在差異,從而確定了它的工程特性也不同。巖土可分為巖石、碎石土、砂土、粉土、粘土和人工填土?!磶r土類型和地鐵施工難度〉杭州的土質(zhì)以沙層粉土為主和上海土質(zhì)類似,但含水量特殊高。南京、廣州的土質(zhì),為粘土;北京和西安的土質(zhì),屬于黃土。單從土質(zhì)看,北京、西安地鐵施工難度低;其次是廣州、南京;最終是上海、杭州。2、地質(zhì)構(gòu)造是指構(gòu)造運(yùn)動(dòng)使巖層發(fā)生變形和變位后所遺留下來的產(chǎn)物,常見的有褶皺、斷層和節(jié)理。尤其是時(shí)代新、規(guī)模大的新構(gòu)造斷裂,對(duì)工程場(chǎng)地的穩(wěn)定起著限制作用,不容忽視。地質(zhì)構(gòu)造的示意圖3、地形地貌包括地表的凹凸起伏狀況、山坡陡緩程度、河谷寬窄與形態(tài)特征、不同地貌單元的特征與其相互關(guān)系等。地形地貌干脆影響場(chǎng)址和線路的選擇。4、地下水條件主要包括地下水類型、水位、水量、流向、流速、埋藏、分布、地下水的滲流對(duì)工程建筑的影響以與地下水的水質(zhì)和對(duì)混凝土的侵蝕性等。5、不良地質(zhì)現(xiàn)象指地表地質(zhì)作用,諸如地震、滑坡、倒塌、泥石流、巖溶、河流沖刷以與風(fēng)化、侵蝕等,這些不良地質(zhì)現(xiàn)象對(duì)建筑物的穩(wěn)定和正常運(yùn)用構(gòu)成威逼。<勘探與取樣>在土木工程的設(shè)計(jì)和施工過程中,必需駕馭場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件??碧絼t是了解地表以下地質(zhì)狀況的一種牢靠方法,它可以干脆或間接地取得有關(guān)地下巖土層的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)資料。取樣則是為了供應(yīng)對(duì)巖土特性進(jìn)行鑒定和各種試驗(yàn)所需的樣品。①鉆探②取樣③分析<純風(fēng)險(xiǎn)損失率表>(1)巖土狀況巖土狀況漸增損失率漸增巖土狀況較好巖土狀況一般巖土狀況較差巖土狀況較好是指巖土種類單一,性質(zhì)改變不大;巖土狀況一般是指巖土種類較多,性質(zhì)改變較大;巖土狀況較差是指巖土種類多,性質(zhì)改變大,存在有褶皺或斷裂帶,或基巖節(jié)理、裂隙和裂開帶發(fā)育,或地層含有軟土、多年凍土、濕陷、膨脹等不良地質(zhì)現(xiàn)象。(2)地下水位地下水位損失率開挖面在地下水位以上漸增漸增開挖面在地下水位以下5m以內(nèi)開挖面在地下水位以下5m以上,10m以內(nèi)開挖面在地下水位以下10m以上,20m以內(nèi)4.2.3施工方法1、盾構(gòu)法盾構(gòu)掘進(jìn)中的風(fēng)險(xiǎn)源主要有地表沉降、穿越地下障礙物、輸送機(jī)噴涌、換刀風(fēng)險(xiǎn)、管片上浮等。(1)地表沉降:是盾構(gòu)掘進(jìn)施工面臨的主要風(fēng)險(xiǎn)。如地表沉降限制不當(dāng),可能造成地面下陷、甚至引起建構(gòu)筑物受損。(2)穿越地下障礙物:在遇到障礙物,如大石塊等,簡(jiǎn)潔造成盾構(gòu)機(jī)較大的磨損甚至無法正常掘進(jìn)。(3)輸送機(jī)噴涌:在常規(guī)盾構(gòu)掘進(jìn)過程中,由于對(duì)前方水體性質(zhì)不明,或在地表水體下掘進(jìn),都可能發(fā)生螺旋輸送機(jī)泥土噴涌的現(xiàn)象,甚至?xí)殡S地面沉降,沿海軟土地基中此類事故曾有過發(fā)生。(4)換刀風(fēng)險(xiǎn):因刀頭磨損而換刀盤也是常規(guī)盾構(gòu)施工的風(fēng)險(xiǎn)源之一,特殊是長(zhǎng)距離或土層性質(zhì)改變大的盾構(gòu)施工。(5)管片上浮:常規(guī)盾構(gòu)施工中可能存在的管片上浮風(fēng)險(xiǎn)。2、鉆爆法和新奧法(1)開挖面坍塌:指開挖面洞頂塌落。在工程開挖過程

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