邻近运营地铁线路深基坑施工安全风险研究

2021 年第 7 期 河南建材
螺栓必须拧紧袁达到管片设计扭力袁严禁损坏管片 螺栓丝扣袁安装拉紧条后要求外露足够丝扣遥 螺栓 紧固后用红色油漆进行防松划线袁要求划线清晰整 洁袁便于后期巡视时检查遥 最后袁要做好深基坑降水 应急措施遥基坑降水引起周边地表沉降问题的处理: 在基坑周边设置观测点袁随时观察尧监测地表沉降 情况袁有异常情况及时研究解决遥 4.4 土体土方注浆加固造成区间管片偏移重大风险
施工期间进行基坑外管井降水袁 桩间挂 椎8@200 计
mm伊200 mm 的钢筋网袁 喷射 150 mm 厚混凝土袁钢 筋网和围护桩通过植筋连接曰 基坑设三道钢支撑遥 基坑土方开挖按照野分层尧分段尧分区域冶原则袁野先
与 施
支后挖冶遥 区间管片正上方基底土体采用注浆加固袁 工
有抽动袁以使振动均匀遥 2.3.2 混凝土拆模时间控制
能性袁S 为发生事故的损失程度遥 风险分为 4 类袁分
别为巨大渊9冤尧重大渊6-8冤尧中度渊3-5冤尧轻度渊1-2冤遥
对本工程邻近运营地铁施工中存在的风险进
行矩阵分析袁工程施工中有巨大风险 2 个尧重大风
险 5 个尧中度风险 2 个袁其中:基坑开挖超挖造成管
片上浮尧底板反压措施不及时造成管片上浮是巨大
2冤 深基坑降排水期间存在过度抽排方面的风
险遥 深基坑降水过度抽排造成周边整体水位下降袁
水位过低会造成既有线路下沉风险遥
设
3冤区间管片上方基底土体注浆加固存在区间管
计 片偏移尧渗漏两方面风险遥 为防止区间管片上浮袁对
与 既有区间左右线分别进行加固袁水平方向为单线隧
施
道开挖轮廓线以外 2 000 mm 内范围袁主体结构底 板基底以下 2 000 mm 范围遥 在土体土方注浆加固
最后袁制订管片上浮与坑底隆起的应急措施遥
4.8 围护结构失稳造成管片偏移重大风险
基坑支护不及时尧围护结构发生位移尧基坑失
稳造成管片偏移遥 首先袁要严格按照设计的基坑支
护方案施工袁加强基坑支撑体系施工管控工作遥 其
次袁要加强基坑及周边环境变形监测工作袁及时对
监测数据进行对比分析袁发生预警及时处理遥 最后袁
在注浆加固管片上方土体的过程中袁造成区间 管线渗漏水遥 针对该问题袁首先袁要严格按照安全专 项施工方案实施袁做好技术交底工作遥 其次袁调整注 浆加固施工时间袁选择运营停止尧检修时段进行管 片正上土体注浆加固袁 期间安排专人区间盯控袁做 好对接联系工作遥 最后袁制订既有区间渗水应急措 施袁 对区间出现的新增渗水点进行登记和标识袁分 析其是否对运营区间线路造成安全隐患曰发现新增 渗水点应先上报运营产权单位袁并根据区间渗水情 况尧结合上方基坑施工情况制定处理方案袁如果渗 水呈野一滴滴冶或野一片片冶状态袁先对渗水点进行封 堵并观察袁过程中加大观测频次遥 4.6 土体注浆加固造成钻孔管片穿孔风险
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河南建材 201281 年第 17 期
主体结构按照开挖野分段尧分区域冶原则交替施工袁
同步尧及时加载反压措施遥
本项目施工主要包括支护结构尧 基坑降水尧基
坑开挖尧基底加固尧防水施工尧主体结构施工及堆载
反压尧车坑回填尧道路恢复等工序环节遥
通过查阅文献资料尧 研究设计图纸和施工方
案袁并咨询专家意见袁对本工程主要工序环节存在
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风险袁钻机桩超挖造成管片穿孔尧过度抽排造成地 铁区间下沉尧在土体土方注浆加固造成区间管线偏 移尧管片穿孔尧围护结构失稳造成管片偏移是重大 风险袁土体注浆加固过程中造成区间管线渗漏水是 中度风险遥
4 安全风险应对
4.1 钻孔桩超挖造成管片穿孔重大风险应对措施 钻孔灌注桩桩底与管片顶的间距只有 2 000
先后分别施工的方式遥 主体结构底板一边分区域施
工袁一边及时采取反压措施遥 反压措施不到位尧施工
效率低等将造成基底及区间管线上浮风险遥
综上所述袁本工程 5 道主要工序存在 9 个方面
的风险遥
源自文库
3 安全风险分析
文章采用风险矩阵分析法对风险进行分级遥 风
险的数学表达式为 R=L伊S袁其中:L 为发生事故的可
土体注浆加固过程中袁钻孔角度尧深度控制不 到位造成管片穿孔遥 针对该问题袁首先袁要严格按照 审批过的施工方案实施袁对技术管理人员尧操作人 员做好技术交底及安全技术交底工作遥 其次袁调整 作业时间袁选择停止运营尧检修期作业遥 再次袁严格 控制钻机开钻角度袁钻进过程中每加一次钻杆应校 核一次钻进角度袁在距孔底标高 4 m 处袁每进 1 m 应校核一次角度及孔底深度遥 最后袁编制应急处置 措施遥 4.7 基坑开挖超挖，造成管片上浮巨大风险
mm袁如果钻机施工过程中孔底高程控制不到位尧超 挖袁将造成管片穿孔遥 首先袁钻孔灌注桩施工前必须 编制安全防护专项施工方案曰 做好设备选型工作袁 优先选用适合本工程地质情况且施工工效高尧震动 小的钻机曰做好对施工人员尧技术管理人员的技术 及安全交底工作遥 其次袁钻孔前的放样要精准袁要严 格控制护筒的埋设位置尧标高袁钻机要准确就位遥 再 次袁严控孔底标高袁钻孔前先测算出孔深袁在钻孔过 程中对所有孔桩深度用测绳实测复核袁 既有区间 渊营业线冤区域在距离桩底 4 m 时袁每一钻尺均应实 测深度遥 最后袁要编制管片穿孔应急措施遥 4.2 钻孔塌孔引起周边地层变化中度风险
1 工程概况
兰州市轨道交通 1 号线一期工程沿线站点附 属人防工程西关什字站土建施工项目西起西关清 真大寺东侧 30 m 处袁总建筑面积为 65 170 m2遥 工 程所处临夏路尧中山路袁交通量较大尧人流密集遥 深 基坑围护结构形式采用咬合桩加内支撑袁主体结构 为两层多跨矩形框架结构袁施工用明挖顺作法遥 工 程 1耀26 轴及 1#尧9# 出入口位于文化宫-西关站盾构 区间隧道正上方袁工程结构底板底与既有文西区间 隧道顶之间的最小间距仅为 5 200 mm遥
的安全风险进行识别遥 本工程存在以下风险:
1冤钻孔灌注桩超挖尧钻孔灌注桩塌孔是基坑维
护结构施工中存在的主要风险遥 设计钻孔灌注桩桩
底距管片顶的间距只有 2 000 mm, 钻机施工过程袁
孔底高程控制不到位尧 超挖会造成管片穿孔风险遥
钻孔过程中泥浆护壁措施控制不到位会造成塌孔袁
进而引起周边地层变化袁造成运营风险遥
1冤地质情况:查阅地质勘查报告袁工程项目的 地层从上至下分别是第四系全新统人工填土尧冲积
黄土状粉土尧卵石土渊含中粗砂透镜体冤及上第三系
砂岩等遥
2冤水文情况:勘察期间袁该项目地下水位在地面
以下 6.00耀10.00 m袁属第四系孔隙潜水类型遥
2 安全风险识别
设计图纸和施工方案显示袁本工程支护结构采
用 椎1 200 mm尧椎1 000 mm 和 椎800 mm 的围护桩袁 设
参考文献: [1] GB 50164—2011,混凝土质量控制标准 [S]. [2] GB 50496—2012,大体积混凝土工程施工规范 [S]. [3] GB 50010—2015,混凝土结构设计规范 [S]. [4] GB 50204—2015,混凝土结构工程施工质量验收规范 [S]. [5] GB 50666—2011,混凝土结构工程施工规范 [S].
2021 年第 7 期 河南建材
邻近运营地铁线路深基坑施工安全风险研究
武赞福 兰州市轨道交通有限公司（730000）
摘 要:随着城市快速发展，城市半径不断扩大、人口急剧增长，为缓解交通压力，各大中城市相继发展 了城市轨道交通事业。在城市繁华、人流密集区域，由于空间有限，不可避免地出现邻近运营地铁线路 地下空间开发项目。文章通过研究兰州轨道交通 1 号线西关附属人防项目深基坑开发项目的安全风 险，从风险识别、风险分析、风险应对和风险监控等方面对邻近运营地铁线路深基坑工程的施工安全 问题展开研究，具有理论和实践意义。 关键词:既有线；运营安全；风险管理
工 时袁注浆压力尧钻孔角度和深度控制不到位袁将会造
成区间管线偏移尧管片渗漏及管片穿孔三方面风险遥
4冤基坑开挖存在土方超挖和管片上浮风险袁支
护不及时会引起支护结构失稳风险遥
5冤主体结构施工时存在区间管片上浮风险遥 基
坑底部与距管片顶部之间的 覆土只有 5 200 mm
厚袁设计将主体结构划分成 12 段 24 个区域袁采用
在土体土方注浆加固时袁注浆压力控制不到位 造成区间管线偏移遥 针对该问题袁首先袁要编制注浆 加固安全专项施工方案袁 并严格按照审批方案实 施袁做好技术交底工作遥 其次袁注浆过程中严控袖阀 管注浆浆液类型及注浆参考参数曰施工时袁其实际 注浆形式尧相应注浆段长度尧注浆浆液配合比尧注浆 压力尧注浆时间等应根据现场实际地质尧地层情况袁 通过现场试验确定遥 最后袁要编制区间管片应急措 施遥 4.5 土体注浆加固造成区间管线渗漏水中度风险
混凝土在实际温度养护的条件下袁强度达到设 计强度的 75%以上袁混凝土中心与表面最低温度控 制在 25 益以内袁 预计拆模后混凝土表面温降不超 过 9 益以上时允许拆模遥 2.3.3 养护
混凝土养护是大体积混凝土施工中一项十分 关键的工作遥 养护中要保持适宜的温度和湿度袁以 便控制混凝土的内外温差袁促进混凝土强度的正常 发展及防止裂缝的产生遥
混凝土浇筑完后袁在其表面应立即覆盖清洁的 塑料膜遥 初凝后撤去塑料膜袁然后用浸湿的粗麻布 覆盖袁并经常洒水袁保持潮湿状态最少 7 d遥
保湿养护过程中袁应经常检查塑料薄膜或养护 剂的完整情况袁保持混凝土表面湿润遥
3 结论
通过对大体积高强混凝土的配置与施工技术 措施进行研究袁文章主要得出了如下结论:
裂缝是大体积高强混凝土结构中普遍存在的 一种现象袁 在大体积高强混凝土构件中尤为明显袁 其出现不仅会降低建筑物的抗渗能力尧影响建筑物 的使用功能袁而且会引起钢筋的锈蚀尧混凝土的碳 化袁降低材料的耐久性袁影响建筑物的承载能力遥 因 此要对混凝土裂缝进行认真研究尧区别对待袁采用 合理的方法进行施工袁并在施工中采取各种有效措 施来预防裂缝的出现和发展遥 合理选择施工材料袁 优化混凝土配合比袁优化混凝土的供应袁采用科学 的施工方法袁严格施工管理袁加强对大体积高强混 凝土的养护袁就可以降低大体积高强混凝土的温度 应力尧提高混凝土的抗拉性能袁从而减少裂缝的产 生袁保证建筑物和构件安全尧稳定地工作遥
深基坑降排水时过度抽排会造成周边整体水 位过低袁导致既有线路下沉遥 针对该问题袁首先袁要 编制基坑降水工程安全专项施工方案袁 严格按照论 证尧审批过的方案实施袁做好技术交底工作遥 其次袁 基坑降水除严格按照方案交底执行外袁要做好 24 h 观测袁做好备用电源准备工作曰如遇电网停电袁应立 即切换电源袁以保证降水效果遥 再次袁对既有区间管 片采用纵向连接施工遥 为增强区间隧道纵向连接刚 度袁限制局部错台袁施工前在基坑下方及基坑外 50 m 范围内的盾构隧道内增设纵向拉紧条遥 纵向拉紧 条采用 10 mm 厚钢板加工而成袁利用管片间既有 U 型螺栓将拉筋条安装加固袁拉紧条安装后管片连接
要编制围护结构位移过大应急措施及支护结构失
稳应急措施遥
4.9 底板反压措施落实不及时造成管片上浮巨大风
险
基坑底部距管片顶部覆土只有 5 000 mm袁设 设
计将主体结构划分成 12 段 24 个区域袁先后分别施 计
工遥 主体结构底板一边分区域施工袁一边及时采取 与
反压措施遥 反压措施不到位袁施工进度缓慢等将造 成基底及区间管线上浮遥 针对该问题袁首先袁要编制
钻孔过程中泥浆护壁措施控制不到位造成塌 孔袁从而引起周边地层变化尧管片浮动偏移遥 针对该 问题袁首先要严格按照审批方案施工袁严控泥浆比 例及标高遥 其次袁钻孔桩成桩后要及时灌注混凝土曰 但在灌注过程中袁 除首盘混凝土满足封底要求外袁 要减低灌注速度袁避免混凝土冲击力对周边土体的 影响遥 再次袁加强既有区间自动化监测袁做好施工监 测工作遥 本工程区间监测采用自动化监测袁同步增 加人工现场巡查频次袁确保施工运营安全遥 最后袁要 编制塌孔应急措施遥 4.3 过度抽排造成地铁区间下沉重大风险
基坑底部距管片顶部覆土只有 5 000 mm袁深
基坑开挖时预留土体不足尧反压措施不到位造成管
片上浮遥 针对该问题袁首先袁要编制基坑开挖安全专
项施工方案袁 并严格按照论证审批过的方案实施袁
做好技术交底工作遥 其次袁基坑土方开挖严格遵循
野分段分层尧由上而下尧先支撑后开挖尧先中间尧后两
侧尧主体结构紧跟冶的原则袁采取明挖法袁严禁超挖遥