浅埋暗挖法地铁隧道施工安全风险管理分析

王乐

摘 要：在软弱地层中采取浅埋暗挖隧道施工不仅会影响到施工场所周围的道路、桥梁、关系等的安全，还会引发地表较大沉降，而浅埋暗挖法的施工工序较多、步骤程序较多，因此，采用浅埋暗挖法对隧道施工存在较大的风险。基于此，本文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。

关键词：浅埋暗挖法；地铁隧道；施工安全；风险管理分析

1 前言

地铁隧道进行施工时，因地质情况及项目周边的情况复杂，有很多如地上有建筑物、地下有管道线路铺设等难以确定的因素，这些因素会增加工程项目实施的风险。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。

2 浅埋暗挖法

浅埋暗挖法是以加固和处理软弱地层为前提，采用足够刚度复合衬砌为基本支护结构的一种用于软土地层近地表修建各类型地下洞室的暗挖施工方法。浅埋暗挖法理论源于新奥法，但强调预支护、及时支护，控制地面沉降，保证施工和地面地下建筑物的安全，十八字方针“管超前，严注浆，短开挖，强支护，快封闭，勤量测”是其精髓。浅埋暗挖法机械化程度低，主要靠人工施工，机动灵活，对工程的适应性强，可作成各种结构型式，在地质情况较差的情况下要采取辅助施工措施。

3 浅埋暗挖法地铁隧道施工安全风险管理要点

3.1 施工前风险管理

在实施浅埋暗挖隧道施工前，施工单位需根据施工现场地质水文情况和土体覆盖层厚度以及土壤断层面、环境的情况，制定出开挖、支护、监控的方案，同时制定处理局部地质不良情况的方案，并提供相应的安全技术措施，再根据制定的方案编制施工人员组织设计，施工单位专业人员对设计的方案进行论证，以确保设计方案能够实施。施工前风险管理主要包括以下方面：（1）识别地质、环境风险；（2）分析重点施工工序风险；（3）评估施工组织合理性。

3.2 施工过程安全风险管理要点

施工过程中抓好两大工序控制，一是开挖，二是衬砌。开挖是地铁隧道施工的关键环节。开挖作业要力求减少超挖，确定隧道或台阶幅员规整，并尽量采用大断面或较大断面开挖，以减少对围岩的扰动。其关键是落实“十八字”方针；在各环节中，管超前和严注浆是关键，短进尺、强支护和早封闭是核心，勤量测等是重要辅助手段。施工过程的安全风险管理范围一般为洞内隧道工作面2-3倍洞径。在施工过程中，规范作业，优化施工步序，合理安排工序衔接。具体管理内容包括以下四方面。

（1）施工开挖面地质安全风险管理。主要包括：第一，土层性质及稳定性：土质性质及其变化情况；土质密实度、湿度、颜色等性质、分布情况，与地质勘察及踏勘结果和设计条件的差异情况。第二，开挖面土体渗漏水情况：渗漏水量、气味、颜色、是否伴有砂土颗粒、发生位置、发展趋势等。第三，工作面坍塌：坍塌位置、坍塌体大小、发展趋势、塌落原因等。第四，降水效果：抽降水控制效果、降水井井位、出水量及含沙量、变化情形及持续时间、附近地面沉陷情况等。

（2）支护结构体系安全风险管理。主要包括：第一，支护体系施作及时性情况。涉及渗漏水情况：渗漏水量、水质、颜色、气味、是否伴有砂土颗粒、发生位置、发展趋势等；支护体系开裂、变形变化情况：初期支护扭曲变形部位、变形程度、发展趋势、可能后果等，喷混凝土出现裂缝及剥离长度、位置、宽度、发展趋势、可能后果等，以及临时支撑脱开：包括发生位置、周边变化、可能后果等。第二，支护体系施工质量缺陷：涉及初期支护施工缺陷：包括拱架架设缺陷、挂网、喷混凝土施工缺陷；拱架架设缺陷：观察拱架材料、拱架间距，拼装是否在允许误差内，挂网、纵向连接筋焊接是否符合要求；挂网、喷混凝土施工缺陷：钢筋网铺设，喷混凝土工艺流程、一次喷射厚度、网喷支护隧道轮廓尺寸允许偏差等；临时支撑安装拆除缺陷：临时支撑材料、安装时机、螺栓连接、焊接、挂网、连接筋焊接、钢筋结点连接、喷混凝土不符合规定；拆除时机、拆除范围、后续工序等；下台阶及仰拱施工缺陷：是否紧跟工作面等；特殊断面缺陷：包括特大断面、易出现安全风险部位支护结构出现施工缺陷的位置、发展趋势、可能后果等。第三，支护体系拱背回填情况：拱背是否存在空洞，空洞有无回填，回填所用材料是否符合要求，回填是否密实等。

（3）周边环境安全风险管理内容。主要包括：第一，周边建构筑物：建构筑物开裂、剥落，地下室渗水。第二，周边既有线路：结构开裂、剥落，结构渗水，道床结构开裂，变形缝开合及错台的发展趋势。第三，周边道路：地面开裂，地面沉陷、隆起，地面冒浆/泡沫。第四，周边地下管线：管体或接口破损、渗漏，检查井等附属设施的开裂及进水。周边邻近施工情况。

（4）特殊施工工序和关键部分管理内容。主要包括：变线段隧道施工，折返线断面变化多，工法转换较为频繁，结构跨度大，施工较为复杂，隧道结构的拱顶土体自稳能力差，而在渡线段，左右线间的狭窄柱较薄，在施工的多次扰动下，极易引起隧道的坍塌，如何在渡线段施工中顺利的实现工法、断面的转换过渡，和确保该段结构及狭小土柱的稳定是施工的重点和难点。在这些特殊施工工序或关键部位，应加强安全风险分析，并增加巡视频率。

3.3 完善施工风险管理体系

从以下方面完善施工风险管理体系：（1）落实施工人员、设备、应急物资等资源。按照施工要求和施工现场的具体情况组织好施工人员，并配备好施工设备和相应的应急物资，以便应对突发状况；（2）落实安全防护措施。在施工前落实施工人员安全防护用品、设施，在施工时落实施工人员文明施工情况；（3）落实设计文件。在施工前落实超前支护、开挖支护工作是否满足设计要求，在施工时落实交叉施工工序是否满足设计要求；（4）落实施工方案。在施工时落实土方开挖、注浆、降水施工满足施工方案；（5）落实是否有违章操作的情况。落实土方开挖和支护、超前支护、注漿、降水等工序，工艺、工种是否按照规章制度进行操作；（6）完善应急管理体系。依据隧道施工的特点建立相应的应急组织管理体系，建立切实可行的应急方案，并准备相应的应急物资资源嘲；（7）强化管理工作面的施工过程。每一个隧道施工场地配备数名专业技术管理人员，以便监督和指导施工人员施工，从而保证施工工作面的质量。

4 结语

为使城市竞争力得到提升及提升城市的功能，缓解交通压力，许多城市都在进行地铁的修建。在地铁工程中，经常被使用的方法就是浅埋暗挖法。研宄浅埋暗挖地铁隧道的特点、掌握和提升隧道的施工技术进行及重视在地铁隧道施工过程中的风险管理问题，对从事地铁建设工作具有重要的意义。

参考文献：

[1] 海占权.城市浅埋暗挖随道施工风险管理研宄[D].北京：北京交通大学，2015.

[2] 谢富东.浅埋暗挖大跨度地铁车站施工稳定性分析与风险评价[D].济南：山东大学，2015.

[3] 万亿.浅埋暗挖地铁隧道施工技术与风险研宄[D].大连：大连理工大学，2015.