地铁工程区间隧道土建施工风险及措施研究

张磊

摘    要：地铁工程的隧道土建施工具有技术复杂、受周围环境影响和制约大、风险因素多等特点，其风险管理工作的重要性不言而喻。本文对地铁工程区间隧道土建施工过程中经常遇到的各种风险进行了简要分析，并给出了应对不同风险的有效控制措施，有利于提高我国工程建设管理水平和减少工程事故发生率，指导我国更好更快地开展地铁建设。

关键词：地铁工程区间;施工风险分析;风险控制措施

1  引言

当前我国经济高速发展，城市化不断加剧，人民生活水平日益提高，城市交通基础设施建设的压力与日俱增。而地铁由于其运输大、快捷准时、安全环保等诸多优点，成为人们日常出行的主要交通工具。同时地铁是在地下挖掘，不占用城市土地和空间，不对地面造成环境污染，受自然气候条件影响较小，成为缓解城市交通压力，解决城市交通矛盾的首选途径。地铁施工过程中的风险管理控制对完成建设目标，减少经济损失和人员伤亡有着极大的作用。控制好施工过程中面临的各种风险，有利于减少经济损失和人员伤亡，提高风险管理意识和风险控制能力，满足不断提升地铁工程建设管理水平的需要，指导我国更好更快地开展地铁建设。

2  施工过程中常见风险

同一般建设工程相比，地铁建设具有工程量大，技术复杂的特点，尤其是土建工程，地下作业较多，施工环境复杂，受地下管线和城市高层建筑及水文地质条件影响大，施工风险因素众多。而地铁建设经验不足，风险管理没有得到足够的重视，导致地铁工程事故频繁发生，造成人员伤亡和巨大的经济损失。地铁工程作业地区不同，因此水文地质、作业地表环境和施工场地土体情况也存在较大的差异，对施工产生不同的影响。应选择合适的施工方案保障技术的合理性，实现风险控制。一般常见的风险有以下几种。

2.1  塌方

在施工过程中常常会出现塌方这一现象。塌方发生在施工整个过程中，与施工方法、支护条件、施工方法和地下环境有较大的关系。

（1）因为土体条件较差，没有足够的稳定性，造成塌方现象极易发生。（2）在施工过程中，由于地下水的存在或者大雨天气原因造成土体被水渗入，土体松软同时自身重量增加，抗剪能力变弱，发生塌方现象。（3）支护工程没有达到相应的标准。由于支护时机或者支护材料的问题，使得土体的应力得不到完全的释放或者支护强度达不到要求，后续施工时会发生塌方现象。（4）在隧道上面堆放过多的材料、工器具或者车辆，未达到使用要求时由于承载过多的重量而造成支护结构破坏，引起塌方事故。（5）施工过程中由于不当的操作而使得管线或支护结构的破坏，使得土体的稳定性变差。（6）由于片面追求进度而忽略了质量要求。在支护质量不达标的情况下投入使用，很容易发生塌方事故。

2.2  涌水、涌沙现象

地铁的地底施工环境是复杂多变的，有的地质条件会使得施工局部水压力过大，引起涌水、涌沙现象，这种情况会加大施工难度，极易造成工程事故。

（1）施工的工作面稳定性在这种现象发生时会大大降低。土体稳定性的变化会使得隧道的顶部和工作面易发生坍塌现象。（2）涌出的沙土和流水会使得混凝土的质量变差，强度变低，支护工程的质量得不到保证。（3）涌出的地下水聚集在隧道底部，由于人员的走动和设备的移动造成隧道底部泥泞，土体松软。支护工程下沉，工作的安全环境得不到保证，同时影响隧道整体的稳定性。

2.3  地下管线及高层建筑地基的破坏

在进行施工作业过程中，地下管道泄漏或者高层建筑地基破坏引起地铁工程施工环境的恶化，带来施工风险。在施工过程中，前进方向发生外来水渗入，引起工作面及隧道顶部受潮，造成隧道的稳定性降低导致施工风险。外来水的不断渗入使局部压力过大，引起小面积塌方进而更多的流水和土体流入隧道。隧道周围的土体流失，使得周围存在空洞。大雨天气或管道破裂时，空洞里贮存更多的水渗入隧道，隧道的稳定性进一步降低。当有机械在隧道上方作业时，使得隧道局部压力过大造成下陷，地下管线进一步遭到破坏。在施工过程中，由于作业的不规范而造成地下管线和高层建筑地基的破坏，使得隧道周围的土体压力过大，造成工程的不稳定因素增加。

2.4  建设机械和技术方案复杂

工程建设中，建筑队伍、机械设备、施工水平等各个因素对工程质量和施工风险有着极为重要的作用。由于施工人员较多，施工流程复杂，同时机械设备的作业顺序及工作时间需要合理的安排。同时，地铁施工量巨大，整个施工建设周期较长，施工环境质量差，工人工作时间长，这些都容易对施工人员产生不良影响，从而极易造成各种意外事故的发生，产生施工风险。施工机械设备有时候得不到较好的保养，工作时发生危险。

3  风险控制措施

为了保证工程质量，在施工过程中遇到各种问题时要及时解决，积极与管理部门和监管部门沟通，必要时邀请设计单位参与现场实地考察并更改设计方案。采取多种方法实现风险控制，减少工程事故的发生。

3.1  预防塌方措施

在施工过程前，做好勘探工作，详细了解施工地的水文地质资料并与设计单位做好沟通，对现场施工条件有详细的了解，制定好合理的施工方案。在施工过程中，严格按照施工方案施工，做好测量工作。按照正确的土方开挖顺序作业，遵循“从上往下，分层开挖;开槽支撑，先撑后挖”的原则施工。初次衬砌和二次衬砌的时机和时间差要设计合理，这样支护工程才能起到作用。支護的钢拱架也要保证强度，与混凝土衬砌共同起到支撑作用，以保证隧道的稳定性。在施工工程中，要加强对原材料以及实体工程的检验检测，并成立专门的质量小组负责工程质量，对出现的各种问题及时进行解决。

3.2  预防涌水、涌沙措施

施工前要采取有效的方法减少涌水、涌沙事件的发生，制定合理的施工方案，必要时采取冻结法施工。施工时要保证地层的稳定性，做好监测工作，对地层薄弱的地方加固防止局部压力过大引起地下水渗入。做好排水准备工作，如果不慎发生涌水、涌沙事件，要及时做好抽排工作，并对已完成的工作面进行加固防止水进一步渗入。

3.3  预防地下管线及高层建筑地基破坏的措施

在施工之前做好管线及周围高层建筑物的调查，对施工的地质条件做好相应的资料搜集工作。积极与市政部门沟通，在施工方案中做好详细的地下管线记录工作。在施工当中按照实际情况及时更改施工方案，满足现场实际的工作要求。现场的支护结构达到相应的要求，土体应力能得到充分地释放，保证现场工作的安全和隧道的质量。对易发生管线或高层建筑地基破坏的地方提前做好维护工作，有条件的话对管线和地基做一个缓冲的保护壳，或者对影响极大的管线做好迁移工作。如果发生管道泄漏或者高层建筑地基破坏，及时上报并积极做好善后工作。

3.4  预防建设机械和技术方案复杂的措施

从工程立项规划开始，到设计、施工等各个环节，选择合适的施工技术方案。需要遵循人性化和科学化的管理制度，同时使技术方案简洁有效进行。做好工作人员的管理培训工作，并对人员实行有效的考核管理制度，避免人工方面引起的风险发生。

4  结论

地铁工程施工量巨大，区间隧道起到连接各个车站的作用，是地铁工作的主要环节。但是区间隧道施工过程中有许多的风险因素，在施工过程中做好风险防范措施十分必要。风险控制措施有利于建设工程目标的实现和施工质量的保证，同时减少工程事故的发生，减少成本，给社会带来巨大的经济效益。

参考文献：

[1] 支亮、韩玮.地铁工程区间隧道土建施工风险管理研究[J].科技视界，2014（17）：110.

[2] 苟敏.地铁区间隧道盾构施工风险管理研究[D].青岛理工大学，2014.

[3] 吴宏建，刘宽亮.城市轨道交通工程建设的风险与保险[M].北京大学出版社，2014.