2020年浅谈北京地铁8号线二期工程土建风险工程分析与安全对策论文

浅谈北京地铁8号线二期土建风险工程分析及安全对策论文北京市轨道交通8号线第二阶段(回龙观东大至森林公园南门，北土至中国美术馆)从北京市南北向中轴枢纽交通线横穿北京市主要干线公路、河流、桥梁、铁路、现有城轨交通线和老城区。周围环境复杂，建筑物密集，工程地质复杂。土木工程及地面交通运营、建筑(结构)建筑的风险规避和安全保障要求很高。8号线二期工程地质条件复杂，软土、砂层、卵石等各种不良地质条件相互储存，给工程实施带来一定的风险。(1)软土及其处理方法。分布在工程范围区域区的新型沉积粘土具有含水量高、可压缩性高、强度低等工程性质，发育范围小、深度浅、厚度薄，对区间隧道影响不大，但对基坑和岩土工程，容易发生坑壁变形失稳和地基沉降等问题，应加强基坑坑壁防护措施，加固软弱地基进行处理。(2)地面沉降保护。据北京地铁8号线二期工程建设场地地质灾害危险性评估报告研究结果显示，地铁8号线二期场地沉降规模为310-355米，遭受地面沉降地质灾害的风险处于中等。另一方面，在工程发掘过程中，过度的土沙、及时的灌浆及喷发水、沙子喷出和崩塌等，会导致过度的地面沉降。要采取有效的保护措施和降水，采取合理的工程工艺，做好监控工作。(3)潜食和流砂降水处理措施。隧道、基坑开挖深度范围内，粘土、砂、砾石土、砾石土等松散土壤分布，蓄水层较多，水量相对丰富，建设降水引起的内部和外部水头差异，可能引起流体、流砂、崩塌的流体动力压力造成的渗流破坏，因此，为了减少对土壤的干扰，有充分的降水方案和降水设备；(4)底鼓和沙子流入及保护措施。隧道、基坑在开挖时以粘土、粉土、粉土、粉土、砂地层为部分基础，因此释放出土的自重应力，容易产生底鼓和沙。因此，施工时，如果水位是基坑，就要下降，及时复盖底部。北京市铁路运输建设管理有限公司xx年准备的北京市轨道交通工程建设安全风险技术管理体系(试行)(以下体系)和8号线全线的工程地质水力学及工程特性分析，土木工程的风险分析如下。风险项目分为自身风险项目和环境风险项目。要根据风险工程和周边环境的接近度、工程影响区、周边环境的重要性及其自身的特点、新建铁路运输工程公法特性和工程难度、工程地质学、水利地质学对不同公法的影响程度进行分类。自行风险工程等级根据新建铁路运输工程本身的特点，参考体系确定基本等级。自身风险工程的基本等级包括基坑深度、开挖结构的层数、跨度、剖面形式、复土厚度、开挖方法等。(1)一级自身风险项目。基坑深度25米的深基坑工程，双采矿方法站，净跨度15.5米以上的单层采矿方法站，大断面采矿方法工程等，双断面采矿方法工程参考：净跨度14米间距采矿方法工程。(2)二级自身风险项目。深基坑深度为15 25米(含15米)的深基坑项目，近距离平行或重叠盾构方法间距，不良地质区盾构区间的联络渠道，不良地质区盾构始发和到达部分，大断面采矿法工程等，大断面采矿法工程是指剖面范围大于9米的采矿法项目。(3)三阶段自身风险项目。基坑深度15米的深基坑工程、一般断面采矿方法工程、范围更近的并行或交叉盾构隧道、一般盾构方法间距等，其中一般断面采矿方法是指剖面范围小于9米的采矿方法工程。环境风险项目根据新建铁路运输项目与周边环境的相对位置关系、周边环境的重要性和自身的特点，根据体系进行基本分级。(1)特级环境风险工程。通过现有轨道线(包括铁路)的工程。(2)初级环境风险项目。重要的现有建筑(结构)建筑、重要的市政管线和河流工程，以及穿现有轨道线(包括铁路)的工程。(3)二次环境风险项目。典型的现有建筑(结构)、重要的市政道路工程和重要的现有建筑(结构)、重要的市政管道和河流附近的工程。(4)三阶段环境风险项目。通过一般市政管道、一般市政道路和其他市政基础设施的工程通常接近现有建筑(结构)建筑、重要市政道路的工程。根据前面提到的风险事业部门原则，8号线整个阵容中有160个风险工程，其中特级风险工程有2个，1级风险工程有44个。(1)回避原则。优先分析和比较特级、一级环境风险项目、车站内、线路方向的布局计划，使重要的周边环境超出新建轨道交通工程的重要影响范围；对工程本身，在公法选择上遵循“逆名波，区间盾构”原则。在车站层数、基坑深度等方面最小化工程规模。(2)降低原则。对于新建铁路运输项目影响较大的地区的周边环境，优先考虑变更、拆除、加固等方法，以将风险降至最低。对工程本身，应针对具体特点及其所在的地质条件，选择安全、适当的施工方法。(3)控制原则。对于新建铁路运输项目影响范围内不可回避的周边环境或不能降低风险等级的特级、一级风险项目，应分析比较新建铁路运输工程的施工方法和施工参数，确定对周边环境影响较小的设计方案。还需要对周边环境的保护措施和自身风险管理措施进行技术经济分析，并采取安全、经济、合理的具体技术措施。城铁13号线。城铁13号线在拟建机构平面上为直线，5米线间距，轨道采用60 k g轨道，地下层与地面平整，是压载床。本工程为双线区间，东北-西南方向屏蔽工程，线间距12-13.6米，深度12米左右。(2)地铁2号线均匀大道站。黄沙站-古鲁街站区间在Y C K17 865英里，贯穿现有2号线地铁古鲁带。现有鼓楼大道站顶层41.95米，底层31.6米，区间与垂直立体交叉，现有站底板与区间隧道垂直净距离约2.5米。现有车站变形接头与区间隧道结构围护的最近距离为1.7米。(1)组织和管理方面。识别风险项目，明确风险项目水平。委托相应的合格评估单位评估和测试风险工程，提供设计相关的技术参数，指导设计。设计单位根据评估报告进行风险项目的特殊设计，由建设单位组织专家审查设计文件。根据建设单位、第三方监测单位设计文件，审核项目实施计划、监测方案和建设单位组织专家。(2)技术方面。选择土压平衡盾构机，在屏蔽通过前加固土体，如有必要，采用注浆系统扣轨；合理使用添加剂降低粘合力，防止开挖的土壤附着在头部或土壤的室内墙壁上。提高土棚的土壤密封性，防止开挖面塌陷。优化掘进参数，保持盾构掘进面的稳定性。合理控制同步灌浆和二次灌浆；先确保类似地层的隧道参数，检查盾构机工具等，在穿戴时避免窗户等交叉准备工作；增加螺旋输送机的压力，防止喷发，必要时配置压缩泵压载系统。开发完善的监控系统和急救程序。8号线二期工程主要有基坑、矿山法站、盾构叠合隧道及相邻重要建筑物、结构、管道保护等一期危险工程44处。(1)基坑支护设计。为了确保基坑支护结构施工过程中的安全可靠状态，需要更多支撑结构的刚度、强度和防水力。其中一站深基坑围护采用800米厚的地下连续墙，其他11个深基坑采用 800m的钻孔灌注桩。采用 609m壁厚12m、 609m壁厚14m、 609m壁厚16 m m m的三种钢管支撑，控制基坑的变形和稳定性。同时加强工程监测、信息化建设，确保基坑和周边环境的安全和正常使用。8号线土建施工单位除基坑开挖监测工作外，还应委托专业监测部门在基坑开挖过程中负责人执行各种第三方监测工作。第三方监测内容以基坑开挖工程为主，应重点关注建筑物(结构)的沉降和倾斜。(2)周围建筑物(结构)的保护或加固措施。施工前，确定基坑周边2-4倍开挖深度范围内(结构)建筑物的地面和地下结构类型、层数、地基类型和埋深、使用现状和质量情况。在基坑周围2 3倍的基坑深度范围内，需要确定供水和排水、供电、供气和通信等管道系统的分布、路径和与基坑边界的距离、管道系统的材料、连接类型、管道内流体压力大小、埋设时间等。在建筑物密集地区开挖基坑时，支撑结构系统不仅要满足自身的稳定性，还要考虑支撑结构的变形对周围环境的影响。基坑开挖对周围环境的影响是基坑工程设计的重要内容之一，在设计中必须预测环境影响，并提出相应的控制措施。8号线是北京地铁线路网的环境复杂、工程难度高、风险最大的交通、舒铁路运输线。根据周围环境条件，有3个车站(安化交易、黄沙站、中国美术馆站)采用明、暗挖联合施工方式，同时隧道靠近建筑物(结构)，地面交通量大，环境保护非常重要；暗挖隧道纵横交错，组孔效应在近段引起应力集中，容易倒塌，影响施工安全。设计重点，难点主要是：(1)复杂条件下的底切站方法。车站结合车站内周边环境条件和特性，根据当地条件确定车站内总平面布置形式、结构类型和施工方法。合理利用城市有限的地下建筑空间，合理解决功能、规模、经济、建设风险。暗挖车站隧道的支护设计及防水处理是工程成败的关键。车站的采矿法暗挖隧道主要有超浅埋大断面隧道、双暗挖隧道、双三跨暗挖隧道等样式。对于大断面隧道，使用C R D方法或双侧壁导坑方法将大断面隧道变成小断面隧道，同时添加高级小导管注浆、锁锚、临时倒拱等辅助技术措施，将大断面分成小孔室，以保持围岩稳定性，控制周边土壤的变形。为了隧道结构的安全，在查看拆除中侧和临地铁2号线站与8号线之间的关系时，必须以监测信息为指南，以免引起结构和围岩的显着变形。2层暗挖隧道、2层3跨暗挖隧道的情况下，根据北京地铁建设经验，采用P B A方法，今后将挖掘法与现有采矿法相结合的新建设方法，结合明挖法的优点(有利于控制周边土土变形)和采矿法的优点(对地面的影响较小)，为城市中心站建设地铁站提供了技术保障。(2)地铁车站复杂群洞浅埋暗挖。重点介绍了群孔效应、暗挖隧道界面处理。包括：复杂群洞周围岩石稳定性和设计优化；不同开挖方法和不同开挖顺序下复杂群孔的群孔效应计算分析；支撑形式的选择与围岩稳定性的匹配；复杂群洞施工过程中的风险预测与控制。加固组孔效果的技术措施主要是为了确保附近土墙或土拱的绝对安全，先挖孔，然后在上部或侧壁上提前添加螺栓和注浆加固。(3)暗挖隧道周围建筑物(结构)建筑物的保护。车站周围建筑物(结构)多，建筑物保护的困难和危险大，因此考虑到桩基施工减少和安全可行的保护措施，可以有效地节约项目投资，减少施工风险。对建筑物基础和距离小于2倍的隧道段，采取了孔内加密灌浆用小型导管和格栅钢框架等加强措施。地基变形大，可以通过地基附近跟踪灌浆等加固技术措施，控制周边岩石和建筑物的沉降。安化桥站东侧与安化桥相邻，为了确保施工期间安化桥的安全，施工前在地铁站和桥梁之间设置隔离桩，同时对隧道横断面进行全断面注浆加固。(4)周围环境和隧道土壤变形的施工监测。监控项目包括洞内观察和地质草图、洞内拱顶沉降测量、周围位移、水平收敛测量、地表沉降测量、建筑物(结构)建筑物的倾斜、下沉、裂缝测量、主加固材料和初始格栅钢框架的应力测量、围岩压力测量、爆破震动观测、水位观测等。建设前必须掌握情况，安置，安置坡度测量点，加强综合系统建设监控，信息建设等建设附近地区。变形控制标准包括：地表沉降不超过30米，隆起不超过10米。多层建筑基础的本地坡度小于0.0 3l到0.0 3l (l是相邻柱基础的中心距离，m)。多层建筑基础的总坡度小于0.002h为从室外地面计算的建筑高度m)。8号线二期工程总长度为1 5。0 2 k m，有双盾工程区间13.52 k m (90%)。因此，对8号导线屏蔽段进行了综合研究。其中，结合地质情况，合理选择了盾构机和施工方案。在建筑物密集地区，合理选择了桩基处理方案，以减少盾构区间建设对沿线建筑和结构的影响。这对降低成本和降低项目风险具有重要的指导作用。(1)盾构隧道地层适应性分析。目前国内地铁建设中，盾构机使用量大，新盾构机价格昂贵，因此8号线二期工程大部分已使用过的盾构机。8号线二期工程具有中条砂层、黏土层、卵石、软土等透水性，土压平衡盾构机重点是钻透富含水的砂层，防止水喷出沙。严格保持土压力引起的掘进模式的平衡。将膨润土注入土壤仓库，增加压力停止或发泡剂。继续进行土壤排放比较。加强地面沉降监测和反馈控制，优化土压力参数设置。同时在管子背面注入双液速凝固(10 s以下)浆，使管子背面的水停止。必要时安装压缩泵、排渣等，防止水排出时沙子倾泻而出。(2)盾构上下重叠段设计。在什刹海站-南征高浪站-中国美术馆站区间，在考虑北京地铁6号线的路径因素的8号线左右线下重叠，左侧线在上，右侧线下，区间线间距为28米到0米，隧道轨道高度差为0到8.4米。区间线的最大坡