北京地铁四号线二十标段风险点排查及应急措施-PPT课件

1、31.12.2020,1,北京地铁四号线第二十标段,风险点排查及应急措施 时 间：2004年11月15日,31.12.2020,2,一、工程概况,北京地铁四号线20标段工程北京地铁四号线第包括颐和园站北宫门站区间、北宫门站龙背村盾构接收井区间、北宫门车站和龙背村盾构接收井的主体和附属的土建工程、降水工程。 颐和园站北宫门站起讫里程为：K25+341.7K26+418.0，区间长度1076.3米。设两个联络通道，其中一个联络通道与泵房合建，里程为K25+550.0，另一个联络通道里程为K26+048.011。 北宫门站龙背村盾构接收井区间起讫里程为：K26+591.0K27+085.0，区间长度

2、494米，最小线间距为12m，最小曲线半径为350m,区间隧道平均覆土厚度10米左右,31.12.2020,3,区间隧道为外径6m，内径5.4m，管片拼装衬砌的单洞圆形隧道，管片环宽1.2m，管片砼C50，S12。 北宫门站为双层双跨岛式车站，车站起讫里程为：K26+417.3K26+591.7,有效站台中心里程为K26+493，外包总长174.4m，外包总宽20.9m 。车站围护结构采用8001400mm的钻孔灌注桩，桩顶设1200900冠梁。桩间采用挂网喷射混凝土保持桩间土稳定。北宫门车站的地下水包含上层滞水（埋深6.40m）、潜水（埋深16.00m）。 盾构接收井起讫里程为：K27+08

3、5.0K27+099.0,长14m,宽29m,31.12.2020,4,二、风险点、难点分级,按照风险可能出现的概率、对工程可能增加的困难程度、人员财产损失及社会影响大小、对工期的影响程度，风险点和难点分级见下表。表中按影响因素由高向低排列，有一项达到者即可列为该级,31.12.2020,5,风险点、难点分级表,31.12.2020,6,三、抢险组织机构,为保证北京地铁四号线20标段施工安全，危险点一旦出现险情，能够做到及时、迅速、有效抢险，将险情控制在最小范围，将损失减小到最低限度，特成立抢险领导小组. 抢险领导小组： 组长：宁 锐(项目经理) 副组长：李永明(副经理)、孙平利(项目总工)、

4、杨震（副经理） 抢险队： 第一队：队长，石小军 负责北宫门车站工区； 第二队：队长，刘高峰 负责盾构工区 经理部及工区联系电话： 车站工区：负责人石小军、电盾构工区：负责人刘高峰、电话01062872638 经 理 部：调 度曾刚、电话010628636,31.12.2020,7,四、准备抢险物资，提供物资保障,平时备好雨衣、手电、方木、编织袋、草袋、工字钢、钢管、钢板、引水管、防毒面具等抢险物资，发电机、水泵等设备放置在距离开挖面15米处，竖井地表准备3-5cm碎石30m3，材料应分类堆码整齐，标识清楚，专料专用。 所用材料、构件和设备应符合国家和行业标准的规定，以

5、及设计要求，应具有出厂合格证和质量证明文件。施工中发现损坏和减少应及时更换和补充。 物资设备部负责日常检查抢险物资及设备的完备情况,31.12.2020,8,五、本标段已排查出的风险点、难点1、盾构区间的风险点、难点,1.1 盾构机过人工湖时 AAAA级 通过时间 2005年8月-2005年8月 1.2 盾构机过50m段隧道顶部为圆砾、砾砂的隧 AAAA级 通过时间 2005年8月-2005年9月 1.3 盾构机过180m段隧道底部1.0-1.5m为卵石-圆砾隧道 AAA级 1.4 盾构机过党校成教院内52m高假山时 AAA级 通过时间 2005年8月-2005年9月 1.5 盾构机通过颐和园

6、路下时，控制地面沉降 AAA级 通过时间 2005年8月-2006年8月,31.12.2020,9,1.6 盾构机通过380m砂层 AAAA级 通过时间 2005年11月-2006年1月 1.7 盾构机通过110m硬岩（最高强度达76m）AAAA级 通过时间 2005年12月-2006年1月 2006年2月-2006年3月 1.8 盾构机通过党校成教院研究生宿舍楼 AAA级 通过时间 2005年8月-2005年9月 2006年7月-2006年8月 1.9 龙背村老加油站下调头井施工 AAAAA级 通过时间 2005年5月-2006年10月,31.12.2020,10,2、北宫门车站的风险点、难

7、点,2.1 横跨主体结构36孔电信管线的保护 AAAAA级 通过时间 2004年12月-2005年1月 2.2 一号风道处，43m电信管线的保护 AAAAA级 通过时间 2006年2月-2006年3月 2.3 北宫门车站开挖土体切除大有基坑锚索 AAAAA级 通过时间 2005年2月-2005年3月 2.4 车站南侧靠颐和园路的围护结构失稳 AAAAA级 通过时间 2006年4月-2006年10月 2.5 北宫门车站基坑开挖出现涌水处理 AAAA级 通过时间 2005年2月-2005年5月 2.6如果出现暴雨北宫门车站雨、污水管倒水 AAA级 通过时间 2006年2月-2006年3月,31.1

8、2.2020,11,六、各风险点的风险分析、预防措施及应急预案（1）盾构区间风险点的风险分析、预防措施及应急预案,1.1 盾构机过人工湖时，如何确保隧道、盾构机及人工湖的安全； 颐和园人工湖最大深度2.7m，最小深度1.6m，湖底到隧道顶部的浮土厚度8m，从上到下0.5m1.4m的粉土填土、5m厚的圆砾-砾砂、2.6m厚的粉质粘土。盾构机通过人工湖的长度190m。 盾构机过人工湖时，决定采取不排水施工。 风险分析：当盾构掘进土压未控制好，湖底沉降、隆起超限时，会导致人工湖水力与掘进掌子面连通。 预防措施：通过计算和以前的施工经验相结合，确定合适的土压，快速通过人工湖，人工湖的沉降控制在-20

9、+10mm之间,31.12.2020,12,应急预案：当人工湖水力与掘进掌子面连通时，先冷静观察土仓里水压变化情况，若水压力变化较慢，不要停机，加快盾构机掘进速度，直接通过人工湖，盾构掘进中采用双液注浆； 若盾构机里水压力急剧增加，而且形成喷涌时，快速关闭盾构机螺旋输送器，停止掘进，注满盾尾油脂，撤离隧道里所有人员。组织人力及时向人工湖底回填粉质粘土、膨润土和泥袋子，回填厚度0.5m。回填结束后，盾构机司机启动刀盘，刀盘空转2分钟后，开始出土，同时观察土压传感器和螺旋输送器出土情况，若传感器压力稳定，出土正常，就继续掘进，不正常时，再向人工湖里抛泥袋子。等盾构机通过人工湖后，再组织人力清理和修

10、补人工湖,31.12.2020,13,1.2 盾构机过50m段隧道顶部为5圆砾、砾砂的隧道，如何建立盾构机土压，确保掘进安全,此段隧道地面上有一栋新修建的带地下室的2层公寓，隧道上方的地层分别为渣填土、粉细砂、5圆砾-砾砂。 风险分析：当土仓欠压，扰动上面卵石层时，易引起土体塌方，导致地面沉降，引起公寓不均匀沉降和开裂，亦可能引起盾构机土仓与党校人工湖水力连通，使盾构机出现喷涌，掘进受阻，从而引起地面大面积沉陷，造成安全事故。 预防措施：通过计算和以前的施工经验相结合，确定合适的土压；在进入此段地层之前检修好盾构机，准备快速通过不利地层，在掘进中加大泡沫使用量和注浆量，必要时采用双液浆。把地面

11、和房屋沉降控制在-20mm +10mm。 紧急预案：出现险情后，紧急疏散住户，并上报相关领导，及时在隧道里面进行二次注浆，加强地面和房屋监测，并注意房屋有无新裂纹出现。如果地面继续沉降，房屋出现裂纹，对房屋实施保护措施，隧道里继续二次注双液浆，地面上用备用的工字钢，原木斜撑房屋，并在房屋沉降大的一角进行二次压注双液浆。盾构机继续掘进,31.12.2020,14,1.3 盾构机过180m段隧道底部1.01.5m为卵石-圆砾的隧道，如何建立盾构机土压，确保刀盘和刀具安全,此段隧道上方地质从上到下依次分别为渣填土、粉质粘土、粉细砂、粉质粘土；隧道掌子面上部为粉质粘土，下部为卵石-圆砾，地面上有9栋单

12、层的民房。 风险分析：此段卵石层较长，掘进中保护刀具安全，确保顺利通过是关键，尽量避免在此段换刀；次段地层底下水丰富，影响土仓压力的建立，土仓压力欠压时间过常会引起地面沉降。 预防措施：盾构机进入此段地层之前，认真检修盾构机，确保在此段掘进正常。加大泡末的使用量，推进压力要合理，停机时间不能太长，而且停机前要建好土仓压力。 应急预案：出现险情后，紧急疏散住户，并上报相关领导，及时在隧道里面进行二次注浆，加强地面和房屋监测，并注意房屋有无新裂纹出现。如果地面继续沉降，房屋出现裂纹，对房屋实施保护措施，隧道里继续二次注双液浆，地面上用备用的工字钢、原木斜撑房屋，并在房屋沉降大的一角进行二次压注双液

13、浆。刀具磨损严重，无法掘进时，启用带压换刀预案,31.12.2020,15,1.4 盾构机过党校成教院内52m高假山时，突然受到地面集中荷载，如何建立好盾构机土压，确保盾构机安全,此处隧道上方的地层分别为粉土、粉细砂、粉质粘土，还有部分中微风化砂岩。 风险分析：在此段正好是粉质粘土和中微风化砂岩的分界面，盾构机的掘进模式应在此改变，如果土仓压力建立不好，或土压平衡转换半敞开模式过早，会引起地面沉降。 预防措施：在此段盾构机掘进时，建立土仓压力要考虑到地面假山的附加荷载；在不影响掘进的情况下，土压要尽量偏大；在地层变化面处，等盾构机刀盘全部进入中风化岩层后，再开仓换刀，把齿刀换成滚刀。 应急预案

14、：当假山出现沉降超限，或假山周围的砌石出现裂纹时；加大测量频率，提高盾构机土仓压力和注浆压力，并在隧道内二次补浆，保护盾构机和假山的安全,31.12.2020,16,1.5 盾构机通过颐和园路下时，如何控制地面沉降，确保地面行人和车辆安全,颐和园北宫门区间隧道上方地质分别为渣填土、粉质粘土、粉细砂、粉质粘土；北宫门龙背村调头井区间隧道上方地质分别为渣填土、粉土、粉质粘土、粉细砂。 风险分析：盾构机掘进如果碰到地下流砂，水囊等，土仓压力变化无规律，螺旋输送器出现喷涌，如果盲目掘进会引起塌方，会引起地面坍方，威胁到交通安全。 预防措施：根据地面的监测数据，及时准确调整土压，严格控制盾构机出土量不得

15、大于理论出土量，如果地面水丰富，掘进要加大泡沫使用量，提高渣土的不透水性，确保掌子面的稳定。在盾构机运行正常的情况下，快速通过公路地段,31.12.2020,17,紧急预案：如果遇到水囊或其它不利因素影响，预测到可能会引起大面积沉降时，建立好土压，注满盾尾油脂，停止盾构机掘进，上报监理，组织技术人员进行原因分析和处理方案讨论，分析土仓水多以及土仓压力变化快的原因，如果是地层本身含水丰富，就加大泡沫使用量，直接掘进；如果是因为临近的地下水管破裂，先治理水管，在掘进。必要时请专家到现场分析指导。 地面沉降速率快，即将威胁到地面行车安全时，迅速派紧急疏散指挥员到现场值勤，及时通知项目部领导，监理、业

16、主及交管部门。组织专车把预备的钢板运到现场，在沉降大的地方铺设钢板，同时加强地面监测，如果沉降继续发展，快速立好交通导改标志，并上报交管部门,破开路面，进行注浆，在隧道内采取二次注浆,31.12.2020,18,1.6 盾构机通过380m砂层时，在此地层中换刀较危险，如何降低刀具磨损速度，确保盾构机一次通过砂层,此段位于颐和园路下，地质从上到下依次为渣填土、粉土、粉质粘土、粉细砂，隧道掌子面地层均为粉细砂。 风险分析：在含水丰富的粉细砂中掘进，如何建立好土压，控制好盾构掘进速度，避免粉细砂发生液化是盾构机掘进的控制重点。若土压建立不好，盾构机操作不当，掘进缓慢，对周围地层震动较大，就容易引起地

17、面沉陷。粉细砂层自稳较差，尽量不在此段换刀。 预防措施：粉细砂中磨刀较严重，通过加大泡沫使用量，减慢刀盘转速，来控制刀具的磨损速度，尽量使盾构机一次通过粉细砂层。掘进要快速，建压要合理，使盾构机平稳通过粉细砂层。 应急预案：如果刀具磨损严重，无法继续掘进时，采用带压换刀，换刀期间加强地面监测。如果操作不当，引起地面沉降，及时通知项目部领导、监理、业主及交管部门，封锁路面，采用注浆，排除事故,31.12.2020,19,1.7 盾构机通过110m硬岩（最高强度达76mpa）如何保护刀盘和刀具,在北宫门龙背村区间有一段中微风化的砾岩，最高强度达76Mpa。 难点分析：中微风化的砾岩磨刀严重，在此段

18、保护好刀具是关键。 预防措施：采用敞开模式掘进，提高刀盘转速，控制掘进速度（10mm），合理的使用渣土改良系统,31.12.2020,20,1.8 盾构机通过党校成教院研究生宿舍楼，如何控制沉降，出现险情如何处理,此段地质从地面到隧道底依次为：渣填土、粉质粘土、粉土、中微风化砂岩，地面上1栋二层条形基础的宿舍楼。 风险分析：此段线路经过地质补探，隧道掌子面上方为粉土和强风化砂岩，下部2m多是中风化砂岩，掌子面地层是上软下硬。在此段掘进盾构机的姿态难以控制，容易引起超挖，造成地面沉降。 预防措施： 采用滚刀掘进； 盾构掘进刀盘转速降低； 加大泡沫使用量； 保持土仓压力。 应急预案：如果发现地面和

19、房屋的沉降速率过大，而且没有减缓和稳定的迹象，及时通知相关领导，通知盾构机司机停止掘进，从隧道内进行二次注浆，同时组织人员准备从地面上加固注浆。若地面和房屋沉降仍难以控制，及时用原木和工字钢对房屋进行临时支撑，并启动地面注浆加固,31.12.2020,21,1.9 龙背村调头井位于30年的老加油站下，施工容易引起火灾,风险分析：龙背村调头井位于已建成30年的老式油库下，老式油库为直埋式，难免有渗漏现象，下面的土体中可能含有汽油。在基坑的开挖和结构施工当中有产生火灾的安全隐患。 预防措施： 基坑开挖时做好通风工作； 基坑内不容许抽烟、起明火； 若汽油味浓烈时，暂停施工，加强通风； 结构钢筋绑扎及

20、钢支撑架设用电焊时，事先做好通风；每个工作面准备一灭火器。 应急预案：首先对现场的每位工作人员要进行严格培训，学习灭火气的使用，以及发生火灾后的逃生方式。 火灾发生后，现场人员迅速使用灭火器和消防水管进行灭火，并及时通知经理部领导。如果有伤员，及时送医院救疗,31.12.2020,22,2、北宫门车站风险点的风险分析、预防措施及应急预案2.1 横跨车站和一号风道的36孔电信光缆和24孔电信光缆（均含军缆,36孔电信光缆横跨车站长度为25m，24孔电信光缆横跨一号风道长度为43m，需大跨度悬吊保护，且这两处光缆均含军缆，均要求在施工期间确保万无一失。 2.1.1 可能发生的风险 1）、基坑开挖过

21、程中挖断光缆； 2）、悬吊结构失稳坍落造成光缆断裂； 3）、施工中重物坠落砸坍悬吊结构造成光缆断裂,31.12.2020,23,2.1.2 预防措施 由于两处光缆均为地方和军队重点保护对象，制定如下预防措施，并严格执行，以确保万无一失。 1）、施工前，在现场勘察、物探的基础上，确认两处光缆的准确位置、埋深，并将其范围明显地标示出来； 2）、在基坑开挖时，按照事先标示的范围先用挖掘机掘除路面硬层，然后用人工清土，细心地清出光缆； 3）、通过严密的受力计算，选用加大的特制军用梁对两处光缆进行密封式悬吊； 4）、建立预警机制，平时加强对大跨军用梁的跨中挠度和桩身围护结构稳定性的监测，一有情况，及时采

22、取补救措施； 5）、施工期间，派专人负责，对在此两处光缆悬吊区域作业的吊车和工程车进行管制； 6）、尽量避免吊车在光缆悬吊区域作业，如没法避免，则在吊车作业前要对吊车吊绳和制动装置灵敏性进行检查； 7）、加强值班制度和情况汇报制度，工区值班人员要24小时跟班作业，密切关注光缆悬吊结构及其区域的施工动态，一有紧急情况，马上按即定程序汇报,31.12.2020,24,2.2 北宫门车站受大有基坑影响段，开挖土体切除大有基坑锚索时，如何确保大有基坑围护桩的安全,北宫门车站范围内，粉质粘土占9.19%，粉土占22.0%，卵石-圆砾占18.16%，粉细砂占50%。 风险源分析：大有商业用地基坑锚杆已深入

23、车站主体开挖范围内。北宫门车站主体结构开挖时，要切断大有深基坑的锚杆，可能引起大有深基坑围护桩的变形和移位。 预防措施：基坑开挖时尽量先挖靠近大有围护桩的土，为大有围护桩卸压。锚索分批切除，并加强大有围护桩的监测。 应急预案：大有深基坑围护桩变形、移位时，及时撤离现场施工人员，组织人力现场抢险，用事先准备好的斜撑和宽木板支撑倾斜的围护桩；迅速通知监理、业主和大有业主；加大监测频率，观测周围地面变形情况。车站基坑和大有基坑相邻段大有围护桩已经没有使用价值，如果围护桩的倾斜威胁到施工安全，及时与大有协商，直接把倾斜的围护桩报废,31.12.2020,25,2.3 车站南侧靠颐和园路的围护结构失稳,风险分析：北宫门车站紧邻颐和园路，车辆荷载对围护桩的安全造成威胁；颐和园后湖与北宫门站的地下水力线相连，如果降水出现问题，地下水位回升，车站南侧土压力增大，对围护桩安全造成威胁。 预防措施： 严控降水质量