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文档简介

1、天津地铁2号线机场延长线工程风险辨识和评估报告(初稿) xx(集团)有限责任公司2012年8月目 录1、工程概况21.1 工程概述21.2 风井和疏散口21.3 区间隧道61.4周围交通概况61.5周围建筑物概况61.6周围管线概况62、评估目的与依据73、评估内容与范围84、评估程序与方法94.1、风险评估程序如下图:94.2、风险评估方法95、风险界定、识别及风险识别清单126、风险估计与评价196.1 风井及疏散口风险估计与评价196.2盾构风险估计与评价216.3其他风险227、风险等级标准227.1 环境风险等级划分227.2 环境风险分级参考237.3 工程安全风险等级划分258、

2、风险分级排序及风险等级清单259、风险处置措施建议269.1 风井及疏散口风险预控及处置措施269.2 盾构隧道工程359.3 其他风险预控及处置措施4110、风险评估结论451、工程概况1.1 工程概述本工程全称天津地铁2号线机场延长线工程。本工程线路起点里程为右ck24+100,终点里程为右ck27+434.1,区间线路总长为3334.1米,设区间风井1座。线路各段设计范围情况如下: 表11本工程各段设计范围情况序号起点里程终点里程长度(m)设计范围备注1右ck24+100右ck25+985.71885.7盾构区间右ck26+033.3右ck27+434.11400.82右ck25+985

3、.7右ck26+033.347.6区间风井及疏散口盾构区间位于直线及半径360m,400m,430m,440m与450m的曲线上,最大坡度为25.盾构区间总长3286.5m,分别在右ck24+691、右ck25+338、右ck26+500、与右ck27+020处设置1座左右线联络通道,其中右ck24+691与右ck27+020处的联络通道结合泵站一并设计;在右ck25+985.7右ck26+033.3处设一座区间风井及其疏散口。本标段工程包括盾构始发井(不含)风井和疏散口(含)机场站(不含),联络通道5处(其中一处在疏散通道内)。区间采用盾构法施工,联络通道及泵房采用矿山法施工。图一天津地铁2

4、号线机场延长线工程施工内容1.2 风井和疏散口风井及其疏散通道均采用明挖顺作法施工。风井基坑深度为17.8m,宽23.2m,长49.6m。围护形式采用800m厚地下连续墙, 4道钢管支撑;疏散通道基坑深度约7.48.4m,围护结构采用850600工法桩, 2道钢管支撑。主体基坑采用四道609壁厚16mm的钢支撑。横撑布置应避开主体结构立柱。由于段基坑宽度较大在基坑中部设置格构柱,柱下设钻孔灌注桩基础。疏散通道采用2道609壁厚16mm的钢支撑。风井及疏散口施工区域内的管线已经拆改完毕,风井及疏散口施工现场与天津滨海国际机场一墙之隔,施工现场的南侧、北侧、西侧均是天津滨海国际机场15米宽导行路,

5、导行路外为天津滨海国际机场草地,施工现场东侧为西三路,施工现场大门正对北三路,西三路另一侧的天津机场指挥中心消防大队距离疏散口最近距离57米,施工现场东南方向为中国航油加油站,与基坑的最近距离135米均超出基坑开挖深度的3倍。施工现场南侧有平房(门楼)1栋,房距风井基坑主体结构约104米,远远超出基坑开挖深度的3倍。(1)风井及疏散口主体结构及标准断面尺寸风井主体结构为双层双跨矩形框架结构,负一层层高为5m,负二层层高为8.3m,结构总长15.9m,总宽23.2m。顶板厚900mm、中板厚500mm、底板厚1200 mm、侧墙厚900mm。疏散通道主体为单层单跨框架结构,标准段结构净高3m,净

6、宽2.4 m,总高4.1m,总宽3.4m;出口段结构净宽3m,总宽4m。(2)风井施工方法及围护结构形式风井及其疏散通道均采用明挖顺作法施工。风井基坑深度为17.8m,宽23.2m,长49.6m。围护形式采用800m厚地下连续墙, 4道支撑。(3)疏散口施工方法及围护结构形式疏散通道基坑深度约7.48.4m,围护结构采用850600工法桩, 2道钢管支撑表1-2况表1主体结构长、宽长49.6m、标准段宽23.2米。基坑深度基坑开挖深度17.8米。围护结构厚度900mm地下连续墙,深35米,工字钢接头。风井结构双层双跨矩形框架结构,采用明挖法施工。2附属结构(1)1个疏散通道(2)围护结构:85

7、0600工法桩。(3)矩形框架结构,明挖顺做法施工。(4)地质情况经勘察揭露,本工程风井地基土在110.00m深度范围内均为第四纪松散沉积物,主要由饱和粘性土、粉土、砂土组成,一般具有成层分布的特点。自上而下为第四系全新统人工填土层(人工堆积qml),第i陆相层(第四系全新统上组河床河漫相沉积q43al)、第海相层(第四系全新统中组浅海相沉积q42m)、第陆相层(第四系全新统下组河床河漫滩相沉积q41al)、第陆相层(第四系上更新统四组滨海潮汐带相沉积q3dmc)、第陆相层(第四系上更新统三组河床河漫滩相沉积q3cal)、第海相层(第四系上更新统二组浅海滨海相沉积q3bm)、第陆相层(第四系上

8、更新统一组河床河漫滩相沉积q3cal)、第海相层(第四系中更新统上组滨海三角洲相沉积q22mc)、第陆相层(第四系中更新统中组河床河漫滩相沉积q22al)。勘察成果表明,拟建区间地基土分布具有以下特点:1) 第海相层缺失。2) 浅部填土局部厚度较大,最厚处约3.2m。3) 2淤泥质粉质粘土层分布不连续,厚度不均匀,最厚处达4.7m。4) 浅部分布4t层砂质粉土夹粉质粘土透镜体,且局部分布5粉土层,土质不均匀。5) 自下而上分布多层承压含水层,2为第一层承压水;2为第二层承压水;(11)2、(11)4、(12)2、(13)1夹和(13)2为第三层承压水;(14)2为第四层承压水。(5)水文情况场

9、地埋深110m以上地下水可分为潜水层和承压水两种类型。潜水含水层主要为全新统中组海相层(q42m)层及其以上土层,主要由2、4粉质粘土及粉质粘土、表部人工填土组成;静止水位埋深一般0.902.70m(标高0.902.48m)。潜水主要接受大气降水、河流和塘补给,以蒸发形式排泄,水位随季节、气候、潮汐有所变化。一般年变幅在0.501.00m左右。场地内揭示的承压含水层自下而上分为4个压含水层,2为第一层承压水;2为第二层承压水;(11)2、(11)4、(12)2、(13)1夹和(13)2为第三层承压水;(14)2为第四层承压水。承压水主要接受上层地下水的越流补给和侧向径流补给,以径流及向下越流的

10、方式排泄,承压水一般呈周期性变化。根据本区间抽水试验报告可知,勘察期间2承压水水位埋深约为3.21m3.50m(标高0.13m0.09m),(11)2层承压水位埋深约6.16m6.75m(标高2.89m3.52m)。1.3 区间隧道区间设计概况(由于目前设计线路图未出,暂时以投标文件为依据):隧道内径:5500mm;隧道外径:6200mm;隧道长度:标段总计:约6551.23m。(1)衬砌采用预制钢筋混凝土管片,错缝拼装。衬砌环由小封顶tf、两块邻接块tl、三块标准块tb共6块管片构成,环宽1500mm。(2)隧道内径5500mm;隧道外径6200mm;衬砌厚度为350mm。(3)管片强度等级

11、为c50、抗渗等级为p10。(4)管片止水条管片自防水、管片接缝防水、管片外防水、隧道接口防水。1.4周围交通概况由于风井在机场控制区内,为了保证周边建筑物及机场以及基坑的安全,只有确保基坑稳定,使变形控制在容许范围内,才能保证工程和环境安全。因此,保证风井深基坑稳定、施工安全是本工程施工的重点。1.5周围建筑物概况风井基坑和疏散通道邻近的建筑物主要有天津机场运行指挥中心消防大队二层楼房1栋、四层楼房1栋,平房(门楼)1栋。平房距风井基坑主体结构约104米。1.6周围管线概况影响本工程的管线见下表1-3序号类型材质型号埋深(米)产权单位位置使用现状1ld路灯铜0.38kv1.04电力局隧道上方

12、使用2sp给水铸铁dn2501.98自来水公司隧道上方使用3so航油钢4002.03燃油公司隧道上方使用4dx电信光纤1.20电信局隧道上方使用5sp给水铸铁dn4002.16自来水公司隧道上方使用6ys雨水砼5004.35市政隧道上方使用7ws污水砼5002.17市政隧道上方使用8tr天然气钢dn1001.40天然气公司隧道上方使用9rl热力钢dn1002.85热力公司隧道上方使用10rl热力钢dn1002.85热力公司隧道上方使用11rl热力钢dn5002.45热力公司隧道上方使用12rl热力钢dn5002.45热力公司隧道上方使用13ld路灯铜0.22kv0.35电力局隧道上方使用14y

13、s雨水砼5004.35市政隧道上方使用15ys雨水pvc4002.55市政隧道上方使用16ld路灯铜0.22kv0.36电力局隧道上方使用17gd电力铜10kv1.13电力局隧道上方使用18gd电力铜1.00电力局隧道上方使用19sp给水铸铁dn3001.71自来水公司隧道上方使用2、评估目的与依据为加强工程建设期间的风险管理,认真识别组织面临的各种风险,评估风险概率和可能带来的负面影响,确定组织承受的风险能力,确定风险消减和控制的优先等级,从而规范对工程的风险评估与预防行为,达到消减和控制风险的目的,保障施工安全,建设优质工程,依据国家、地方的相关法律法规,结合天津地铁工程的特点,特编制此风

14、险辨识与评估报告。工程风险辨识与评估依据:(1)设计文件;(2)建设场地岩土工程勘查报告;(3)周边环境调查成果报告;(4)项目所在地类似工程的建设经验、事故案例;(5)其他必要的文件资料3、评估内容与范围通过对工程风险本身以及其作用方式的界定,评估本工程所面临的自然灾害、地质条件、工程周边环境、邻近管线及工程结构自身等风险。评估范围为:风井及疏散口主体结构施工自身及其周边建(构)筑物、管线;区间隧道施工影响范围内的建(构)筑物、管线以及隧道施工自身风险等。4、评估程序与方法收集资料4.1、风险评估程序如下图:前期准备现场踏勘勘查设计交底评估方案编制评估方案风险识别风险分级与清单编制风险处置措

15、施建议风险估计与评价评估实施评估报告审查评估报告编制评估报告专项处理方案编制实施专项处理方案专项方案方案实施专项处理方案审查4.2、风险评估方法本工程项目中风险评估与管理研究所采用的风险评估方法和评价准则,均参照国际隧道协会(ita)2004年制定的隧道风险评估指南“guidelines for tunnelling risk management”和建设部地铁及地下工程风险管理指南。下面分别以表格的形式给出风险发生概率、后果损失、风险评估矩阵及风险接受准则标准。风险被视为灾害后果的严重性和可能性的结合,可表示为:风险 = 风险后果的严重性 风险发生的可能性风险后果的严重性与风险发生的可能性的

16、评级标准分别见下表:工程风险后果严重性分级4-1危害分类风险损失分级人员伤亡(人)风险等级工期延误成本增加*(百万元)死亡重伤轻伤a可忽略1 1周10i级3月1年50500e灾难性10特级 1年500*注:表中损失(或成本增加)是指一起风险事件的直接损失(不包括间接损失)。工程风险发生的可能性分级4-2概 率*概率区间估值概率描述罕遇0.35风险会频频发生*注:表中发生概率是指整个项目实施期的发生概率。alarp原则即可实施的合理的最低风险原则,英文全称为as low as reasonably practicable,是隧道工程项目中在保证工程可合理实施的前提下将风险降到最低范围的原则。 零

17、风险区高风险区明确并执行相应防范措施,尽可能降低和转移风险不惜一切代价降低风险或进行转移风险不允许发生风险可以忽略alarp区域(综合平衡风险、利益及费用之间的关系,在合理可行范围内将风险降至最低)无需采取风险降低策略alarp原则示意图本工程风险分析采用“指南”所推荐的风险矩阵法,所不同的是将风险等级细化为五级。工程风险分析矩阵4-3风险矩阵风险影响的严重程度灾难性重大严重中等轻微发生概率edcba频繁5拒绝接受拒绝接受不可接受需要降低可允许预期4拒绝接受不可接受不可接受需要降低可允许可能3不可接受不可接受需要降低可允许可忽略偶遇2不可接受需要降低可允许可允许可忽略罕遇1需要降低需要降低可允

18、许可忽略可忽略5、风险界定、识别及风险识别清单天津地铁2号线机场延长线工程风险界定及识别清单项目划分风险类型风险编号风险点描述发生概率严重程度风险估值风险发生的可能原因防范措施风险等级风井及疏散口风井及疏散口工程地质001降水引起周边地面沉降3c3c施工方案考虑不充分;勘察设计资料存在疏漏;围护结构未能完全隔断承压水层;随意抽降承压水,未做到按需降水;承压水层存在联通,施工未关注;观测井数量及位置不能满足要求。正式降水前进行试抽,确定降水相关参数,然后调整井点设计;抽排深层承压水需慎重考虑;布井合理,水位观测及时。ii 002围护结构成槽塌孔3c3c对天津地区浅层粉砂性土1和1t认识不深,成槽

19、阶段未予足够重视;未采取适当措施如真空井点降水,或者槽段两侧增加搅拌桩止水帷幕;泥浆不完全满足护壁要求;勘察设计资料存在疏漏。正式施工前进行试成槽,了解土质情况; 采用合理措施减少塌孔现象;提高泥浆处理分离能力。ii工程周边环境003施工影响范围组织协调难度较大3b3b施工筹划未充分考虑周边交通及其他情况;施工时未充分做好交通导引和周边群众工作,扰民过大;对施工环境影响过大,声、光、气污染失控。优化完善施工筹划,减少施工对周边的影响;合理设置围挡,重视安全文明施工,降低污染,避免扰民现象的发生;配合业主做好交通导引工作,同周边居民互信共建,减少矛盾;同周边影响区域范围内涉及单位及时沟通交换意见

20、,获取双方谅解。iii工程技术施工方案004基坑围护结构管涌3c3c垂直度控制不佳,底部开叉;地墙刷壁效果不佳;砼浇注间断,新旧混凝土间出现接缝,底部存在绕流混凝土;地下连续墙出现不均匀沉降严控地墙等围护垂直度,避免开叉;地墙施工时,严控刷壁质量,保证刷壁次数,确保刷壁效果;砼连续浇注,避免堵管、导管,及时清除绕流混凝土或底部设置防绕流铁皮;地墙进行墙趾注浆。ii005基坑土体纵向滑坡3c3c基坑开挖坡度过大;降水措施效果不佳;暴雨冲刷边坡;坡顶堆载;周边积水向坑内渗流。严控基坑开挖坡度,采取有针对性的降水措施,保证降水效果;暴雨前边坡铺设塑料膜,坡脚设置大功率水泵抽水;较长停工时在平台、基坑

21、边和坡脚设置排水明沟和积水坑坡顶严禁堆载,坡顶不允许设置便道。紧贴基坑四周设置挡水墙ii006基坑支撑失稳3d3d支撑设计施工强度不够;监测数据有误或出现异常未予以足够重视;采用有缺陷支撑材料;预应力传感器损坏失效;立柱桩沉降或上台导致支撑偏心。支撑失稳前提前采取加固或者补撑措施;分析检测数据有无异常;严把材料关,杜绝缺陷支撑进场;及时检查传感器,并采用特殊措施保护;根据立柱桩沉降情况及时调整支撑。i007基坑坑底隆起3c3c基坑周边超载;地基加固及井点降水效果不佳;围护渗漏部位未作超前处理;监测数据有误。基坑周边防止超载,地基加固、井点降水等措施严格按要求施工。开挖前对围护结构可能渗漏部位作

22、处理,加强基底隆起监测,分析数据有无异常;ii008基坑坑底突涌3c3c井点布设不合理;井点管损坏;承压水位监测有误。合理布设井点,为防止井点坏损,布设一定数量的预备井点。开挖过程中,加强承压水位观测和控制。ii工程技术施工方案009基坑开挖周边沉降过大,影响周边建筑及管线安全3c3c围护结构漏水,涌砂;承压水抽排过量;开挖净高过高,围护变形超标;未及时加撑,或者支撑体系强度不能满足要求。对影响范围内建筑进行必要的预加固;超前探挖,减小风险的产生;分层开挖,及时支撑,快速封闭;加强对周边建(构)筑及管线的监测,密切关注围护变形情况;对存在安全隐患地墙接缝背后注浆加强,开挖后立即进行封堵处理;支

23、撑于围护体系可靠连接,减少失稳风险。ii010端头加固水平冻结冷冻管内突涌4b4b孔口管安装不牢固;地质条件差,承压水位高。孔口管安装后逐一检查,确保安装牢靠。对地层进行预注浆。iii011端头加固水平冻结冷冻孔 温度回升3d3d冷冻机失效;盐水管路渗漏;计量及检测仪表失效;加固区附近存在高热源释放物。预配两路供电电源,预留备用冷冻机及相关配件;盐水循环前进行管路试压和渗漏检测。预留计量及检测仪表备件,定期检测。做好冻结管的打压记录和巡查。做好前期各类障碍物和建筑物调查。i012冷冻施工过程中 地面隆起3d3d地面预加固措施质量不佳;冻结应力无法合理释放;监测测量数据信息有误。地面预加固;合理

24、布设应力释放孔,控制冰冻范围;加强各类施工监测及信息化施工,及时掌握和传递监测信息。iii013冷冻施工结束后 地面沉降3d3d地面预加固措施质量不佳;未采取必要防融沉措施。地面预加固进行检测;加强施工监测和校核工作;采取正确合理的补压浆措施。iii盾构隧道区间工程技术施工方案014盾构始发与到达 突发险情4b4b始发、到达端头加固效果不佳;围护结构、洞门结构、防水措施、始发(接受)架及反力架存在缺陷;盾构推进速度、土压控制,总推力等控制不利;对影响范围内建筑未进行必要加固。始发、到达端头加固效果不佳;围护结构、洞门结构、防水措施、始发(接受)架及反力架存在缺陷;盾构推进速度、土压控制,总推力

25、等控制不利;对影响范围内建筑未进行必要加固。ii015隧道进水风险2d2d隧道周边地质资料和环境情况掌握不全面;临水未采取必要防水措施;未对灾害性天气情况及时了解。加强对区间盾构隧道周边地质资料和环境资料的掌握;采取必要防水措施,持续了解灾害性天气情况进展情况。iii016盾构内进水风险3c3c隧道周边地质资料和环境情况掌握不全面;盾尾铰结和密封存在缺陷;盾构姿态不利于防漏水、漏砂;盾构推力过大,顶裂管片;管片错台过大止水橡胶密封失效。加强对区间盾构隧道周边地质资料和环境资料的掌握;经常对盾尾铰结和密封检查,及时修补;合理调整盾构姿态,控制盾构推进各项参数;ii工程技术施工方案017盾构推进中

26、天然气调压站、停机坪、管线变形过大3c3c隧道周边地质资料和环境情况掌握不全面;推进参数控制不佳;盾构出土不畅;注浆控制不利,注浆强度不够;盾构密封效果不佳;施工监测数据存在偏差。加强对区间盾构隧道周边地质资料和环境资料的掌握,采取必要加固措施;严控推进参数,避免波动过大;确保盾构前方土体和易性和流动性确保出土,根据推进速度调整注浆参数;采取措施提高搅拌浆质量;压注盾尾密封油脂,关注盾尾密封情况;加强施工监测,实施动态信息化管理。ii018盾构掘进风险3c3c地质变化等导致推进轴线偏差;运输起吊、设备操作不当,机械故障注浆不足,引起地面沉降参数设置不当,参数不匹配,超挖或欠挖,引起地面沉降或隆

27、起盾构机纠偏过大,造成土体扰动破坏 管片接缝渗漏、注浆孔渗漏及时观测轴线及盾构姿态,纠偏采取勤纠少纠,减少土体大幅扰动加强管片拼装管理及设备保养,;根据地质情况合理设定注浆参数及其他各项参数,减少超挖欠挖,减少地面沉降;科学拼装管片,接缝对齐。ii019区间联络通道渗漏 (冰冻加固)3c3c冷冻机组故障;备用冷冻机不能及时进入工作状态冰冻管布置不合理,冻结不能交圈;测量设备故障,数据未定时复核;开挖步距控制不理想,支撑体系效果不佳;应急门强度、刚度不足够;开挖前未进行超前探水;应急物资准备不全。预备二路供电电源,预备相应备件和设备;仔细核对冻结计算;时刻关注设备运行情况;严控开挖步距及时做好支

28、撑体系;应急门具有足够强度,安装后及时进行气密实验;备齐抢修物资,预先埋设降低承压水井管;加强对周边环境监测,采取超前探挖措施。ii工程技术施工方案020斜交下穿、侧穿机场高架桥东端引道挡土墙和引桥桥基3c3c挡土墙边坡不稳盾构姿态控制不佳;引桥桥基未采取加固措施控制切口平衡压力及与切口压力有关的施工参数盾构均衡匀速的施工,盾构姿态变化不可过大、过频,严格控制盾构纠偏量。加强对高架桥引道挡土墙和引桥桥基位移及沉降监测,发现异常及时调整施工参数。ii021盾构穿越粉砂层4b4b土压力控制不当粉砂层含水丰富推进参数控制不利。控制盾构推进速度及出土量,保持正面合理稳定的渣土压力,控制渣土水压力与地下

29、水压力的平衡关系螺旋机发生喷涌时,向土仓注入外加剂,降低粉砂层的渗透系数严格控制同步注浆量和浆液质量,通过同步注浆及时填充建筑空隙,管片出盾尾之后及时二次注浆,避免管片上浮iii022盾构下穿西减河2c2c土压力控制不当施工扰动河底避免在河底大范围调整盾构姿态掘进过程中,严格控制出土量,及时校对进尺和出土量的关系,避免多余排土。经试验确定掘进参数ii023下穿机场地下停车场及其抗浮桩4d4d盾构推进参数控制不当;注浆压力和注浆量控制不当严控盾构推进控制参数;加密沉降观测点严格控制同步注浆量和浆液质量穿越地下停车场及其抗浮桩时严格控制正面平衡土压力i其他风险事故024火灾事故2b2b消防安全责任

30、制未建立,隐患排查力度不够;人员未进行培训教育;未采取动火证制度,擅自动火;易燃易爆物品未及时清除;未按规定设置消防器材;接地避雷装置未设置;施工场区内随意吸烟。健全消防安全责任制,加强检查处罚力度;加强动火作业特种作业人员持证上岗培训及操作规程教育;禁火区设置醒目标识,及时清除易燃物品;按规定设置消防设施及器材;做好避雷及接地措施;场区内严禁随意吸烟。iii025垂直水平运输风险2d2d高空坠物;吊物起吊不稳撞击行车等起吊设备各项安全装置完好齐全,定期进行检修;每班进行行车运输系统检查;起重索具配备安全合理,定期检查更换;吊运物件捆绑情况良好;设备证件齐全,人员持证上岗;ii026区间隧道有

31、害气体中毒2d2d对有毒有害气体未采取预防措施避免弥散;为配备必要通风设施;未进行隧道内空气质量监测;未建立应急预案。建立有毒有害气体应急预案体系;定期进行演练;设置必要通风设施,以及劳防用品;定期进行空气监测。ii027自然灾害2b2b风雨雷电等恶劣自然天气;未进行必要的防灾减灾工作;人员防灾减灾意识不够。建立应急体系,减灾防灾;定期进行演练;时刻关注天气等变化,及时调整防范测量;定加强物资储备,关注灾害天气预警报告,及时防范;加强人员培训教育;iii6、风险估计与评价6.1 风井及疏散口风险估计与评价(1)、降水引起周边地面沉降基坑内设置降水井降低坑内潜水水位及基坑底以下附近第一层微承压水

32、头,要求降水井的降水能力将潜水水位降深达到基坑开挖地面以下1.0m。基坑内设置降压井降低微承压水头,要求减压井的减压能力将微承压水水头降深达到基坑开挖底面以下1.0m。这为基坑开挖带来一定风险,且施工现场紧邻天津滨海国际机场,沉降控制要求较高,若降水措施不当,极可能造成严重后果,施工前需编制专项方案对降水进行适当的评估,采用合理措施避免这类风险的发生。(2)、围护结构成槽塌孔本标段地下连续墙深度为35m,地墙施工控制难度大,风险较高。施工范围内,地下水位高,成槽过程中泥浆质量控制不当容易产生塌孔,若不采取措施极易造成塌孔、卡斗等成槽问题,需采取相关措施避免这类事件的发生。(3)、施工影响范围组

33、织协调难度较大本标段工程位于天津市滨海国际机场,控制严格,安全文明施工和环境保护要求极为苛刻。风井主体结构周边涉及天津机场运行指挥中心消防大队和天津滨海国际机场区域,组织协调难度较大。(4)、基坑围护结构管涌天津地下水丰富,透水性强,砂性土层较多,对于地下墙、基坑开挖等施工存在很大的难度和风险,一旦地下墙接缝渗漏,控制不好,后果不可想象,若围护结构漏水将会造成周边地面沉降,建筑变形裂缝等重大风险,施工中需予以谨慎,施工时需采取有效措施防止接头处混凝土绕灌从而影响接缝止水效果,同时对地墙接缝进行必要的检测,对可能存在渗漏风险的接缝及时堵漏加固,减少渗漏水现象发生的可能。(5)、基坑支撑失稳风井主

34、体标准段深度17.8米,基坑土体开挖不当、预加支撑轴力不足,降水不满足要求的均能造成基坑基坑支撑失稳,极有可能造成支撑中间弯矩过大,向下变形绕度过大,影响结构支撑体系受力,所以需采取必要措施减少其对工程的影响。且支撑体系的及时架设是工程结构基坑开挖能否成功的关键,所以施工时需引起足够的重视。(6)、基坑坑底隆起及突涌基坑底板的及时回筑是整个结构体系能够闭合的关键,涉及到工程的整体安全,同时也是盾构工作井能否及时提交的重要节点,制约着后期各项施工安排,基坑坑底的隆起和突涌会造成基坑底板以及结构受力体系的破坏、周边地面及建筑的沉降坍塌等恶性事件发生,危害工程质量安全,影响工程节点工期安排。施工时需

35、采取相应过程措施,诸如合理抽排降水、设置必要泄水孔等来避免此类风险的发生。(7)、基坑开挖周边沉降过大,影响周边建筑及管线安全基坑围护支撑结构设置不理想、降水不利、一次性基坑开挖净高过大、未能及时添加支撑体系都可能成为影响周边地面沉降的原因,且标段施工区域涉及管线众多,成槽及结构开挖施工对其影响较大,如有闪失,后果不堪设想,需针对该类风险在专项方案中着重指出预防措施并认真执行,减少事故风发生。(8)、端头井水平冻结加固施工风险端头井水平冻结加固,出洞地基加固方式采用冰冻工艺,由于施工工艺的原因,存在盐水管渗漏、冻结效果不佳、施工完成后融沉过大的可能。由于地基加固关系到盾构进出洞成功与否以及区间

36、隧道能否顺利贯通,是整个工程的关键所在,所以需对其进行必要的防范,采取相应质量安全保证措施降低风险及其可能出现的危险。6.2盾构风险估计与评价(1)、盾构进出洞盾构进出洞是区间隧道能否正常推进、能否顺利贯通的关键,两台盾构在短时间内两次扰动加固体和土体,易加剧出洞及到达时的水土流失,加大对周边的环境影响,容易造成已建隧道的变形,同时天津地区天津地下水丰富,透水性强,砂性土层较多,同时工程施工区域水文地质条件复杂,若加固不利存在进出洞渗漏可能,需予以足够的重视。(2)、盾构掘进风险本区间盾构施工穿越范围内主要以4粉质粘土层与2含粘性土的粉砂层,局部穿越、1粉质粘土层及5粉土层,在具有一定水头的动

37、水压力作用下易产生管涌、流砂、涌水等现象,易产生开挖面失稳、地面沉降及塌陷,给盾构施工带来严重安全隐患。2号线机场延长线盾构穿越滨海机场停机坪及众多管线容易造成建筑物和管线产生不均匀沉降,房屋倾斜、管线开裂损坏等现象,对建筑物的结构安全和正常使用产生影响。盾构区间隧道最小曲线半径仅360m,曲线施工中隧道轴线控制和管片拼装的难度大,隧道轴线和管片拼装控制难度大,盾构推进对周边已完成隧道影响较大,施工中需要采取加固、增加抗剪等措施减少相互之间的影响。同时本工程区间隧道沿线的雨水管、污水管等,盾构推进施工时候需要保护,确保施工安全。(3)、联络通道施工风险联络通道作为区间隧道的安全措施在盾构推进完

38、成后开始施工,由于开挖在冰冻加固后进行,由于天津地下土层地质复杂,地质资料难以完全反映是施工区域地质情况,冻结帷幕质量和效果尚处于半定量推算,且冻结帷幕的失败将导致整个区间连续性破坏的后果,危急整个区间隧道的安全,所以过程中需编制专项方案避免该类风险的发生。6.3其他风险工程施工建设存在许多未知性,且区间隧道涉及的危险源点重多、分布面广、控制困难、容易疏忽,火灾、运输、有毒有害气体、自然灾害等潜在危险极有可能成为制约工程完工,影响结构施工安全的风险因素,需在施工中予以足够的重视,并编制相应防控方案减少该类危险的产生。7、风险等级标准7.1 环境风险等级划分根据风险事件发生可能性和风险损失,环境

39、风险等级分为特、一、二、三级,分级原则如下:(1)、特级风险深基坑紧邻居民住宅楼、城市标志性建筑、历史文物建筑、铁路;盾构下穿既有轨道线路(含铁路)、居民住宅楼、标志性建筑、历史文物建筑的工程。(2)、一级风险(i级)深基坑紧邻城市重要建(构)筑物、河流、湖泊;盾构下穿既有重要建(构)筑物、重要市政管线及河流湖泊的工程。(3)、二级风险(ii级)深基坑紧邻城市一般建(构)筑物;盾构下穿既有一般建(构)筑物。(4)、三级风险源(iii级)深基坑紧邻城市道路、一般市政管线;盾构下穿城市道路、一般市政管线。7.2 环境风险分级参考(1)、深基坑盾构隧道影响分区(2)、盾构隧道周边影响分区(3)、环境

40、影响分级参考表工程分类周边建筑影响区域级别备 注深基坑工程居民住宅楼、标志性建筑、历史文物建筑、铁路、特级一级重要建(构)筑物、重要市政管线、一级二级河流、湖泊、特级社会影响大、级别调整一级2.0h60m二级一般建(构)筑物、一级社会影响大、级别调整二级城市道路、一般市政管线二级、三级盾构工程居民住宅楼、标志性建筑、历史文物建筑、铁路、地铁隧道、特级旁穿一级旁穿下穿特级重要建(构)筑物、重要市政管线、一级旁穿二级旁穿下穿一级河流、湖泊下穿一级一般建(构)筑物、一级旁穿二级旁穿下穿一级城市道路、一般市政管线下穿三级7.3 工程安全风险等级划分安全等级应结合工程特点和环境特点、建设规模、建设管理能

41、力和经验、技术经济和社会发展水平等因素,在充分调查研究及分析的基础上综合确定,必要时可提高一个等级。(1)、基坑安全风险分为三级:一级 基坑开挖深度大于20m;二级 基坑开挖深度在1420m;三级 基坑开挖深度小于14m;本工程风井主体开挖深度17.8m,属于二级基坑,安全保护等级为二级。(2)、盾构安全风险分级分为三级:一级 盾构覆土厚度小于1倍盾构直径;二级 盾构覆土厚度在1倍1.5倍盾构直径;三级 其他根据现有资料表明,盾构覆土最小厚度为12盾构机直径6.4m,盾构安全风险等级为二级。8、风险分级排序及风险等级清单针对不同等级的风险,按照天津市地铁建设发展有限公司下发的环境风险评估管理办

42、法所建议的处置原则,结合工程实际,制定风险控制措施和建议。风险处置原则风险等级处 置 原 则特级尽量规避此类风险;制定专项处理方案;加强工程监测和风险管理级制定专项处理方案;加强工程监测和风险管理级制定风险控制措施;加强工程监测和风险管理级制定风险控制措施;实施工程监测和风险管理9、风险处置措施建议9.1 风井及疏散口风险预控及处置措施9.1.1、基坑围护结构管涌(1)预防措施 严格控制地下连续墙等围护结构的垂直度,避免开叉。 地下连续墙施工时,严格控制刷壁质量,保证刷壁次数,确保刷壁效果。 混凝土浇注时必须连续,避免出现堵管、导管拔空等现象,及时清除绕流混凝土。 对地下连续墙进行墙趾注浆,防

43、止出现不均匀沉降。 地下连续墙施工中发生的质量问题做详细记录,建立质量问题台账。在基坑开挖前和开挖过程中采取专项措施进行处理。 基坑开挖中,随挖随撑,防止围护结构出现大的变形,造成地连墙接缝渗漏。 根据管线及周边地面状况,在管线及建筑物与基坑之间,采取水泥土搅拌桩及注浆加固等形式隔断或减小基坑施工对其的影响,或采取高压旋喷桩对地下连续墙缝进行止水处理。 加强施工监测,实施信息化施工管理。 基坑开挖期间,24小时值班,及时对地下连续墙质量和渗漏情况进行检查,发现问题及时处理。(2)抢险措施 疏散险情现场及周边建筑物内的人员。 通知相关管线单位,根据影响程度进行管线监护和处置。 会同交警部门对周边

44、道路进行交通疏解。 查清漏点后,参照指南第四条进行处理,并在基坑漏点附近增设临时支撑,根据情况复加轴力。 当漏砂严重封堵无效,有可能导致周围环境破坏时,用土方、砂或混凝土等材料回填基坑。 对周围建筑物、管线和道路进行监控,当变形较大时,采取双液注浆措施,对流失的土体填充。(3)常见管涌处理方法 地下连续墙缝(洞)渗流处理基坑开挖过程中,如地下连续墙缝(洞)出现渗流现象,不具有明显水压力,可以注聚氨脂进行封堵,或对地下连续墙面进行剔凿清理,然后用堵漏灵或快硬水泥封堵。 地下连续墙缝(洞)轻微管涌处理基坑开挖过程中,如地下连续墙缝(洞)出现轻微管涌,具有较明显的水压力,可以用以下图示方法处理:处理

45、步骤 剔凿清理漏水点(满足设置导流管和粘连封堵材料即可)。 插设导流管。 涂抹封堵材料(堵漏灵、快硬水泥)。 封堵导流管。 在地下连续墙外侧注浆处理或在地下连续墙内侧漏水点下方水平注浆处理。 地下连续墙缝(洞)严重管涌处理基坑开挖过程中,如地下连续墙缝(洞)出现严重管涌,具有明显水压力。这种情况,用第二种方法封堵有难度,可采用以上图示方法处理:处理步骤如下: 如地下连续墙面有较明显突出不平现象,简单进行剔凿处理。 把预先加工好的封堵钢板贴置于地下连续墙面上,漏水点与导流钢管正对,水流通畅。 打入膨胀螺栓,使封堵钢板固定牢固。 用棉沙拌合油脂材料(粘状油脂)作为封边材料,用扁状钢钎沿封堵钢板四周

46、缝隙打入,使封堵钢板与地下连续墙之间缝隙填充密实,然后用堵漏灵或快硬水泥封堵钢板周边。 关闭阀门。 在地下连续墙外侧注浆处理,或在地下连续墙内侧漏水点下方1米左右位置处水平注浆处理。注意事项: 基坑开挖前需加工好封堵钢板(具体做法如图示),作为抢险设备备用。 抢险物资材料应包括:棉沙、油脂、铁锤、扁状钢针、电钻、膨胀螺栓、堵漏灵。 封堵钢板与导流钢管焊接,导流钢管前端应设置阀门。封堵钢板四角位置提前打眼,以备固定膨胀螺栓。封堵钢板以800mm800mm为宜,不宜过大,以免过重不宜操作。 开挖面阴角部位管涌处理基坑开挖过程中,如地下连续墙与开挖土体的阴角部位出现管涌,可用以下图示方法处理:处理步

47、骤: 插入导流管,导流管尽量与地下连续墙漏水点接触紧密。 用袋装水泥筑第一道围堰,同时筑第二道围堰。 在第一道围堰与地下连续墙形成的空仓内填入碎石,然后用木板加盖,再在盖板上用袋装水泥覆压。 在第二道围堰与地下连续墙形成的空仓内浇筑混凝土,边浇混凝土边灌入水玻璃,使之快速凝固;或灌入水泥浆液,边灌水泥浆液边灌水玻璃,使之快速凝固。 关闭阀门。 在地下连续墙外侧注浆处理。注意事项: 导流管要提前加工好,作为抢险物资备用。管径不宜小于100,且要加装阀门。 此方法如未达到预期效果,则用土方或混凝土大量覆压封闭。 第一道围堰内的碎石要认真填满,起到滤砂作用。 开挖面管涌处理基坑开挖过程中,如开挖面因

48、钻探孔密封不好或开挖面局部疏松出现管涌,可以采用以下方法处理:处理方法一:处理步骤: 置导流管。 用袋装水泥筑围堰。 在围堰内填入碎石,在围堰上用木板加盖。 回填土方形成操作平台。 对地基进行注浆处理。注意事项: 盖板要有足够强度,承受上部注浆施工时产生的荷载。 围堰内要填满碎石,一方面承受上部荷载,另一方面要起到滤砂作用。处理方法二:如突涌现象十分严重,水量很大,可以用大量混凝土或土方覆压回填基坑。9.1.2、基坑土体纵向滑坡(1)预防措施 严格控制基坑开挖坡度。 采取有针对性的降水措施,保证降水效果。 暴雨来临之前所有边坡应铺设塑料膜防止暴雨冲刷,同时在坡脚设置 基坑需要停工较长时间,应在

49、平台、基坑边和坡脚设置排水明沟和积水坑,并派专人抽水值班,必要时对基坑边坡面进行喷射素砼保护。 坡顶严禁堆积荷载,坡顶不允许设置便道。 紧贴基坑四周设置挡水墙,防止积水向坑内渗流。(2)抢险措施 疏散险情现场及周边建筑物内的人员。 通知相关管线单位进行管线监护和处置。 会同交警部门对周边道路进行交通疏解。 在具备条件和不危及人员安全的前提下补强支撑,对坡脚处进行土方回填;如果不能补强支撑,则立即组织对坡脚处进行回填。 对坡顶进行卸载,尽量减少动载,防止地面水流入基坑。9.1.3、基坑支撑失稳(1)预防措施 基坑开挖期间加强对支撑的观察,钢支撑失稳前有拱起侧弯或下沉的先兆,发现情况迅速采取加固或补撑措施。 认真分析基坑各种监测数据有无异常。 对支撑材料要严格把关,杜绝使用有缺陷的支撑材料。 支撑施工要严格按要求架设、施加预应力等。对安装传感器的支撑,要有特殊措施进行保护。 要根据立柱桩的沉降情况,及时调整支撑,防止支撑因立柱桩的沉降或上抬而造成偏心,影响支撑受力。(2)抢险措施 疏散险情现场及周边建筑物内的人员。 通

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