王恩波 侯博元
(1.陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 712000;2.北京安捷工程咨詢有限公司 100037)
進(jìn)入新世紀(jì)以來,我國城市軌道交通的發(fā)展速度不斷提升,目前,成為軌道交通已經(jīng)成為城市居民的主要出行方式之一,各個城市的軌道交通建設(shè)力度也在持續(xù)加強。在地鐵項目建設(shè)中,隧道施工最常采用的方法包括淺埋暗挖法、盾構(gòu)法等,其中淺埋暗挖法的技術(shù)發(fā)展雖然已經(jīng)比較成熟,但在具體應(yīng)用的過程中,常常因地質(zhì)因素或是配套技術(shù)的影響導(dǎo)致安全事故,因此對施工安全風(fēng)險管理進(jìn)行探究具有重要意義。
近些年來,我國城市地鐵建設(shè)的規(guī)模越來越大,由于經(jīng)驗積累不足,加之建設(shè)周期較短,因此經(jīng)常有事故發(fā)生,造成了較為惡劣的社會影響。作為地鐵隧道施工中最常用的方法,淺埋暗挖法的實施會受到許多因素的影響,其中包含隧道上部土層覆蓋厚度、地面建筑設(shè)施密集度、地下管線分布等,這就要求施工單位在具體施工中不僅要對施工方式進(jìn)行合理的選擇,同時要應(yīng)采取一定的輔助措施保障巖層的穩(wěn)固性[1]。尤其是在隧道施工中,爆破產(chǎn)生的振動很可能會對周邊建筑造成損害,甚至威脅到城市居民的人身安全,基于此,必須盡可能的加強安全風(fēng)險管理。
若是采用淺埋暗挖法進(jìn)行地鐵隧道施工,不能只單純的考慮埋深,因為暗挖隧道對于環(huán)境條件有著較高的要求,因此通常情況下,在隧道深度和寬度之比杜低于 1.5時才應(yīng)進(jìn)行淺埋。同時,在開挖作業(yè)前,要采用超前支護(hù)提高地層結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,而且在初次支護(hù)后要及時進(jìn)行二次襯砌??傮w上而言,淺埋暗挖法施工的特點主要包括以下幾個方面:其一,地質(zhì)情況復(fù)雜多變,難以準(zhǔn)確預(yù)測。其二,施工現(xiàn)場周邊的環(huán)境較為復(fù)雜。其三,施工方法選擇具有多樣性。其四,開挖方式靈活,基本上不會受到斷面情況的限制。其五,風(fēng)險管理難度較高,爆破開挖的及時控制難度較高。其六,施工作業(yè)對地面交通、周邊商業(yè)活動以及居民生活產(chǎn)生的影響較小。
在地鐵隧道施工中,淺埋暗挖法比較適用于軟弱圍巖地層區(qū)域,它能夠?qū)Φ刂窏l件進(jìn)行良性改造,對地表沉降進(jìn)行有效的控制,因此對周邊客觀環(huán)境的影響較低。但是爆破開挖施工技術(shù)控制方面存在的問題也帶來了一定的安全風(fēng)險。因此在實際施工中安全風(fēng)險管理十分必要。結(jié)合近些年來我國工程實踐來看,淺埋暗挖法地鐵隧道施工安全風(fēng)險管理存在的主要問題有以下幾點:
由于我國各地區(qū)的建設(shè)環(huán)境差異較大,因此淺埋暗挖法的應(yīng)用并未形成統(tǒng)一的施工工藝,因此采用的配套施工工法也各有不同,設(shè)計人員必須結(jié)合項目實際情況對施工工藝進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)置,使其與工程實際形成良好的契合。但在實際工作中,很多地鐵項目的施工工藝設(shè)計都未貫徹落實因地制宜的原則,以至于施工工藝、施工方案和工程實際存在沖突之處,埋下了安全隱患。
除了保障施工方案的科學(xué)可行之外,在地鐵隧道淺埋暗挖施工的過程中,還應(yīng)保障施工單位嚴(yán)格按照施工方案的內(nèi)容及要求開展作業(yè),如此才能保障施工活動安全有序的開展。但結(jié)合實際情況來看,很多項目施工都存在變更管理不嚴(yán)格的情況,以至于施工方案實施情況十分不理想。例如,在上海地鐵 4號線施工過程中出現(xiàn)的透水事故就是施工順序變更造成的[2]。除此之外,施工地質(zhì)情況管理不足也引發(fā)了一定的安全問題。
根據(jù)我國相關(guān)規(guī)定,施工項目開展的過程中,必須建立相應(yīng)的安全管理體系,并構(gòu)建完善的安全管理機(jī)構(gòu),保障人員充足。但在實際施工中,很多地鐵項目都未按規(guī)定嚴(yán)格實施,安全管理體系因存在巨大缺陷無法發(fā)揮出有效的作用,對項目安全風(fēng)險管理造成了巨大的影響。
地鐵隧道施工復(fù)雜多變,做好施工準(zhǔn)備階段的安全管理能夠有效的降低安全風(fēng)險,具體內(nèi)容包括以下三個方面:
首先,對地質(zhì)和環(huán)境安全風(fēng)險進(jìn)行有效的識別。綜合巖土工程勘察資料、環(huán)境調(diào)查資料、地址踏勘資料以及環(huán)境核查資料,對地質(zhì)、環(huán)境安全因素進(jìn)行的全面的分析,掌握安全因素可能對施工作業(yè)帶來的安全風(fēng)險。
其次,對重點施工工藝的安全風(fēng)險進(jìn)行分析。在淺埋暗挖法施工中,比較重要的施工工藝包括超前支護(hù)工藝、支護(hù)體系施工工藝、開挖工藝、降水工藝等,在施工前,施工單位要結(jié)合這些工藝實施的具體內(nèi)容對事實過程中可能出現(xiàn)的安全風(fēng)險進(jìn)行全面的分析掌握,并做好安全風(fēng)險事件發(fā)生可能性及嚴(yán)重程度的評估。
最后,對施工組織的合理性進(jìn)行評估。施工組織的內(nèi)容主要涉及到了施工部署、施工準(zhǔn)備、安全風(fēng)險管理體系等內(nèi)容,在施工開始前,要對這些內(nèi)容進(jìn)行嚴(yán)格的評估,保障施工順序、施工總體方案、施工工藝流程、施工組織機(jī)構(gòu)、施工現(xiàn)場準(zhǔn)備、安全生產(chǎn)管理制度的合理性,為后續(xù)施工作業(yè)的開展奠定堅實的基礎(chǔ)。
在地鐵隧道淺埋暗挖施工的過程中,開挖和襯砌是兩個需要特別關(guān)注的要點,必須做到規(guī)范作業(yè)、合理安排工序銜接。這一階段安全風(fēng)險管理的內(nèi)容主要包括以下四個方面:
首先,對施工開挖面地質(zhì)風(fēng)險進(jìn)行管理。對土質(zhì)性質(zhì)及其變化情況進(jìn)行嚴(yán)密的監(jiān)控,掌握其與地質(zhì)勘查、踏勘結(jié)果以及設(shè)計條件出現(xiàn)的差異。對開挖面土體滲漏水情況進(jìn)行控制。對工作面坍塌的位置、規(guī)模、發(fā)展趨勢進(jìn)行深入分析,掌握原因。
其次,支護(hù)結(jié)構(gòu)體系的安全風(fēng)險。對支護(hù)體系施作及時性情況進(jìn)行了解,全面掌握滲漏水情況、支護(hù)體系開裂、變形情況等。同時,對支護(hù)體系施工質(zhì)量缺陷進(jìn)行掌握,分析安全風(fēng)險部位支護(hù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)施工缺陷的位置以及可能造成的后果,采取措施進(jìn)行防范。
再次,周邊環(huán)境安全風(fēng)險管理。針對建筑物開裂、滲水情況、既有線路開裂、剝落情況、道路開裂、沉陷、隆起情況、地下管線破損情況以及周邊臨近施工情況進(jìn)行全面監(jiān)控,一旦風(fēng)險異常,及時停止施工,分析原因,做出調(diào)整,最大程度的降低施工作業(yè)對周邊環(huán)境造成的影響。
最后,對特殊施工工序和關(guān)鍵部分進(jìn)行強化管理。變線段隧道施工的工法轉(zhuǎn)換較為頻繁、結(jié)構(gòu)跨度較大,因此施工內(nèi)容較為復(fù)雜。渡線段左右線間的狹窄柱較薄,很容易在頻繁施工的干擾下出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象。對于以上特殊施工工序,施工單位必須加強重視,不緊要做好安全風(fēng)險分析,還要對具體施工作業(yè)進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)控,以便對意外事故進(jìn)行有效的防范和處理。
綜上所述,淺埋暗挖法地鐵隧道施工的復(fù)雜性較高,安全風(fēng)險因素眾多,因此必須加強安全風(fēng)險管理,保障施工作業(yè)的順利實施。