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1、地铁施工风险分析摘要首先介绍了地铁工程主要的施工方法,然后归纳了施工过程中存在的各种风险,最后提出了对地铁施工进行风险分析的方法。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页,共 21 页 - - - - - - - - - - 目录1、前言 . 12、地铁常识. 32.1 定义 . 32.2 相关术语 . 32.3 世界地铁之最 . 43、地铁工程主要施工方法 . 53.1 施工理论 . 53.2 施工要领 . 53.3 地铁区间施工方法介绍 . 63.3.1 明挖法. 63.3.2 盖挖法.
2、 73.3.3 盾构法. 83.3.4 新奥法(浅埋暗挖法). 103.3.5 沉管法. 103.3.6 钻爆法. 113.3.7混合法. 114、地铁施工风险分析. 124.1 地铁施工风险概述 . 124.2 地铁施工风险分析 . 134.2.1 地理位置. 134.2.2 工程地质. 154.2.3 施工方法. 164.2.4 周边建筑物及管线. 174.2.5 风险单位的划分. 18精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页,共 21 页 - - - - - - - - - - 1、前
3、言2008 年 11 月 15日下午,杭州风情大道地铁施工现场发生大面积地面塌陷,已造成 17人死 4 人失踪。有专家指出: “ 这是中国地铁修建史上最大的事故。”事故现场照片事实上,在当前中国地铁建设热潮之中, 类似杭州地铁塌陷的事故并不鲜见。2003 年 7 月 1 日,上海地铁 4 号线发生严重透水、涌砂并引起地面塌陷。2003 年 10 月 8 日,北京地铁 5 号线崇文门车站工程发生临时钢管架体倒塌事故,正在地铁隧道里施工的3 名工人死亡,另有1 名工人受伤。2007 年 3 月 28 日,位于北京市海淀南路的地铁10 号线工程苏州街车站东南出入口发生一起塌方事故,6 名施工者被埋。
4、 30 天之后,这条地铁又由于基坑坍塌,造成燕莎桥东北角地下一处直径600mm 的自来水管线断裂,涌出的水迅精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页,共 21 页 - - - - - - - - - - 速淹没了整个燕莎桥路口2008 年 4 月 1 日,广东省深圳市龙岗区地铁3 号线工地进行桥墩浇筑混凝土施工时,模板突然发生坍塌,混凝土倾泻而下,5 人被埋,最终 3 死 2 伤。,地铁工程与其他工程相比, 由于其隐蔽性、复杂性、地质水文条件的不确定性,其施工难度和建设风险大大增加,各种安全
5、、质量事故也不断出现。因此,在地铁工程的承保前, 对地铁施工中的风险进行清楚的了解并进行科学的分析显得极为重要。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页,共 21 页 - - - - - - - - - - 2、地铁常识2.1 定义地铁,地下铁道的简称。它是一种独立、封闭的有轨交通系统,采用了以电子计算机处理技术为核心的各种自动化设备,不受地面道路情况和气候的影响,能够按照设计的能力正常运行,从而快速、安全、舒适地运送乘客。地铁车厢内上下车的乘客飞驰的地铁列车地铁按线路敷设方式, 可分为地下
6、线、地面线和高架线; 按功能可分为车站、区间、车辆段、停车场、变电站、控制中心等。地铁和轻轨同为城市轨道交通,最大的区别主要体现在运力上,以单向最大高峰小时客流量为指标,轻轨的单向最大高峰小时客流量为1.53万人次,而地铁的单向高峰小时客流量则为36万人次。 地铁和单纯隧道的本质是一样的,两者在土建阶段的风险是基本相同的,只不过地铁在车站设置和机电设备安装方面有更多的功能要求。2.2 相关术语(1)车站:乘客购票、检票、上下车以及换乘的固定地点,一般包括23层的地下建筑和地面出入口,按其功能分为四种:?中间站:只供乘客乘降用,此类车站数量最多。?换乘站:既用于乘客乘降又为乘客提供换乘的车站。?
7、折返站:在中间站设有折返线路设备即称为折返站,一般在市区客流量大的区段设立,可以满足乘客需要,同时节省运营开支。?终点站:地铁线路两端的车站,除了供乘客上下或换乘外,通常还供列车停留、折返、临修及检修使用。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页,共 21 页 - - - - - - - - - - (2)区间隧道:连接车站与车站之间的供车辆行驶的地下空间,一般分成独立的上行线和下行线。(3)连接通道(旁通道):连接隧道上行线和下行线、或车站和商业空间的通道,作为紧急情况下乘客疏散逃生的路径
8、,或平时出入车站的通道。(4)隧道:在山中、地下凿成的通道,供车辆、行人通行或运输、传送物资等用途,按其功能分为四种:?交通隧道:铁路隧道、公路隧道、水底隧道、地下铁道、航运隧道、人行地道。?水工隧道:引水隧洞、尾水隧洞、导流隧洞或泄洪隧洞、排沙隧洞。?市政隧道:给水隧道、污水隧道、管路隧道、线路隧道、人防隧道。?矿上隧道:运输隧道、给水巷道、通风巷道。2.3 世界地铁之最(1)最早的地铁世界上最早的地铁于1863 年在英国伦敦建成,其干线长度为6 公里,由于当时电力机车尚未问世, 机车牵引仍用蒸汽机车。尽管隧道里烟雾弥漫,但人们仍争着去坐,当年就运载乘客950多万次。(2)地铁最长的国家英国
9、 8 个城市有地铁,总长度将近1000公里,共设有 458个车站,是目前地铁最长的国家。(3)最短的地铁土耳其的伊斯坦布尔地铁,总长度只有0.6公里,两个半车站。(4)最深的地铁朝鲜平壤市的地铁,由于地质的原因,路线和车站都离地面七八十米深。(5)最方便的地铁莫斯科的地铁最方便,营运时间长、发车频繁、行车迅速、坐车舒服、票价低廉、换车方便,堪称世界第一流。同时,也被公认为世界上最漂亮的地铁,享有“ 地下的艺术殿堂 ” 的美誉。地铁站的建筑造型各异,华丽典雅,铺设的大理石就有几十种,不同艺术风格的壁画、浮雕、雕刻和灯饰装饰其中,像富丽堂皇的宫殿。1938 年建成的马雅科夫斯基地铁站伏龙芝地铁站精
10、品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页,共 21 页 - - - - - - - - - - 3、地铁工程主要施工方法3.1 施工理论隧道、地铁以及其它地下工程的设计和施工有两大理论:(1)松弛荷载理论:稳定的岩体有自稳能力,不产生荷载,不稳定的岩体则可能产生坍塌,需要用支护结构予以支撑。(2)围岩承载理论:稳定的岩体有自稳能力,不稳定的岩体丧失稳定是有一个过程的, 如果在这个过程中提供必要的帮助或限制,则岩体仍然能够进入稳定状态。3.2 施工要领隧道、地铁以及其它地下工程施工中,人们通过大
11、量的实践认识到,施工的最核心问题为开挖和支护。(1)开挖开挖是指在地层内挖出土石, 形成符合设计断面的坑道。 按开挖横截面的形状,可分为全面、台阶法环形开挖预留核心等。按开挖方式,可分为人力开挖、机械开挖和爆破等。主要开挖法的示例(按开挖横截面的形状)(2)支护支护是指隧道开挖后进行必要的支撑和围护,控制坑道变形, 保证施工和长期使用的安全。纵向的支护一般称为 “ XX 桩” 和“ XX 墙” ,如人工挖孔桩、帷幕桩、土钉墙和地下连续墙等。横向的支护一般称为“XX 撑” 和“XX 梁” ,如中间支撑、横撑、横梁等。此外还有整体支护,如锚喷、衬砌等。支护示意图精品资料 - - - 欢迎下载 -
12、- - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页,共 21 页 - - - - - - - - - - 3.3 地铁区间施工方法介绍地铁施工方法已由最初单一的明挖法发展出现在的盖挖法、盾构法、新奥法(浅埋暗挖法)等多种方法。这些方法各有特点,有各自适合的施工条件。新奥法(浅埋暗挖法) 属于围岩承载理论指导下发展出来的施工方法,而其他都属于松弛荷载理论指导下的。3.3.1 明挖法明挖法是当隧道埋深较浅时的一种施工方法,它的施工技术简单、快速、经济,常被作为首选方案。明挖顺筑法施工顺序描述如下:围护结构施工 第一层开挖、 设置第一层支撑第
13、 n层开挖、设置第 n 层支撑 最底层开挖、 底板混凝土浇筑 混凝土内衬浇筑、自下而上逐步拆支撑顶板混凝土浇筑、覆土恢复。明挖顺筑法施工示意图如果采用放坡开挖, 施工顺序可简化为三大步: 内部土方开挖 工程结构施工管线恢复覆土。明挖施工示意图(放坡开挖)明挖法主要的优点是工程进度快,根据需要可以分段同时作业;工作面宽,便于机械和大量劳动力投入;施工方法简单,技术成熟;施工过程相对安全。缺点是外界气象条件对施工影响较大;对城市地面交通和居民正常生活有较大影响,且易造成噪音、 粉尘及废弃泥浆等的污染; 需要拆除工程影响范围内的建筑物和地下管线;土方工程量大。精品资料 - - - 欢迎下载 - -
14、- - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 8 页,共 21 页 - - - - - - - - - - 上海地铁 M8线黄兴路地铁车站位于上海市控江路、靖宇路交叉口东侧的控江路中心线下。该车站为地下2层岛式车站,长166.6m,标准段宽 17.2m,南、北端头井宽21.4m,标准段为单柱双跨钢筋混凝土结构,端头井部分为双柱双跨结构,共有2个风井及 3个出入口。车站主体采用地下连续墙作为基坑的维护结构。3.3.2 盖挖法当地铁线路或车站设在主干道上,而交通不能中断, 且须确保一定交通流量要求时,可选用盖挖法。按主体结构的施工顺序,盖挖法可分
15、为盖挖顺作法、盖挖逆作法和盖挖半逆作法。 其特点都是在完成围护结构后,构筑一个覆盖结构承载行车、人流交通,并在其支护下完成基坑土方和主体结构的施工。1、盖挖顺作法在地表作业完成挡土结构后, 以定型的预制标准覆盖结构置于挡土结构上维持交通,往下反复进行开挖和加设横撑,直至设计标高。依序由下而上,施工主体结构和防水措施,回填土并恢复线路或埋设新的管路。最后,视需要拆除挡土结构的外露部分并恢复交通。盖挖顺作施工示意图深圳地铁一期工程华强路站位于深圳市最繁华的深南中路与华强路交叉口西侧,深南中路行车道下。该地区市政道路密集,车流量大,最高车流量达3865辆/h.车站主体为单柱双层双跨结构,车站全长 2
16、24.3m,标准断面宽 18.9 m,基坑深约 18.9 m,西端盾构并处宽 22.5m,基坑深约 18.7m.南侧绿地内东西端各布置一个风道。主体结构施工工期为2年,其中围护结构及临时路面施工期为7个月。为保证深南中路在地铁站施工期间的正常行车,该路段主体结构施工采用盖挖顺作法施工方案。2、盖挖逆作法如果开挖面大、 覆土浅、基坑距离周围建筑很近,为尽量防止因开挖基坑而引起临近建筑物的沉陷,或需及早恢复路面交通,可采用盖挖逆作法施工。盖挖逆作法的一般施工步骤:先在地表面向下做基坑的围护结构和中间桩精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 -
17、 - - - - - - - - -第 9 页,共 21 页 - - - - - - - - - - 柱,和盖挖顺作法一样, 基坑围护结构多采用地下连续墙或帷幕桩,中间支撑则多利用主体结构本身的中间立柱。随后即可开挖表层土至主体结构顶板底面标高,利用为开挖的土体作为土模浇筑顶板。顶板可以作为一道强有力的横撑,以防止维护结构向基坑内变形,待回填土后将道路复原,恢复交通。盖挖逆作施工示意图南京地铁南北线一期工程的区间隧道在地质条件和周围环境允许的情况下,以造价、工期、安全为目标,经过分析、比较,选择了全线区间施工方法。其中,三山街站,位于秦淮河古河道部位,位于粉土、粉细砂、淤泥质粘土土层中。因为是
18、第1个车站,又位于十字路口,因此采用地下连续墙作围护结构。除入口结构采用顺作法外,其余均为盖挖逆作法。3、盖挖半逆作法类似于逆作法。与逆作法的区别仅在于顶板完成及恢复路面后,向下挖土至设计标高后先浇筑底板,再依次序向上逐层浇筑侧墙、楼板。在半逆作法施工中,一般都必须设置横撑并施加预紧力。3.3.3 盾构法盾构法是指利用盾构进行隧道开挖,衬砌等作业的施工方法。 盾构是一个既可以支承地层压力又可以在地层中推进的活动钢筒结构。钢筒的前端设置有支撑和开挖土体的装置,钢筒的中段安装有顶进所需的千斤顶;钢筒的尾部可以拼装预制或现浇隧道衬砌环。盾构每推进一环距离,就在盾尾支护下拼装(或现浇)一环衬砌,并向衬
19、砌环外围的空隙中压注水泥砂浆,以防止隧道及地面下沉。盾构推进的反力由衬砌环承担。盾构机精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 10 页,共 21 页 - - - - - - - - - - 预装式衬砌块(管片)盾构施工前应先修建一个竖井,在竖井内安装盾构,盾构开挖出的土体由竖井通道送出地面。盾构法施工示意图按盾构断面形状不同可将其分为:圆形、拱形、矩形、马蹄形4 种。圆形因其抵抗地层中的土压力和水压力较好,衬砌拼装简便,可采用通用构件,易于更换,因而应用较为广泛;按开挖方式不同可将盾构分为:手工挖
20、掘式、半机械挖掘式和机械挖掘式3 种;按盾构前部构造不同可将盾构分为:敞胸式和闭胸式2种;按排除地下水与稳定开挖面的方式不同可将盾构分为:人工井点降水、泥水加压、土压平衡式,局部气压盾构,全气压盾构等。盾构法的主要优点是除竖井施工外,施工作业均在地下进行, 既不影响地面交通,又可减少对附近居民的噪声和振动影响;盾构推进、出土、拼装衬砌等主要工序循环进行,施工易于管理,施工人员也比较少;土方量少;穿越河道时不影响航运;施工不受风雨等气候条件的影响;在地质条件差、 地下水位高的地方建设埋深较大的隧道,盾构法有较高的技术经济优越性。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - -
21、- - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 11 页,共 21 页 - - - - - - - - - - 工程实例:北京地铁五号线即采用了盾构法施工地铁五号线是一条贯穿北京市中心的南北向地下交通大动脉。南起丰台区宋家庄,向北经蒲黄榆、祟文门、东单、东四、雍和宫止于昌平区太平庄北站,全长27.7km。由于该路段地上大型建筑物密集,交通流量大,地下管网复杂,为减少对城市经济和市民生活的影响,经专家论证,决定在雍和宫至北新桥约700m长的试验段率先采用盾构施工方法。3.3.4 新奥法(浅埋暗挖法)新奥法是新奥地利隧道施工法的简称,是充分利用围岩的自承能力和开挖面的空间约束
22、作用,采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段,对围岩进行加固,约束围岩的松弛和变形,并通过对围岩和支护的量测、监控,指导设计施工。新奥法施工示意图新奥法施工采用喷锚支护为主要手段,可以最大限度地紧跟开挖作业面施工,因此可以利用开挖施工面的时空效应,以限制支护前的变形发展, 阻止围岩进入松动的状态, 在必要的情况下可以进行超前支护,加之喷射混凝土的早强和全面粘结性因而保证了支护的及时性和有效性。喷锚支护属于柔性薄性支护, 能够和围岩紧粘在一起共同作用,由于喷锚支护具有一定柔性, 可以和围岩共同产生变形, 在围岩中形成一定范围的非弹性变形区,并能有效控制允许围岩塑性区有适度的发展,使围岩的自承能力得以
23、充分发挥。另一方面, 喷锚支护在与围岩共同变形中受到压缩,对围岩产生越来越大的支护反力,能够抑制围岩产生过大变形,防止围岩发生松动破坏。工程实例:北京地铁东单车站东南风道与车站主体结构正交,北侧在长安街下,中部及南侧穿过居民区,风道全长 43.4m,采用浅埋暗挖洞桩法施工,在基本维持环境原状条件的情况下从地面居民生活区和人防设施下面顺利通过。3.3.5 沉管法沉管法是将隧道管段分段预制,分段两端设临时止水头部, 然后浮运至隧道轴线处,沉放在预先挖好的地槽内, 完成管段间的水下连接, 移去临时止水头部,回填基槽保护沉管,铺设隧道内部设施,从而形成一个完整的水下通道。精品资料 - - - 欢迎下载
24、 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 12 页,共 21 页 - - - - - - - - - - 沉管隧道对地基要求较低, 特别适用于软土地基、 河床或海岸较浅的场合。 。由于其埋深小,包括连接段在内的隧道线路总长较采用暗挖法和盾构法修建的隧道明显缩短。沉管断面形状可圆可方,选择灵活。基槽开挖、管段预制、浮运沉放和内部铺装等各工序可平行作业,彼此干扰相对较少, 并且管段预制质量容易控制。基于上述的优点,在大江、大河等宽阔水域下构筑隧道,沉管法称为最经济的水下穿越方案。按照管身材料, 沉管隧道可分为 2 类:钢壳沉管隧道(
25、有可分为单层钢壳隧道和双层钢壳隧道)和钢筋混凝土沉管隧道。广州珠江隧道是我国第一条公路与地铁合用的越江隧道,公路隧道全长 1238.5m河中段隧道埋置在河床下。不影响水面通航,河中沉管段全长457m。该沉管为多孔矩形钢筋混凝土结构,其中包括两个双车道机动车孔、一个地铁孔、一个电缆管廊。沉管断面为典型矩形断面,外形尺寸为33mx7.956m(宽 x高) ,底板厚 1.2m、顶板厚 1.0m,两外侧墙分别为 0.7m和0.55m、最长管节的混凝土量达12000砰。管段的基底坐落在河床的风化花岗岩层上。开槽时采用了炸礁施工,基础处理采用灌砂法。3.3.6 钻爆法钻爆法也是一种历史比较悠久的施工方法,
26、在坚硬的地质条件下修建地铁通常采用,如在重庆、青岛等城市。钻爆法施工的全过程可以概括为:钻爆、装运出碴,喷锚支护,灌注衬砌,再辅以通风、排水、供电等措施。3.3.7 混合法可以根据地铁隧道的实际情况,在地铁隧道的施工过程中采用以上2 种或 2种以上的方法同时使用,称其为混合法。西安地铁 1号线某区间内的施工方法选择如下。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 13 页,共 21 页 - - - - - - - - - - 4、地铁施工风险分析4.1 地铁施工风险概述地铁工程作为一个复杂的系统性工程
27、,在建设中可能存在的风险多种多样,根据不同的分类方法可以分成以下几种:(1)按照地铁工程的组成部分考虑:车站工程风险、区间工程风险、机电设备安装工程风险、车辆试车风险。(2)按照地铁工程的建设流程考虑:勘察风险、设计风险、施工风险和监测风险。(3)按照引发损失的原因考虑:自然灾害风险、意外事故风险。(4)按照事故类型考虑:基坑滑移、倾覆、隆起、管涌;隧道塌方、涌水;火灾;水淹;电气故障、机械故障造成的车辆或建筑物的损失等。(5)按照具体损失的类型考虑:财产损失、人员伤亡等。在不同分类方法中的风险其实是相互共存的,如各种自然灾害和意外事故就会存在于地铁工程各部分,在勘察、设计和施工过程中也会发生
28、各种意外事故。下表反映了各种风险的风险特点。说明: A 频繁发生; B 多次; C 可能; D 不大可能。影响轻微; 略有损失; 中等损失; 致命损失。在表 1 所列的意外事故风险指标中,主要考虑了主观风险,实际发生事故的频率和损失程度还和当地的地质水文情况密切相关。在地铁建设安装完成后, 地铁工程进入营运阶段, 面临的风险主要为火灾和水灾。(1)火灾:电气设备线路老化、短路、机械碰撞摩擦引起的火花、乘客携带易燃易爆物品、 地铁内的商铺或和地铁相通的商业空间发生火灾等因素,均会引起隧道结构及其中的机电设备发生火灾,造成财产损失和人员伤亡。 地铁火灾的特点是高温高热,排烟困难,散热慢,扑救困难,
29、疏散困难。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 14 页,共 21 页 - - - - - - - - - - (2)水灾:地面洪涝灾害积水回灌、地下水渗漏进入隧道或车站内,可以使设备元器件受潮浸水损坏, 引起车辆运行事故; 严重者甚至可以引起建筑结构的移位变形,造成大的财产破坏。4.2 地铁施工风险分析地铁的建设阶段是发生财产损失、人身伤亡等各种意外事故的高发期,对于一个具体的地铁工程, 此方面的风险分析应该从五个方面入手,分别是地理位置、工程地质、施工方法、周边建筑物及管线和风险单位的划分。
30、4.2.1 地理位置1、地震(1)慕尼黑再保险公司风险地图示例: Xiamen is located in an area with expected earthquake intensity of VII on the MM Scale which represent a seismic intensity of middle to strong magnitude. 厦门地区地震风险的示意图(2)受灾历史示例:自公元前1189年至今近 3000多年间,西安地区共发生破坏性地震(M 4.7级)15次,最大地震是 1568年在西安以北发生的 6.7级地震,其次是 1487年咸阳 -临潼间发生的
31、 6.2级地震,其余均为小震,发生地点均为西安东北地区。(3)隧道的深浅就地下工程而言, 在同样的地震力水平加速度作用下,其结构产生的振幅将远小于同样处于地面以上的结构的振幅。即在相同的地震力作用下, 地下结构的损坏程度大大低于地面结构。 2008年5月12日,四川汶川爆发8.2级强震,为建国以来最大地震。成都在汶川的东南,直线距离 92公里。大地震对成都市区产生了较大影响,部分建筑坍塌。成都地铁地震设防等级为 7度设防。 地震发生时, 成都地铁主体结构工程已经基本完成,其地下埋深平均在 1015m。6月3日,中国土木工程学会的12位专家对成都地铁进行震后实地考察,最后形成评估意见:成都地铁工
32、程基本未受地震影响,无安全质量隐患。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 15 页,共 21 页 - - - - - - - - - - 分级地区损失率1 黑龙江、贵州、湖北、湖南、江西、浙江、宁波、广西、山东、青岛、重庆、苏州2 吉林、广东、深圳、河南、安徽、福建、厦门、江苏、上海、辽宁、大连3 天津、青海、四川4 北京、河北、宁夏、甘肃、山西、内蒙古、陕西、海南5 新疆、西藏、云南2、洪水、暴雨(1)降雨量示例:西安地区属暖温带半湿润大陆性季风气候,夏季高温多雨,冬季稍冷少雨,降水量偏少。多
33、年( 19562006)降水量在 312.2903.2mm之间,年均降水量 567.3mm,月均降水量以 7月最多,为 96.8mm,9月次之,为 93.4mm;月最大降水量 344.4mm。79月雨天一般在 710天左右。(2)附近河流的防洪、除涝标准示例:浐河流经西安市东郊,设计宽度为100m,防洪堤长 3.8km,采用百年一遇防洪标准,堤防等级为一级。皂河为西安市五大排洪系统之一,流经西安市西郊;现场查勘中,该河道与线路交叉处宽度为20m左右,2007年其河道综合治理工程建成,入渭河口达到抵御百年一遇洪水标准。(3)工程本身的防范措施示例:工程各出入口段采用了百年一遇的洪水标准进行设防;
34、施工时,将在各出入口段、基坑外围设置临时排水沟、防淹圈、挡土墙,以防暴雨积水大量流入地下车站、隧道、基坑等造成损失。 分级地区损失率1 宁夏、甘肃、青海、内蒙古、新疆、西藏2 吉林、辽宁、大连、北京、天津、河北、山西3 黑龙江、山东、青岛、广东、深圳、江苏、苏州、上海4 浙江、宁波、重庆、四川、安徽、海南、云南、贵州、河南5 江西、广西、福建、厦门、陕西、湖北、湖南3、其他自然灾害对地下工程直接影响相对小,可参照“1 、地震 ” 的方法,从权威机构的风险分级、该地区的受灾历史等方面去着手分析。渐增渐增精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳
35、 - - - - - - - - - -第 16 页,共 21 页 - - - - - - - - - - 4.2.2 工程地质工程地质条件是指工程建筑所在场区地质及环境各项因素的综合。1、岩土类型这是最基本的工程地质因素,主要是指按岩土的成因类型、沉积年代、力学性质等进行分类。不同的岩土类型,其物质组成、结构构造不同,基本性质存在差异,从而决定了它的工程特性也不同。岩土可分为岩石、碎石土、砂土、粉土、粘土和人工填土。岩土类型和地铁施工难度杭州的土质以沙层粉土为主和上海土质类似,但含水量特别高。南京、广州的土质,为粘土;北京和西安的土质,属于黄土。单从土质看,北京、西安地铁施工难度低;其次是广
36、州、南京;最后是上海、杭州。2、地质构造是指构造运动使岩层发生变形和变位后所遗留下来的产物,常见的有褶皱、断层和节理。尤其是时代新、 规模大的新构造断裂, 对工程场地的稳定起着控制作用,不容忽视。地质构造的示意图3、地形地貌包括地表的高低起伏状况、 山坡陡缓程度、河谷宽窄及形态特征、不同地貌单元的特征及其相互关系等。地形地貌直接影响场址和线路的选择。4、地下水条件主要包括地下水类型、水位、水量、流向、流速、埋藏、分布、地下水的渗流对工程建筑的影响以及地下水的水质和对混凝土的侵蚀性等。5、不良地质现象指地表地质作用,诸如地震、滑坡、崩塌、泥石流、岩溶、河流冲刷以及风化、侵蚀等,这些不良地质现象对
37、建筑物的稳定和正常使用构成威胁。 在土木工程的设计和施工过程中,必须掌握场地的工程地质条件。勘探则是了解地表以下地质情况的一种可靠方法,它可以直接或间接地取得有关地下岩土层的工程地质和水文地质资料。取样则是为了提供对岩土特性进行鉴定和各种试验所需的样品。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 17 页,共 21 页 - - - - - - - - - - 钻探取样分析 (1)岩土状况岩土状况损失率岩土状况较好岩土状况一般岩土状况较差岩土状况较好是指岩土种类单一,性质变化不大;岩土状况一般是指岩土种
38、类较多,性质变化较大;岩土状况较差是指岩土种类多,性质变化大,存在有褶皱或断裂带,或基岩节理、裂隙和破碎带发育,或地层含有软土、多年冻土、湿陷、膨胀等不良地质现象。(2)地下水位地下水位损失率开挖面在地下水位以上开挖面在地下水位以下5m 以内开挖面在地下水位以下5m 以上 ,10m 以内开挖面在地下水位以下10m 以上 ,20m 以内4.2.3 施工方法1、盾构法盾构掘进中的风险源主要有地表沉降、穿越地下障碍物、输送机喷涌、换刀风险、管片上浮等。(1)地表沉降:是盾构掘进施工面临的主要风险。如地表沉降控制不当,可能造成地面下陷、甚至引起建构筑物受损。(2)穿越地下障碍物:在遇到障碍物,如大石块
39、等,容易造成盾构机较大的磨损甚至无法正常掘进。(3)输送机喷涌:在常规盾构掘进过程中,由于对前方水体性质不明,或在地表水体下掘进, 都可能发生螺旋输送机泥土喷涌的现象,甚至会伴随地面沉降,沿海软土地基中此类事故曾有过发生。渐增渐增精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 18 页,共 21 页 - - - - - - - - - - (4)换刀风险:因刀头磨损而换刀盘也是常规盾构施工的风险源之一,特别是长距离或土层性质变化大的盾构施工。(5)管片上浮:常规盾构施工中可能存在的管片上浮风险。2、钻爆法
40、和新奥法(1)开挖面坍塌:指开挖面洞顶塌落。在工程开挖过程中,因操作不当、地质情况突变、开挖时间过长、 支护措施不及时等可能造成开挖面坍塌,若控制不力,则可能酿成事故。 开挖面坍塌以及引起的地面塌陷等,其造成的工程本身的损失并不大,但如在敏感位置施工,则可能造成的第三者责任风险较高。(2)地面隆起:主要指注浆压力参数不当,导致地面隆起。地面隆起可能造成路面破裂以及一定程度的地基扰动;其造成的工程本身的损失很小,引起的第三者责任也相对较小。(3)工作面涌水:主要指工作面上方存在水体,导致突发涌水,最终形成塌陷事故。3、明挖法影响基坑开挖主要是环境因素,如暴雨、水灾以及雨污水管线等。盖挖法面临的风
41、险与明挖法有较多类似,鉴于盖挖采用内封闭施工, 暴雨水灾的影响对其较低。施工方法损失率明挖法钻爆法新奥法盾构法4.2.4 周边建筑物及管线本项目主要评估第三者责任损失风险。隧道施工可能引发地面沉降、 甚至塌陷。在地铁施工前要对给周围建筑物带来的风险进行评估, 施工方法可做相应的调整, 必要时对被穿越的建筑物要做地基加固。地下市政管网,包括给水管道、污水管道、通讯管网、煤气管道等,在地铁施工前应该探明,根据实际情况或做迁移。市政管网的埋深一般在23m 之间,而隧道埋深在15m 左右,隧道施工中触碰这些管网的可能性低。而在车站、竖井等基坑开挖施工中,因操作不当、安全防护工作不到位等, 也可能造成对
42、市政管网的破坏,从而引发第三者责任损失。 分区损失率建筑物或管线分布稀疏区建筑物或管线分布一般区建筑物或管线分布密集区渐增渐增精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 19 页,共 21 页 - - - - - - - - - - 4.2.5 风险单位的划分1、建造期内,考虑各种意外事故和水灾的损失影响范围,对于以下任何一种情况,整个地铁工程应作为一个危险单位。 其他情况按照 2 进行危险单位划分:(1)存在穿越江河、湖泊或海湾的区段;(2)地铁沿线任何一点离开最近的江河、湖泊或海湾的距离小于100
43、m;(3)地铁所在区域最近10年的年最大降雨量大于1000mm。2、在建地铁工程每10 公里(包括车站)可以划分为一个危险单位(不小于 10 公里) ;车辆段另外单独划作一个危险单位。3、建地铁工程如果附带有部分地上段,则地上段可以单独划作一个危险单位。4、土建和安装工程部分在建造期内存在较大重叠,相互之间的影响在所难免,在依据 1、2 和 3 划分危险单位时应将二者合并考虑为一个危险单位。5、营运期内的危险单位可以参照建造期内的划分原则来考虑,但应保证设置独立可靠的自动报警系统、水消防系统(水幕隔断系统)、化学灭火系统;设置足够的泵房设备,位于水域以下的区间隧道两端设置电动、手动防淹门。如果不能满足上述要求,则应将整段隧道作为一个危险单位。结束精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 20 页,共 21 页 - - - - - - - - - - 文档编码:KDHSIBDSUFVBSUDHSIDHSIBF-SDSD587FCDCVDCJUH 欢迎下载 精美文档欢迎下载 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 21 页,共 21 页 - - - - - - - - - -