首页 > 建筑理工 > 工程建筑 >

软土地层盾构隧道工程风险管理方法研究

作者:高永琪董子博张文更新时间:2015-09-06 16:29 点击:次

【论文发表关健词】盾构掘进隧道工程三图四表动态管控关键参数

【职称论文摘要】

根据软土地层盾构隧道工程施工技术和管理的特点，结合宁波轨道交通2号线TJ2101标盾构隧道工程实例，针对软土地层盾构施工存在的安全风险大以及管片上浮、盾构姿态不易控制等系列问题，研究总结了盾构施工以“三图四表”管控措施为基础的动态风险管理方法，明确了盾构工程参建各方的职责，分析确定了盾构施工关键参数，建立了以关键参数为过程控制手段的参加各方管理体系，促进了盾构精细化施工管理，可供软土地层盾构隧道类似工程参考。

中图法分类号TU91；文章标识码 A
　　1 引言
　　在软土地层中进行盾构隧道施工，由于盾构掘进对周围土体造成扰动，引发局部地层水土损失及剪切破环，不可避免的会对工程本体以及周边环境造成影响；并且盾构在饱和软土地层掘进还存在轴线不易控制、管片上浮及成型隧道质量缺陷等系列问题，在安全和质量上均存在一定隐患和风险。为了保障盾构工程顺利进行，有必要采取管理措施，有效规避或控制盾构工程建设的风险和隐患，以降低风险发生概率，减少风险事故损失。
　　相关学者对基坑“三图四表”管理制度进行了一定的研究，胡雷[1]主要从管理的角度对“三图四表”管理制度在深基坑开挖过程中的应用进行总结。成琨、戴慧丽[2]总结了基坑工程中“三图四表”的基本内容、作用及过程管控应用成效，提出了由被动管理转变为主动落实的管理理念，并建议推广到盾构工程施工项目中。
　　本文在基坑工程“三图四表”管理制度应用的经验基础上，结合盾构施工技术以及管理特点，研究总结了盾构“三图四表”管控措施，以期更有效的主动规避或控制盾构施工风险，提高盾构工程质量。
　　2 盾构“三图四表”简介
　　盾构“三图四表”是由《区间线路总平面图》、《区间线路纵断面图》、《区间隧道管片拼装图》、《盾构施工基本参数表》、《盾构掘进关键参数记录表》、《现场监测分析会记录单》和《现场记录表》组成。
　　（1）《区间线路总平面图》主要包括：盾构区间总平面图及平曲线要素、监测布置图、周边环境及其平面对应关系、主要风险源要素、隧道环号里程、形象进度等。总平面图动态显示掘进中的影响因素及其位置关系，再结合对应的监测点实测数据，掌握施工影响范围和程度；同时通过分析管片拟合设计轴线的情况，掌握拼装管片理论需要的楔形量，指导管片选点。
　　（2）《区间线路纵剖面图》类似《施工总平面图》作用，是从纵向和竖向记录分析相应设计要素及施工信息。主要包括区间隧道纵断面图及竖曲线要素、地质水文信息、周边环境及其立面对应关系、隧道环号里程、工程进度、主要风险源要素、拟合竖曲线情况等。
　　（3）《区间隧道管片拼装图》主要包括管片拼装示意图和技术参数对照表、设计/拟合/实际拼装点位、高偏及平偏表、管片安装环数等。
　　（4）《盾构施工基本参数表》是用于记录盾构掘进作业的基本参数，包括盾构机类型、电瓶车编组、注浆参数等变化不大的相对固定参数信息。
　　（5）《盾构掘进关键参数记录表》记录选取的盾构掘进关键施工参数，主要包括盾构机姿态、管片姿态、盾尾间隙、千斤顶行程差等。上述参数重点反映盾构施工“三根轴线”相对关系，即线路设计轴线和盾构轴线、管片实际轴线，管片实际轴线与盾构轴线的的相对位置关系，实时掌握这“三根轴线”相互关系及其对应的关键掘进参数，有利于成型隧道线型控制和管片质量控制。
　　（6）《现场监测分析会记录单》是施工、监理及第一方监测等单位对现场工况、监测情况、存在问题及处理措施进行记录的表格。
　　（7）《现场记录表》可分为日常巡检和联合巡检记录表，主要记录内容有：洞内的盾构铰接密封及管片渗漏水、管片错台、盾尾漏浆等状况；地面的建构筑物和地表变形及开裂、管线渗水、地面跑浆及泡沫流失、管线井开裂及积水变化等情况。
　　通过上述信息收集和记录，掌握盾构施工动态情况并进行分析，进而制定相应对策，实时进行盾构施工管控。
　　3 盾构“三图四表”过程管控及参建方职责
　　在对基坑“三图四表”应用总结的基础上，宁波轨道交通指挥部组织参加方对盾构“三图四表”管控措施进行了针对性改进和完善，建立了以远程监控系统为信息平台，以监控管理中心和现场分中心为两级管理架构，以盾构掘进关键参数管理为重点的盾构隧道工程安全风险管理体系，并进一步规范了施工方项目管理层和作业层的职责和流程，加强了盾构工程管理体系的指令下达与信息反馈。
　　3.1 相关管理层
　　建设方：负责“三图四表”管理办法制定，统筹监控管理中心、现场分中心的建立，督导“三图四表”的应用，对参见方监控管理工作进行检查考核。
　　风险咨询单位：评估“三图四表”相关管控体系运行情况；配合建设方督察监控分中心的工作，参加联合巡检；根据工况、监测数据、周边环境情况等相关信息对盾构施工作出安全评估。
　　第三方监测单位：负责协调推进监控分中心的工作，审查“三图四表”尤其是监测数据的真实有效性，负责分析总结监测成果；牵头组织工点联合巡检并将联合巡检记录表上传信息平台。
　　监控管理中心：负责盾构“三图四表”管控措施的管理、推进、更新、展现、成果分析应用等工作。
　　3.2 现场执行层
　　总监总体负责现场监控分中心的工作开展和措施落实，每天和每周组织召开施工方、监理方、第一方监测参加的盾构施工分析会，当施工异常或监测数据超标时，进行预警，召集相关单位的负责人召开专题会或预警分析会，研究制定相关措施并督导落实。
　　图1监测监控管理中心组织机构
　　Figure. 1 Monitoring and control management center organization

图2 盾构现场分中心组织机构
　　Figure. 2 Shield site sub-center organization
　　监理单位：由总监总体负责，盾构专监负责具体工作。负责对施工方当日数据的审核；组织施工方、第一方监测单位进行日周巡检并召开盾构施工分析会；负责上报《每日/ 周现场监测分析会记录单》和《日常/联合巡检现场记录表》至信息平台。
　　施工单位：由项目总工负责工作统筹，专业工程师负责具体工作。施工期间每日更新上报盾构“三图四表”；参加现场现场巡检和联合巡检及其分析会；结合各方要求制定具体施工措施并落实。
　　图3 施工指令下达与施工信息反馈流程
　　Figure. 3 Construction instructions andconstruction ofinformation feedback process (责任编辑：论文发表网)转贴于八度论文发表网: http://www.8dulw.com(论文网__代写代发论文_论文发表_毕业论文_免费论文范文网_论文格式_广东论文网_广州论文网)