地铁隧道矿山法施工风险管控分析

(整期优先)网络出版时间:2018-12-22
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地铁隧道矿山法施工风险管控分析

李向阳

李向阳

中交第二航务工程局有限公司广东深圳430000

摘要:地铁隧道工程施工过程中,矿山法施工风险的发生不仅会严重影响工程的进度和质量,还会给施工单位带来不可估量的损失。为此,本文针对地铁隧道矿山法施工风险的类型及相应的管控方法进行了分析、探讨。

关键词:矿山法;施工风险;地铁隧道;管控方法

0引言

矿山法在地铁隧道工程建设中发挥着非常重要的作用,推动着地铁隧道工程的进步与发展,但是,矿山法应用过程中,还存在着一定的施工风险的威胁,影响着施工的进度、质量及经济效益。因此,对矿山法施工风险的管控策略方法进行分析对于地铁隧道建设具有重要意义。

1.地铁隧道矿山法施工风险的类型及特点

1.1地铁隧道矿山法施工风险类型

(1)地质风险。地铁隧道路线途径的区域地质条件较差,矿山法施工过程中很容易出现坍塌、涌水或沉降等安全事故。地铁隧道施工前,地质勘察单位或人员未严格按照相关规范标准要求进行岩层各项性能的勘探,地质勘探数据结果缺乏准确性和可靠性,设计单位如果按照不准确的地质勘探数据进行设计,则必然会埋下地质风险隐患。还有,施工单位在矿山法施工前没有深入研究、掌握开挖岩层的地下水位、地质特点和岩性等,盲目施工则极有可能会导致塌方等事故的发生。(2)水文风险。有些地铁隧道路线途径区域的含水量比较充足,矿山法开挖过程中,由于开挖降水而产生的水压差使得这些区域底层内出现渗水现象,从而引起围岩土体的收缩固结,最终导致地表沉降和变形。如果地铁隧道途径区域的上方为湖泊、河流等水资源较为丰富的区域,这样隧道上方的水就会不断渗透到地下,不仅使得降水施工效果受到严重的影响,而且会大大降低隧道底层土体的强度和稳定性,最终导致安全事故的发生。(3)环境风险。所谓的环境风险是指地铁隧道施工现场由于施工而对周围环境产生施工风险,比如地铁隧道施工现场的建筑物、地下管线都可能会因为矿山法开挖施工影响正常使用或底层出现沉降和变形的现象,从而严重影响周围居民的正常生活和工作。(4)施工风险。地铁隧道施工中,可能会遇到各种类型的围岩,施工技术人员选用的施工工艺或方法如果不合适的话,则极有可能会导致围岩坍塌、变形和失稳的风险发生。

1.2地铁隧道矿山法施工风险特点

(1)客观性。客观性是指地铁隧道矿山施工风险是客观存在的,人们只能通过各种手段和有效措施降低风险发生的几率,但是无法彻底避免,施工风险不会因为人的主观意识而改变,矿山法施工想要做到“零风险”是不可能的。(2)普遍性。普遍性是指所有的地铁隧道矿山法施工风险具有普遍联系性,施工风险的类型和管控方法具有普遍性。(3)不确定性。矿山施工风险的不确定性指的是风险发生的地点、时间和产生的损失具有不确定性。在地铁隧道施工过程中,即使发生率非常小的矿山法施工风险也有发生的可能,还有些矿山法施工风险发生后还可能会引发一系列新的施工风险发生,这些都具有不确定性。(4)动态性。矿山法施工风险的动态性是指地铁隧道施工的全过程中有些风险是始终存在的,而有的风险会提前暴露出来,同时,随着地铁隧道矿山法施工进度的变化施工风险的重要程度也是不断变化的。(5)规律性。地铁隧道矿山法施工过程中,施工风险发生的概率和产生的损失是有规律可循的,为施工风险管控提供了指导和帮助。

2.隧道矿山法施工风险辨识与评估方法

地铁隧道工程施工单位在矿山法施工前应该根据施工方法和工程条件等全方面因素,对矿山法施工风险进行整理和评估,确定施工风险等级,制定有效的施工风险控制策略和紧急应急预案,并形成施工风险评估报告。目前,地铁隧道矿山法施工中,常用的施工风险评估方法有风险矩阵法、层次分析法、蒙特卡洛模拟法、模糊分析法和人工神经网络法。风险等级(R)=致险因子发生率(P)×致险因子发生可能产生的后果(C)。安全风险评价矩阵,如表2-1所示。

表2-1安全风险评价矩阵

安全风险等级划分,如表2-2所示。

表2-2安全风险等级划分

3.地铁隧道矿山法施工风险管控方法

3.1地铁隧道矿山法施工风险的一般管控方法

(1)风险规避。顾名思义,风险规避就是采取措施规避风险的发生。切断施工风险源虽然执行起来相对较为简单,提前采取有效的措施消除可能发生的施工风险,降低施工风险发生率和施工风险带来的损失,但是,如果事事规避、处处规避所需要投入的成本比较大,降低了经济效益。(2)风险转移。地铁隧道工程建设中,如果存在的矿山法施工风险无法避免,项目管理负责人可以通过工程保险和工程分包的方法将施工风险转移到其他单位或个人,降低施工风险造成的经济损失。风险转移无法将施工风险彻底消除,只是矿山法施工风险管控的辅助措施,项目管理者要巧妙、灵活的运用。(3)风险缓解。风险缓解是减轻矿山法施工风险的有效措施,通过风险缓解可以将矿山法施工风险发生的概率和造成的损失将至最低,比如,根据地铁隧道工程的特点,结合类似工程项目案例的成功经验,制定应急预案和应急措施以降低施工风险造成的损失。(4)风险自留。风险自留包括风险自保和风险自担两种方式,这种方法对单位的综合实力要求比较高,尤其是财力方面,使其能够在风险发生时有充足的资金来应对。自留的风险通常包括两类:一是发生概率较小的矿山法施工风险;二是带来的损失较小的矿山法施工风险;三是无法规避或转移的矿山法施工风险。地铁隧道工程施工中,一般不提倡采用这种策略方法来管控矿山法施工风险。

3.2地铁隧道矿山法施工风险管控的具体方法

(1)地质风险管控。地铁隧道矿山法施工前,建设单位应该选择综合实力较强的地质勘探机构来完成前期的地质勘察工作,要求相关专业技术人员端正态度,确保地质勘探各项数据结果的准确性、全面和可靠性。其次,设计人员要对地质勘察技术人员提供的地质勘察数据进行核实,施工人员要积极配合地质勘探技术人员顺利完成工作,并在施工前深入研究各

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项数据,根据地质勘探数据结果确定合适的施工技术,估算出是否存在坍塌的风险,制定相应的应对措施。施工单位在矿山法施工过程中,要根据施工现场地质条件的变化,及时调整施工方法和工艺,降低施工风险发生率和造成的损失。(2)水文风险管控。设计人员在工程设计过程中要注意排水设计,地下水可能会导致涌水或渗水问题的出现,从而严重影响施工进度和质量,因此,在矿山法开挖施工中,施工单位要做好引水和排水工作。(3)环境风险管控。施工单位在矿山法施工前要对地铁隧道施工现场周围的建筑物和地下管线的分布情况要进行深入的调查,对于存在渗漏、破损和使用年限较长的地下管线采用有效的防护措施。隧道矿山法施工过程中,一旦发现地表出现变形和沉降的情况,必须针对出现的原因进行分析,制定合理可行的施工方案,保护建筑物和地下管线。(4)施工风险管控。首先,严格把控支护材料质量,严格按照施工图纸设计和相关规范标准进行施工;其次,做好变形速率和变形量的监控,针对监控数据采取有效的应对措施,降低塌方等施工风险的发生。最后,强化支护参数、严格控制开挖长度,综合考虑各方面因素确定合适的开挖方法,以保证开挖初支的安全性和稳定性。

3.结语

总而言之,地铁隧道矿山法施工风险的存在是不可避免的,主要包括地质风险、水文风险、环境风险和施工风险四种类型。矿山法施工风险的管控应该从地铁隧道施工的全过程出发,根据地铁隧道工程的特点和类似工程成功经验制定有效的措施和解决方法,降低施工风险发生的概率和风险发生造成的损失,这样不仅是地铁隧道工程建设顺利进行的需要,同时,也有助于经济效益的提高。

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