地铁施工风险分析Word格式.doc

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3.3.4新奥法（浅埋暗挖法） 9

3.3.5沉管法 9

3.3.6钻爆法 10

3.3.7混合法 10

4、地铁施工风险分析 11

4.1地铁施工风险概述 11

4.2地铁施工风险分析 12

4.2.1地理位置 12

4.2.2工程地质 14

4.2.3施工方法 15

4.2.4周边建筑物及管线 16

4.2.5风险单位的划分 17

1、前言

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。

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、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。

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。

<

地铁和轻轨的区别>

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1.5～3万人次，而地铁的单向高峰小时客流量则为3～6万人次。

地铁和隧道的区别>

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2～3层的地下建筑和地面出入口，按其功能分为四种：

Ø

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。

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。

（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，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

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

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。

工程实例>

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224.3m，标准断面宽18.9m，基坑深约18.9m，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

盾构机

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。

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：

手工挖掘式、半机械挖掘式和机械挖掘式3