地鐵隧道開挖施工安全風險管理研究

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摘要：隨著我國經濟建設的快速發展，科學技術不斷進步，特別是隨著我國城市化進程的快速推進，對地鐵隧道工程的質量要求越來越高，因此就需要地鐵隧道工程企業做好施工過程中的質量管控。近幾年我國建設行業的不斷發展，市政工程對地鐵隧道工程施工品質的要求不斷提高，因此只有高品質的工程才能在當前競爭激烈的市場中站的一席之位，才能獲得市場的肯定，為企業獲得競爭優勢。當前，隨著我國的快速發展，關于地鐵隧道工程質量的相關法律法規不斷地進行完善和健全，對地鐵隧道質量的把控有了進一步的要求，但是仍然有改進的地方。因此通過研究分析雙側壁導坑法地鐵隧道開挖施工安全風險管理十分重要，能夠為我國未來的地鐵隧道工程發展做出微薄貢獻，能夠更好地提升我國地鐵隧道施工行業的整體水平。

關鍵詞：雙側壁導坑法；地鐵隧道；施工安全；風險管理

地鐵隧道工程管理施工過程質量控制是一項非常繁瑣并且重要的工作，對相關管理人員的職業素養要求極高，即要求其具備專業的技術知識，又要求其具備優秀的管理能力。其現場施工管理的工作系統性強，需要該項目體系內的多部門協同完成，才能確保地鐵隧道工程現場施工管理工作的更加科學有效的推進。地鐵隧道工程是一項集合多個環節的項目，是一個施工時間長的系統性工程，各個環節環環相扣，任何一個小的失誤都會造成地鐵隧道工程質量不達標的情況發生，因此就需要相關管理人員能夠有效的檢驗工人進行施工時的施工技術是否按照要求執行，這對地鐵隧道工程現場施工管理人員有著較高的職業素養要求。

1雙側壁導坑法概述

在地鐵隧道施工中，運用雙側壁導坑法進行隧道的開挖工作是當前較為常用的一種方法，雙側壁導坑法又稱雙側壁導洞法或眼鏡工法，是以新奧法為基礎原理進行優化升級后的一種施工方法。主要適用于斷面很大、地層較差的Ⅳ、Ⅴ級圍巖地層、不穩定巖體和淺埋段、偏壓段、洞口段。雙側壁導坑法的施工特點是將大面積的隧道橫截面分割成為多個洞室，通過對各洞室進行開挖封閉成環后，形成隧道。這種施工技術有效的解決了橫截面積大，體表深度較淺，在構筑物下方開挖隧道的安全性。需要注意的是，雙側壁導坑法具有安全管理風險、周邊建筑物及地表沉降風險、拱部坍塌風險、爆破作業風險、臨時用電風險、拆除臨時支撐風險和社會風險等七個方面的風險問題。在進行雙側壁導坑法進行隧道開挖工作時，需要注意開挖橫截面應該近似于橢圓形，避免應力集中效應，而且在開挖過程中盡量減少對周圍巖石的擾動。在開挖初期，一般采用鋼筋、鋼架、拱架和噴射混凝土來起到一個柔性的防護體系，通過這種簡單的防護體系來保證開挖初期的安全，在這段時期進行開挖時，應當快速封閉成環，以此能夠更好的利用圍巖的自承能力來承受土壓。在進行該階段施工時需要注意圍巖的變形情況，一旦出現變形應當立即停止施工，進行人員疏散工作。隧道施工過程中，施工單位都會建立一套圍巖支護結構監控系統，通過信息化、自動化的方式監管圍巖情況，了解施工風險動態，從而能夠更加科學合理的進行施工調整，以此確保施工的安全性和工程的質量可靠性。1.1雙側壁導坑法的工藝流程。第一步：在隧道的左側先挖出導洞作為上臺階，這一施工目的主要是為了在施工初期保障左側支護和臨時支護的作用，然后再拱頂處進行注漿作業。第二步：在上臺階下方約10~15m的地方進行開挖，開挖后的結構稱之為下臺階，主要目的也是作為左側支護和臨時支護的作用，具體施工形狀如圖1所示。第三步：在左側下臺階最右邊再向右邊計算10~15m的位置進行右側下臺階的開挖工作，工作流程與目的與第一步要求一樣，實際間隔距離以計劃開挖隧道的橫截面積進行相應的計算。第四步：在左側上臺階最右邊再向右邊計算10~15m的位置進行右側下臺階的開挖工作，工作流程與目的與第一步要求一樣，具體施工形狀如圖2所示。第五步：在右側導洞下臺階位置，向左邊主動上臺階10~15m的地方進行開挖和噴混作業，以此形成頂壁的支護效果。第六步：等到主動上臺階的噴射混凝土凝固后，進行中臺階的開挖工作，距離應當控制在10~15m的范圍。第七步：在主洞開挖完成后，其下方5~10m的地方進行下臺階的開挖工作，開挖完成后，第一、二、五、六、七就成為整個隧道前期的支護體系，直至主洞全部閉合，如圖3所示。第八步：分段將初支結構的臨時支護進行拆除，同時施做仰拱防水、綁扎仰拱二襯鋼筋并進行混凝土澆筑，同時綁扎仰拱二襯鋼筋并進行混凝土澆筑作業回填平整后完成第九步：在隧道初支的四周鋪設防水層，進行二襯拱墻施工。1.2通過雙側壁導坑法進行隧道開挖工作的注意事項。（1）運用雙側壁導坑法進行隧道開挖工作時，側壁導坑的形狀應當是1/4個橢圓形的，兩個側壁導坑的橫截面積之和應當約等于整個隧道橫截面積的1/3。（2）開挖過程中遇到圍巖時，應當盡量使用開挖機或人工進行圍巖的清除工作。如果必須進行爆破作業時，務必注意爆破安全，減少因爆破施工造成的對地層的擾動。因此應避免爆破施工，在城市施工中更要避免。（3）在進行隧道開挖工作時，需要嚴格按照相應規范做好支護的監控測量工作，隨時檢測圍巖及支護的變形情況，以確保在后續施工工程中及時修正支護參數，改變施工方法，確保施工工作的安全。（4）施工過程中，左右導洞的距離不能小于10m，前后差距不能小于10m。在進行中間坑洞進行施工的時候，左右洞室與中間洞室的前后距離不能低于30~50m。（5）待洞室開挖完成后應當第一時間進行初期支護的施工，同時盡快使隧道形成閉環。（6）在進行左右導洞的上下臺階施工時，可以根據開挖機械的高度設置臺階高度，建議施工隊伍配置適合的小型機械進行開挖工作，保證挖土工效。（7）在對臨時支護進行拆除的時候需要考慮拆除后對工程后續施工的影響，要嚴格按照監控數據進行拆除工作，通過安全、科學的拆除手段來保障工程的安全性。（8）通過對拱頂部位實施小導管超前加固后，塊狀碎石被泥漿膠結起來，形成拱形受力圈提高整體強度，同時小導管剛度較大，能較好的起到管棚的作用，對拱頂起到較好的約束。

2加強地鐵隧道工程施工質量控制的具體措施

2.1重視地鐵隧道工程施工安全，做好風險預控工作。為了確保地鐵隧道工程施工管理工作順利進行，首先要做好安全管理工作，加強安全施工宣傳預防培訓工作。另外，為了更好的做到安全施工，施工單位應建立科學合理的安全施工管理制度，明確施工安全，有效提高施工人員安全施工，規范操作的自覺性。施工安全技術也要根據現場情況進行優化，施工單位要加強相關安全技術的投入，人員與技術的配合才能更快提高施工質量，確保安全施工。風險預控是地鐵隧道工程施工安全管理中的一項重要組成，已被廣泛地應用到了施工中，提高了安全管理的前瞻性與有效性。風險預控屬于預防性的安全管理模式，特性是安全管理的前瞻性，有利于地鐵隧道工程安全管理應急預案的建立。風險預控是一種過程性的管理，也即在事故發生前，通過對于重大危險源的進行判別、有效監控，削弱或消除危險源安全事故的出現。風險預控安全管理有利于地鐵隧道工程施工識別重大危險源，同時能最大程度掌控生產過程中各種可能出現的安全隱患，并且也可最大限度減少生產過程中面臨的安全風險。2.2有效的控制工程原材料質量。想要有效的控制工程質量，就要從工程原材料介入，并建立常規工程材料的大數據網絡架構，從中遴選取優。對于提供劣質原材料的供應商建立相應的記錄或者臺賬，拒絕采購該部分供應商的原材料。選擇合格的原材料才能建設出質量可靠的工程，才能有效的確保精品工程。2.3做好機械設備的管理工作。現在的建筑工程項目由于有大量的大型機械設備的輔助，建設速度相比于以往有了大幅度的提升，但如果未能做好技術管理工作就容易造成設備故障或者事故的發生。因此相關技術管理人員需要合理規劃機械設備的使用與維護，做好同類設備的調度工作，避免單一設備長期處于高負荷工作，從而造成設備故障引發工程事故的發生。同時也要做好大型設備的維護工作和小型設備的日常管理工作，要做到每天檢查每周檢修，保障機械設備的安全可靠。

3結束語

隨著我國經濟的快速發展，社會對城市基礎設施的要求越來越好，要求我國市政工程項目不僅要建設的快，更要求高質量。只有做好地鐵隧道工程現場管控及技術管理工作，才能促使工程安全有序的推進。因此除了要保障工程質量外，更要求企業做好現場管理的工作。工程企業在面對競爭日益激烈的市場環境時，要根據社會變化的實時性，以求真務實的態度，做好現場風險管理工作。在企業的發展過程中，通過不斷的對施工現場管理工作的分析研究，以此來取得越來越好的發展和進步。

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作者:李昊炎 單位:中鐵四局集團第三建設有限公司