超大矩形斷面淺覆土盾構(gòu)頂管施工風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
【圖文】：
的措施。研究結(jié)果對工程建設(shè)單位和相關(guān)部門的決策提供科學(xué)、系統(tǒng)、綜合、實(shí)用的依據(jù)，實(shí)現(xiàn)安全、經(jīng)濟(jì)、高效的管理目標(biāo)。1工程概況紅專路隧道位于紅專路與中州大道交叉口，西接紅專路姚寨路交叉口，東接龍湖商務(wù)外環(huán)。工程全長801.263m，隧道按4孔布置，中間2孔為機(jī)動(dòng)車道，設(shè)置為雙向4車道。大頂管機(jī)外形尺寸10.12m×7.27m，管片尺寸10.1m×7.25m，，管片厚度60cm，小頂管機(jī)外形尺寸7.52m×5.42m，管片尺寸7.5m×5.4m，管片厚度55cm；長度為1.5m，C50P10砼，采用頂管法和土壓平衡盾構(gòu)掘進(jìn)相結(jié)合的方式進(jìn)行施工，如圖1所示。圖1場地位置Fig.1Sitelocation超大斷面、超淺覆土多孔矩形隧道盾構(gòu)頂管施工，其主要難點(diǎn)包括盾構(gòu)及頂管機(jī)械的確定，隧道進(jìn)洞與出洞過程的地層變形和管節(jié)軸線控制，隧道掘進(jìn)過程中的開挖面穩(wěn)定性、軸線糾偏和穿越障礙物，以及下穿既有道路和敏感管線等環(huán)境效應(yīng)。同時(shí)也是本工程易發(fā)生施工風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。2風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法根據(jù)紅專路隧道的實(shí)際情況、評(píng)價(jià)目標(biāo)和已有的評(píng)價(jià)基礎(chǔ)資料等，選擇R=P×C定級(jí)法和模糊綜合法相結(jié)合的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法，對該隧道風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估。R=P×C定級(jí)法是綜合考慮風(fēng)險(xiǎn)因素發(fā)生概率和風(fēng)險(xiǎn)后果，給風(fēng)險(xiǎn)定級(jí)的1種方法。其中，R表示風(fēng)險(xiǎn)；P表示風(fēng)險(xiǎn)因素發(fā)生的概率；C表示風(fēng)險(xiǎn)因素發(fā)生時(shí)可能產(chǎn)生的后果。P×C不是簡單意義的相乘，而是表示風(fēng)險(xiǎn)因素發(fā)生概率和風(fēng)險(xiǎn)因素產(chǎn)生后果的級(jí)別的組合。模糊評(píng)價(jià)法是利用模糊集理論評(píng)價(jià)工程項(xiàng)目
不能精確的特性就是模糊性。模糊評(píng)價(jià)法就是權(quán)衡各種因素，給出一個(gè)總概括式的優(yōu)劣評(píng)價(jià)或取舍，屬于多目標(biāo)決策方法。對于本文所依托的工程項(xiàng)目，先采用P×C定級(jí)法先找出項(xiàng)目中存在的各種主要風(fēng)險(xiǎn)因素，并分析各風(fēng)險(xiǎn)因素的發(fā)生概率P；然后根據(jù)各風(fēng)險(xiǎn)所產(chǎn)生的后果對人、環(huán)境和工程項(xiàng)目本身造成的影響程度，采用定量計(jì)算的方法給這些風(fēng)險(xiǎn)因素劃分后果等級(jí)C；最后將P和C組合起來，參照模糊綜合評(píng)價(jià)法的風(fēng)險(xiǎn)判斷矩陣，對各風(fēng)險(xiǎn)因素的等級(jí)進(jìn)行排序和評(píng)價(jià)。在上述風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法的基礎(chǔ)上，采用以下評(píng)估流程進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，如圖2所示。圖2評(píng)估流程Fig.2Evaluationprocess3風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別3.1風(fēng)險(xiǎn)分析紅專路隧道頂管段擬采用土壓平衡盾構(gòu)與頂管法結(jié)合的施工方法，從進(jìn)出洞風(fēng)險(xiǎn)、選型風(fēng)險(xiǎn)、設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)、掘進(jìn)風(fēng)險(xiǎn)以及環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)等方面對施工過程的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析如下。1)進(jìn)出洞風(fēng)險(xiǎn)主要包括洞口土體發(fā)生坍塌；洞口土體大量流失；進(jìn)出洞軸線偏離設(shè)計(jì)；頂管后靠支撐發(fā)生位移及變形；鑿除洞門后出現(xiàn)涌土。2)盾構(gòu)選型風(fēng)險(xiǎn)盾構(gòu)機(jī)機(jī)型選擇正確與否是盾構(gòu)隧道工程施工成敗的關(guān)鍵。盾構(gòu)選型欠妥易發(fā)生如下事故：掘削面噴水，掘進(jìn)被迫停止；掘削面坍塌使周圍建筑物基礎(chǔ)受損；地層變形、地表沉降，地下管道設(shè)施受損，引起管道破裂，造成噴水、噴氣、通訊中斷、停電等；嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致整條隧道報(bào)廢。3)盾構(gòu)機(jī)與頂管設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)盾構(gòu)與頂管機(jī)械選擇不當(dāng)所造成的風(fēng)險(xiǎn)事故有以下幾種可能：大刀盤和刀頭磨損；千斤頂推進(jìn)故障；注漿系統(tǒng)故障；吊裝與拼裝系統(tǒng)故障；盾尾密封系統(tǒng)失效等。4)掘進(jìn)風(fēng)險(xiǎn)由于工程地質(zhì)情況的復(fù)雜性，盾構(gòu)頂管在掘進(jìn)過程中，可能會(huì)碰到的主要風(fēng)險(xiǎn)有：開挖工作面失穩(wěn)；盾構(gòu)軸線偏離；開挖面有障礙物。5)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)盾構(gòu)頂管下穿重要市政道路——
【作者單位】： 中鐵中原投資發(fā)展有限公司;中南大學(xué)土木工程學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金青年基金資助項(xiàng)目(5140826)
【分類號(hào)】：U455.43
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本文編號(hào)：2541429
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