北京地鐵四號線二十標段風險點排查及應急措施.ppt

1、2020/9/7,1,北京地鐵四號線第二十標段,風險點排查及應急措施 時 間：2004年11月15日,2020/9/7,2,一、工程概況,北京地鐵四號線20標段工程北京地鐵四號線第包括頤和園站北宮門站區(qū)間、北宮門站龍背村盾構接收井區(qū)間、北宮門車站和龍背村盾構接收井的主體和附屬的土建工程、降水工程。 頤和園站北宮門站起訖里程為：K25+341.7K26+418.0，區(qū)間長度1076.3米。設兩個聯(lián)絡通道，其中一個聯(lián)絡通道與泵房合建，里程為K25+550.0，另一個聯(lián)絡通道里程為K26+048.011。 北宮門站龍背村盾構接收井區(qū)間起訖里程為：K26+591.0K27+085.0，區(qū)間長度494米

2、，最小線間距為12m，最小曲線半徑為350m,區(qū)間隧道平均覆土厚度10米左右。,2020/9/7,3,區(qū)間隧道為外徑6m，內(nèi)徑5.4m，管片拼裝襯砌的單洞圓形隧道，管片環(huán)寬1.2m，管片砼C50，S12。 北宮門站為雙層雙跨島式車站，車站起訖里程為：K26+417.3K26+591.7,有效站臺中心里程為K26+493，外包總長174.4m，外包總寬20.9m 。車站圍護結構采用8001400mm的鉆孔灌注樁，樁頂設1200900冠梁。樁間采用掛網(wǎng)噴射混凝土保持樁間土穩(wěn)定。北宮門車站的地下水包含上層滯水（埋深6.40m）、潛水（埋深16.00m）。 盾構接收井起訖里程為：K27+085.0K2

3、7+099.0,長14m,寬29m。,2020/9/7,4,二、風險點、難點分級,按照風險可能出現(xiàn)的概率、對工程可能增加的困難程度、人員財產(chǎn)損失及社會影響大小、對工期的影響程度，風險點和難點分級見下表。表中按影響因素由高向低排列，有一項達到者即可列為該級。,2020/9/7,5,風險點、難點分級表,2020/9/7,6,三、搶險組織機構,為保證北京地鐵四號線20標段施工安全，危險點一旦出現(xiàn)險情，能夠做到及時、迅速、有效搶險，將險情控制在最小范圍，將損失減小到最低限度，特成立搶險領導小組. 搶險領導小組： 組長：寧 銳(項目經(jīng)理) 副組長：李永明(副經(jīng)理)、孫平利(項目總工)、楊震（副經(jīng)理） 搶

4、險隊： 第一隊：隊長，石小軍 負責北宮門車站工區(qū)； 第二隊：隊長，劉高峰 負責盾構工區(qū) 經(jīng)理部及工區(qū)聯(lián)系電話： 車站工區(qū)：負責人石小軍、電盾構工區(qū)：負責人劉高峰、電話01062872638 經(jīng) 理 部：調(diào) 度曾剛、電話010628636,2020/9/7,7,四、準備搶險物資，提供物資保障,平時備好雨衣、手電、方木、編織袋、草袋、工字鋼、鋼管、鋼板、引水管、防毒面具等搶險物資，發(fā)電機、水泵等設備放置在距離開挖面15米處，豎井地表準備3-5cm碎石30m3，材料應分類堆碼整齊，標識清楚，專料專用。 所用材料、構件和設備應符合國家和行業(yè)標準的規(guī)定，以及設計要求，應具有出廠

5、合格證和質(zhì)量證明文件。施工中發(fā)現(xiàn)損壞和減少應及時更換和補充。 物資設備部負責日常檢查搶險物資及設備的完備情況。,2020/9/7,8,五、本標段已排查出的風險點、難點1、盾構區(qū)間的風險點、難點,1.1 盾構機過人工湖時 AAAA級 通過時間 2005年8月-2005年8月 1.2 盾構機過50m段隧道頂部為圓礫、礫砂的隧 AAAA級 通過時間 2005年8月-2005年9月 1.3 盾構機過180m段隧道底部1.0-1.5m為卵石-圓礫隧道 AAA級 1.4 盾構機過黨校成教院內(nèi)52m高假山時 AAA級 通過時間 2005年8月-2005年9月 1.5 盾構機通過頤和園路下時，控制地面沉降 A

6、AA級 通過時間 2005年8月-2006年8月,2020/9/7,9,1.6 盾構機通過380m砂層 AAAA級 通過時間 2005年11月-2006年1月 1.7 盾構機通過110m硬巖（最高強度達76m）AAAA級 通過時間 2005年12月-2006年1月 2006年2月-2006年3月 1.8 盾構機通過黨校成教院研究生宿舍樓 AAA級 通過時間 2005年8月-2005年9月 2006年7月-2006年8月 1.9 龍背村老加油站下調(diào)頭井施工 AAAAA級 通過時間 2005年5月-2006年10月,2020/9/7,10,2、北宮門車站的風險點、難點,2.1 橫跨主體結構36孔電

7、信管線的保護 AAAAA級 通過時間 2004年12月-2005年1月 2.2 一號風道處，43m電信管線的保護 AAAAA級 通過時間 2006年2月-2006年3月 2.3 北宮門車站開挖土體切除大有基坑錨索 AAAAA級 通過時間 2005年2月-2005年3月 2.4 車站南側靠頤和園路的圍護結構失穩(wěn) AAAAA級 通過時間 2006年4月-2006年10月 2.5 北宮門車站基坑開挖出現(xiàn)涌水處理 AAAA級 通過時間 2005年2月-2005年5月 2.6如果出現(xiàn)暴雨北宮門車站雨、污水管倒水 AAA級 通過時間 2006年2月-2006年3月,2020/9/7,11,六、各風險點的風

8、險分析、預防措施及應急預案（1）盾構區(qū)間風險點的風險分析、預防措施及應急預案,1.1 盾構機過人工湖時，如何確保隧道、盾構機及人工湖的安全； 頤和園人工湖最大深度2.7m，最小深度1.6m，湖底到隧道頂部的浮土厚度8m，從上到下0.5m1.4m的粉土填土、5m厚的圓礫-礫砂、2.6m厚的粉質(zhì)粘土。盾構機通過人工湖的長度190m。 盾構機過人工湖時，決定采取不排水施工。 風險分析：當盾構掘進土壓未控制好，湖底沉降、隆起超限時，會導致人工湖水力與掘進掌子面連通。 預防措施：通過計算和以前的施工經(jīng)驗相結合，確定合適的土壓，快速通過人工湖，人工湖的沉降控制在-20 +10mm之間。,2020/9/7,

9、12,應急預案：當人工湖水力與掘進掌子面連通時，先冷靜觀察土倉里水壓變化情況，若水壓力變化較慢，不要停機，加快盾構機掘進速度，直接通過人工湖，盾構掘進中采用雙液注漿； 若盾構機里水壓力急劇增加，而且形成噴涌時，快速關閉盾構機螺旋輸送器，停止掘進，注滿盾尾油脂，撤離隧道里所有人員。組織人力及時向人工湖底回填粉質(zhì)粘土、膨潤土和泥袋子，回填厚度0.5m?；靥罱Y束后，盾構機司機啟動刀盤，刀盤空轉2分鐘后，開始出土，同時觀察土壓傳感器和螺旋輸送器出土情況，若傳感器壓力穩(wěn)定，出土正常，就繼續(xù)掘進，不正常時，再向人工湖里拋泥袋子。等盾構機通過人工湖后，再組織人力清理和修補人工湖。,2020/9/7,13,1

10、.2 盾構機過50m段隧道頂部為5圓礫、礫砂的隧道，如何建立盾構機土壓，確保掘進安全；,此段隧道地面上有一棟新修建的帶地下室的2層公寓，隧道上方的地層分別為渣填土、粉細砂、5圓礫-礫砂。 風險分析：當土倉欠壓，擾動上面卵石層時，易引起土體塌方，導致地面沉降，引起公寓不均勻沉降和開裂，亦可能引起盾構機土倉與黨校人工湖水力連通，使盾構機出現(xiàn)噴涌，掘進受阻，從而引起地面大面積沉陷，造成安全事故。 預防措施：通過計算和以前的施工經(jīng)驗相結合，確定合適的土壓；在進入此段地層之前檢修好盾構機，準備快速通過不利地層，在掘進中加大泡沫使用量和注漿量，必要時采用雙液漿。把地面和房屋沉降控制在-20mm +10mm

11、。 緊急預案：出現(xiàn)險情后，緊急疏散住戶，并上報相關領導，及時在隧道里面進行二次注漿，加強地面和房屋監(jiān)測，并注意房屋有無新裂紋出現(xiàn)。如果地面繼續(xù)沉降，房屋出現(xiàn)裂紋，對房屋實施保護措施，隧道里繼續(xù)二次注雙液漿，地面上用備用的工字鋼，原木斜撐房屋，并在房屋沉降大的一角進行二次壓注雙液漿。盾構機繼續(xù)掘進。,2020/9/7,14,1.3 盾構機過180m段隧道底部1.01.5m為卵石-圓礫的隧道，如何建立盾構機土壓，確保刀盤和刀具安全。,此段隧道上方地質(zhì)從上到下依次分別為渣填土、粉質(zhì)粘土、粉細砂、粉質(zhì)粘土；隧道掌子面上部為粉質(zhì)粘土，下部為卵石-圓礫，地面上有9棟單層的民房。 風險分析：此段卵石層較長，

12、掘進中保護刀具安全，確保順利通過是關鍵，盡量避免在此段換刀；次段地層底下水豐富，影響土倉壓力的建立，土倉壓力欠壓時間過常會引起地面沉降。 預防措施：盾構機進入此段地層之前，認真檢修盾構機，確保在此段掘進正常。加大泡末的使用量，推進壓力要合理，停機時間不能太長，而且停機前要建好土倉壓力。 應急預案：出現(xiàn)險情后，緊急疏散住戶，并上報相關領導，及時在隧道里面進行二次注漿，加強地面和房屋監(jiān)測，并注意房屋有無新裂紋出現(xiàn)。如果地面繼續(xù)沉降，房屋出現(xiàn)裂紋，對房屋實施保護措施，隧道里繼續(xù)二次注雙液漿，地面上用備用的工字鋼、原木斜撐房屋，并在房屋沉降大的一角進行二次壓注雙液漿。刀具磨損嚴重，無法掘進時，啟用帶壓

13、換刀預案。,2020/9/7,15,1.4 盾構機過黨校成教院內(nèi)52m高假山時，突然受到地面集中荷載，如何建立好盾構機土壓，確保盾構機安全；,此處隧道上方的地層分別為粉土、粉細砂、粉質(zhì)粘土，還有部分中微風化砂巖。 風險分析：在此段正好是粉質(zhì)粘土和中微風化砂巖的分界面，盾構機的掘進模式應在此改變，如果土倉壓力建立不好，或土壓平衡轉換半敞開模式過早，會引起地面沉降。 預防措施：在此段盾構機掘進時，建立土倉壓力要考慮到地面假山的附加荷載；在不影響掘進的情況下，土壓要盡量偏大；在地層變化面處，等盾構機刀盤全部進入中風化巖層后，再開倉換刀，把齒刀換成滾刀。 應急預案：當假山出現(xiàn)沉降超限，或假山周圍的砌石

14、出現(xiàn)裂紋時；加大測量頻率，提高盾構機土倉壓力和注漿壓力，并在隧道內(nèi)二次補漿，保護盾構機和假山的安全。,2020/9/7,16,1.5 盾構機通過頤和園路下時，如何控制地面沉降，確保地面行人和車輛安全；,頤和園北宮門區(qū)間隧道上方地質(zhì)分別為渣填土、粉質(zhì)粘土、粉細砂、粉質(zhì)粘土；北宮門龍背村調(diào)頭井區(qū)間隧道上方地質(zhì)分別為渣填土、粉土、粉質(zhì)粘土、粉細砂。 風險分析：盾構機掘進如果碰到地下流砂，水囊等，土倉壓力變化無規(guī)律，螺旋輸送器出現(xiàn)噴涌，如果盲目掘進會引起塌方，會引起地面坍方，威脅到交通安全。 預防措施：根據(jù)地面的監(jiān)測數(shù)據(jù)，及時準確調(diào)整土壓，嚴格控制盾構機出土量不得大于理論出土量，如果地面水豐富，掘進要

15、加大泡沫使用量，提高渣土的不透水性，確保掌子面的穩(wěn)定。在盾構機運行正常的情況下，快速通過公路地段。,2020/9/7,17,緊急預案：如果遇到水囊或其它不利因素影響，預測到可能會引起大面積沉降時，建立好土壓，注滿盾尾油脂，停止盾構機掘進，上報監(jiān)理，組織技術人員進行原因分析和處理方案討論，分析土倉水多以及土倉壓力變化快的原因，如果是地層本身含水豐富，就加大泡沫使用量，直接掘進；如果是因為臨近的地下水管破裂，先治理水管，在掘進。必要時請專家到現(xiàn)場分析指導。 地面沉降速率快，即將威脅到地面行車安全時，迅速派緊急疏散指揮員到現(xiàn)場值勤，及時通知項目部領導，監(jiān)理、業(yè)主及交管部門。組織專車把預備的鋼板運到現(xiàn)

16、場，在沉降大的地方鋪設鋼板，同時加強地面監(jiān)測，如果沉降繼續(xù)發(fā)展，快速立好交通導改標志，并上報交管部門,破開路面，進行注漿，在隧道內(nèi)采取二次注漿。,2020/9/7,18,1.6 盾構機通過380m砂層時，在此地層中換刀較危險，如何降低刀具磨損速度，確保盾構機一次通過砂層；,此段位于頤和園路下，地質(zhì)從上到下依次為渣填土、粉土、粉質(zhì)粘土、粉細砂，隧道掌子面地層均為粉細砂。 風險分析：在含水豐富的粉細砂中掘進，如何建立好土壓，控制好盾構掘進速度，避免粉細砂發(fā)生液化是盾構機掘進的控制重點。若土壓建立不好，盾構機操作不當，掘進緩慢，對周圍地層震動較大，就容易引起地面沉陷。粉細砂層自穩(wěn)較差，盡量不在此段換

17、刀。 預防措施：粉細砂中磨刀較嚴重，通過加大泡沫使用量，減慢刀盤轉速，來控制刀具的磨損速度，盡量使盾構機一次通過粉細砂層。掘進要快速，建壓要合理，使盾構機平穩(wěn)通過粉細砂層。 應急預案：如果刀具磨損嚴重，無法繼續(xù)掘進時，采用帶壓換刀，換刀期間加強地面監(jiān)測。如果操作不當，引起地面沉降，及時通知項目部領導、監(jiān)理、業(yè)主及交管部門，封鎖路面，采用注漿，排除事故。,2020/9/7,19,1.7 盾構機通過110m硬巖（最高強度達76mpa）如何保護刀盤和刀具；,在北宮門龍背村區(qū)間有一段中微風化的礫巖，最高強度達76Mpa。 難點分析：中微風化的礫巖磨刀嚴重，在此段保護好刀具是關鍵。 預防措施：采用敞開模

18、式掘進，提高刀盤轉速，控制掘進速度（10mm），合理的使用渣土改良系統(tǒng)。,2020/9/7,20,1.8 盾構機通過黨校成教院研究生宿舍樓，如何控制沉降，出現(xiàn)險情如何處理；,此段地質(zhì)從地面到隧道底依次為：渣填土、粉質(zhì)粘土、粉土、中微風化砂巖，地面上1棟二層條形基礎的宿舍樓。 風險分析：此段線路經(jīng)過地質(zhì)補探，隧道掌子面上方為粉土和強風化砂巖，下部2m多是中風化砂巖，掌子面地層是上軟下硬。在此段掘進盾構機的姿態(tài)難以控制，容易引起超挖，造成地面沉降。 預防措施： 采用滾刀掘進； 盾構掘進刀盤轉速降低； 加大泡沫使用量； 保持土倉壓力。 應急預案：如果發(fā)現(xiàn)地面和房屋的沉降速率過大，而且沒有減緩和穩(wěn)定的

19、跡象，及時通知相關領導，通知盾構機司機停止掘進，從隧道內(nèi)進行二次注漿，同時組織人員準備從地面上加固注漿。若地面和房屋沉降仍難以控制，及時用原木和工字鋼對房屋進行臨時支撐，并啟動地面注漿加固。,2020/9/7,21,1.9 龍背村調(diào)頭井位于30年的老加油站下，施工容易引起火災,風險分析：龍背村調(diào)頭井位于已建成30年的老式油庫下，老式油庫為直埋式，難免有滲漏現(xiàn)象，下面的土體中可能含有汽油。在基坑的開挖和結構施工當中有產(chǎn)生火災的安全隱患。 預防措施： 基坑開挖時做好通風工作； 基坑內(nèi)不容許抽煙、起明火； 若汽油味濃烈時，暫停施工，加強通風； 結構鋼筋綁扎及鋼支撐架設用電焊時，事先做好通風；每個工作

20、面準備一滅火器。 應急預案：首先對現(xiàn)場的每位工作人員要進行嚴格培訓，學習滅火氣的使用，以及發(fā)生火災后的逃生方式。 火災發(fā)生后，現(xiàn)場人員迅速使用滅火器和消防水管進行滅火，并及時通知經(jīng)理部領導。如果有傷員，及時送醫(yī)院救療。,2020/9/7,22,2、北宮門車站風險點的風險分析、預防措施及應急預案2.1 橫跨車站和一號風道的36孔電信光纜和24孔電信光纜（均含軍纜）。,36孔電信光纜橫跨車站長度為25m，24孔電信光纜橫跨一號風道長度為43m，需大跨度懸吊保護，且這兩處光纜均含軍纜，均要求在施工期間確保萬無一失。 2.1.1 可能發(fā)生的風險 1）、基坑開挖過程中挖斷光纜； 2）、懸吊結構失穩(wěn)坍落造

21、成光纜斷裂； 3）、施工中重物墜落砸坍懸吊結構造成光纜斷裂。,2020/9/7,23,2.1.2 預防措施 由于兩處光纜均為地方和軍隊重點保護對象，制定如下預防措施，并嚴格執(zhí)行，以確保萬無一失。 1）、施工前，在現(xiàn)場勘察、物探的基礎上，確認兩處光纜的準確位置、埋深，并將其范圍明顯地標示出來； 2）、在基坑開挖時，按照事先標示的范圍先用挖掘機掘除路面硬層，然后用人工清土，細心地清出光纜； 3）、通過嚴密的受力計算，選用加大的特制軍用梁對兩處光纜進行密封式懸吊； 4）、建立預警機制，平時加強對大跨軍用梁的跨中撓度和樁身圍護結構穩(wěn)定性的監(jiān)測，一有情況，及時采取補救措施； 5）、施工期間，派專人負責，

22、對在此兩處光纜懸吊區(qū)域作業(yè)的吊車和工程車進行管制； 6）、盡量避免吊車在光纜懸吊區(qū)域作業(yè)，如沒法避免，則在吊車作業(yè)前要對吊車吊繩和制動裝置靈敏性進行檢查； 7）、加強值班制度和情況匯報制度，工區(qū)值班人員要24小時跟班作業(yè)，密切關注光纜懸吊結構及其區(qū)域的施工動態(tài)，一有緊急情況，馬上按即定程序匯報。,2020/9/7,24,2.2 北宮門車站受大有基坑影響段，開挖土體切除大有基坑錨索時，如何確保大有基坑圍護樁的安全；,北宮門車站范圍內(nèi)，粉質(zhì)粘土占9.19%，粉土占22.0%，卵石-圓礫占18.16%，粉細砂占50%。 風險源分析：大有商業(yè)用地基坑錨桿已深入車站主體開挖范圍內(nèi)。北宮門車站主體結構開挖

23、時，要切斷大有深基坑的錨桿，可能引起大有深基坑圍護樁的變形和移位。 預防措施：基坑開挖時盡量先挖靠近大有圍護樁的土，為大有圍護樁卸壓。錨索分批切除，并加強大有圍護樁的監(jiān)測。 應急預案：大有深基坑圍護樁變形、移位時，及時撤離現(xiàn)場施工人員，組織人力現(xiàn)場搶險，用事先準備好的斜撐和寬木板支撐傾斜的圍護樁；迅速通知監(jiān)理、業(yè)主和大有業(yè)主；加大監(jiān)測頻率，觀測周圍地面變形情況。車站基坑和大有基坑相鄰段大有圍護樁已經(jīng)沒有使用價值，如果圍護樁的傾斜威脅到施工安全，及時與大有協(xié)商，直接把傾斜的圍護樁報廢。,2020/9/7,25,2.3 車站南側靠頤和園路的圍護結構失穩(wěn)；,風險分析：北宮門車站緊鄰頤和園路，車輛荷載對圍護樁的安全造成威脅；頤和園后湖與北宮門站的地下水力線相連，如果降水出現(xiàn)問題，地下水位回升，車站南側土壓力增大，對圍護樁安全造成威脅。 預防措施： 嚴控降水質(zhì)量；