北京地铁四号线二十标段风险点排查及应急措施.ppt

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1、2019/6/3,1,北京地铁四号线第二十标段,风险点排查及应急措施 时 间：2004年11月15日,2019/6/3,2,一、工程概况,北京地铁四号线20标段工程北京地铁四号线第包括颐和园站北宫门站区间、北宫门站龙背村盾构接收井区间、北宫门车站和龙背村盾构接收井的主体和附属的土建工程、降水工程。 颐和园站北宫门站起讫里程为：K25+341.7K26+418.0，区间长度1076.3米。设两个联络通道，其中一个联络通道与泵房合建，里程为K25+550.0，另一个联络通道里程为K26+048.011。 北宫门站龙背村盾构接收井区间起讫里程为：K26+591.0K27+085.0，区间长度494米

2、，最小线间距为12m，最小曲线半径为350m,区间隧道平均覆土厚度10米左右。,2019/6/3,3,区间隧道为外径6m，内径5.4m，管片拼装衬砌的单洞圆形隧道，管片环宽1.2m，管片砼C50，S12。 北宫门站为双层双跨岛式车站，车站起讫里程为：K26+417.3K26+591.7,有效站台中心里程为K26+493，外包总长174.4m，外包总宽20.9m 。车站围护结构采用8001400mm的钻孔灌注桩，桩顶设1200900冠梁。桩间采用挂网喷射混凝土保持桩间土稳定。北宫门车站的地下水包含上层滞水（埋深6.40m）、潜水（埋深16.00m）。 盾构接收井起讫里程为：K27+085.0K2

3、7+099.0,长14m,宽29m。,2019/6/3,4,二、风险点、难点分级,按照风险可能出现的概率、对工程可能增加的困难程度、人员财产损失及社会影响大小、对工期的影响程度，风险点和难点分级见下表。表中按影响因素由高向低排列，有一项达到者即可列为该级。,2019/6/3,5,风险点、难点分级表,2019/6/3,6,三、抢险组织机构,为保证北京地铁四号线20标段施工安全，危险点一旦出现险情，能够做到及时、迅速、有效抢险，将险情控制在最小范围，将损失减小到最低限度，特成立抢险领导小组. 抢险领导小组： 组长：宁 锐(项目经理) 副组长：李永明(副经理)、孙平利(项目总工)、杨震（副经理） 抢

4、险队： 第一队：队长，石小军 负责北宫门车站工区； 第二队：队长，刘高峰 负责盾构工区 经理部及工区联系电话： 车站工区：负责人石小军、电话13301186963 盾构工区：负责人刘高峰、电话01062872638 经 理 部：调 度曾刚、电话010628636,2019/6/3,7,四、准备抢险物资，提供物资保障,平时备好雨衣、手电、方木、编织袋、草袋、工字钢、钢管、钢板、引水管、防毒面具等抢险物资，发电机、水泵等设备放置在距离开挖面15米处，竖井地表准备3-5cm碎石30m3，材料应分类堆码整齐，标识清楚，专料专用。 所用材料、构件和设备应符合国家和行业标准的规定，以及设计要求，应具有出厂

5、合格证和质量证明文件。施工中发现损坏和减少应及时更换和补充。 物资设备部负责日常检查抢险物资及设备的完备情况。,2019/6/3,8,五、本标段已排查出的风险点、难点1、盾构区间的风险点、难点,1.1 盾构机过人工湖时 AAAA级 通过时间 2005年8月-2005年8月 1.2 盾构机过50m段隧道顶部为圆砾、砾砂的隧 AAAA级 通过时间 2005年8月-2005年9月 1.3 盾构机过180m段隧道底部1.0-1.5m为卵石-圆砾隧道 AAA级 1.4 盾构机过党校成教院内52m高假山时 AAA级 通过时间 2005年8月-2005年9月 1.5 盾构机通过颐和园路下时，控制地面沉降 A

6、AA级 通过时间 2005年8月-2006年8月,2019/6/3,9,1.6 盾构机通过380m砂层 AAAA级 通过时间 2005年11月-2006年1月 1.7 盾构机通过110m硬岩（最高强度达76m）AAAA级 通过时间 2005年12月-2006年1月 2006年2月-2006年3月 1.8 盾构机通过党校成教院研究生宿舍楼 AAA级 通过时间 2005年8月-2005年9月 2006年7月-2006年8月 1.9 龙背村老加油站下调头井施工 AAAAA级 通过时间 2005年5月-2006年10月,2019/6/3,10,2、北宫门车站的风险点、难点,2.1 横跨主体结构36孔电

7、信管线的保护 AAAAA级 通过时间 2004年12月-2005年1月 2.2 一号风道处，43m电信管线的保护 AAAAA级 通过时间 2006年2月-2006年3月 2.3 北宫门车站开挖土体切除大有基坑锚索 AAAAA级 通过时间 2005年2月-2005年3月 2.4 车站南侧靠颐和园路的围护结构失稳 AAAAA级 通过时间 2006年4月-2006年10月 2.5 北宫门车站基坑开挖出现涌水处理 AAAA级 通过时间 2005年2月-2005年5月 2.6如果出现暴雨北宫门车站雨、污水管倒水 AAA级 通过时间 2006年2月-2006年3月,2019/6/3,11,六、各风险点的风

8、险分析、预防措施及应急预案 （1）盾构区间风险点的风险分析、预防措施及应急预案,1.1 盾构机过人工湖时，如何确保隧道、盾构机及人工湖的安全； 颐和园人工湖最大深度2.7m，最小深度1.6m，湖底到隧道顶部的浮土厚度8m，从上到下0.5m1.4m的粉土填土、5m厚的圆砾-砾砂、2.6m厚的粉质粘土。盾构机通过人工湖的长度190m。 盾构机过人工湖时，决定采取不排水施工。 风险分析：当盾构掘进土压未控制好，湖底沉降、隆起超限时，会导致人工湖水力与掘进掌子面连通。 预防措施：通过计算和以前的施工经验相结合，确定合适的土压，快速通过人工湖，人工湖的沉降控制在-20 +10mm之间。,2019/6/3

9、,12,应急预案：当人工湖水力与掘进掌子面连通时，先冷静观察土仓里水压变化情况，若水压力变化较慢，不要停机，加快盾构机掘进速度，直接通过人工湖，盾构掘进中采用双液注浆； 若盾构机里水压力急剧增加，而且形成喷涌时，快速关闭盾构机螺旋输送器，停止掘进，注满盾尾油脂，撤离隧道里所有人员。组织人力及时向人工湖底回填粉质粘土、膨润土和泥袋子，回填厚度0.5m。回填结束后，盾构机司机启动刀盘，刀盘空转2分钟后，开始出土，同时观察土压传感器和螺旋输送器出土情况，若传感器压力稳定，出土正常，就继续掘进，不正常时，再向人工湖里抛泥袋子。等盾构机通过人工湖后，再组织人力清理和修补人工湖。,2019/6/3,13,

10、1.2 盾构机过50m段隧道顶部为5圆砾、砾砂的隧道，如何建立盾构机土压，确保掘进安全；,此段隧道地面上有一栋新修建的带地下室的2层公寓，隧道上方的地层分别为渣填土、粉细砂、5圆砾-砾砂。 风险分析：当土仓欠压，扰动上面卵石层时，易引起土体塌方，导致地面沉降，引起公寓不均匀沉降和开裂，亦可能引起盾构机土仓与党校人工湖水力连通，使盾构机出现喷涌，掘进受阻，从而引起地面大面积沉陷，造成安全事故。 预防措施：通过计算和以前的施工经验相结合，确定合适的土压；在进入此段地层之前检修好盾构机，准备快速通过不利地层，在掘进中加大泡沫使用量和注浆量，必要时采用双液浆。把地面和房屋沉降控制在-20mm +10m

11、m。 紧急预案：出现险情后，紧急疏散住户，并上报相关领导，及时在隧道里面进行二次注浆，加强地面和房屋监测，并注意房屋有无新裂纹出现。如果地面继续沉降，房屋出现裂纹，对房屋实施保护措施，隧道里继续二次注双液浆，地面上用备用的工字钢，原木斜撑房屋，并在房屋沉降大的一角进行二次压注双液浆。盾构机继续掘进。,2019/6/3,14,1.3 盾构机过180m段隧道底部1.01.5m为卵石-圆砾的隧道，如何建立盾构机土压，确保刀盘和刀具安全。,此段隧道上方地质从上到下依次分别为渣填土、粉质粘土、粉细砂、粉质粘土；隧道掌子面上部为粉质粘土，下部为卵石-圆砾，地面上有9栋单层的民房。 风险分析：此段卵石层较长

12、，掘进中保护刀具安全，确保顺利通过是关键，尽量避免在此段换刀；次段地层底下水丰富，影响土仓压力的建立，土仓压力欠压时间过常会引起地面沉降。 预防措施：盾构机进入此段地层之前，认真检修盾构机，确保在此段掘进正常。加大泡末的使用量，推进压力要合理，停机时间不能太长，而且停机前要建好土仓压力。 应急预案：出现险情后，紧急疏散住户，并上报相关领导，及时在隧道里面进行二次注浆，加强地面和房屋监测，并注意房屋有无新裂纹出现。如果地面继续沉降，房屋出现裂纹，对房屋实施保护措施，隧道里继续二次注双液浆，地面上用备用的工字钢、原木斜撑房屋，并在房屋沉降大的一角进行二次压注双液浆。刀具磨损严重，无法掘进时，启用带

13、压换刀预案。,2019/6/3,15,1.4 盾构机过党校成教院内52m高假山时，突然受到地面集中荷载，如何建立好盾构机土压，确保盾构机安全；,此处隧道上方的地层分别为粉土、粉细砂、粉质粘土，还有部分中微风化砂岩。 风险分析：在此段正好是粉质粘土和中微风化砂岩的分界面，盾构机的掘进模式应在此改变，如果土仓压力建立不好，或土压平衡转换半敞开模式过早，会引起地面沉降。 预防措施：在此段盾构机掘进时，建立土仓压力要考虑到地面假山的附加荷载；在不影响掘进的情况下，土压要尽量偏大；在地层变化面处，等盾构机刀盘全部进入中风化岩层后，再开仓换刀，把齿刀换成滚刀。 应急预案：当假山出现沉降超限，或假山周围的砌

14、石出现裂纹时；加大测量频率，提高盾构机土仓压力和注浆压力，并在隧道内二次补浆，保护盾构机和假山的安全。,2019/6/3,16,1.5 盾构机通过颐和园路下时，如何控制地面沉降，确保地面行人和车辆安全；,颐和园北宫门区间隧道上方地质分别为渣填土、粉质粘土、粉细砂、粉质粘土；北宫门龙背村调头井区间隧道上方地质分别为渣填土、粉土、粉质粘土、粉细砂。 风险分析：盾构机掘进如果碰到地下流砂，水囊等，土仓压力变化无规律，螺旋输送器出现喷涌，如果盲目掘进会引起塌方，会引起地面坍方，威胁到交通安全。 预防措施：根据地面的监测数据，及时准确调整土压，严格控制盾构机出土量不得大于理论出土量，如果地面水丰富，掘进

15、要加大泡沫使用量，提高渣土的不透水性，确保掌子面的稳定。在盾构机运行正常的情况下，快速通过公路地段。,2019/6/3,17,紧急预案：如果遇到水囊或其它不利因素影响，预测到可能会引起大面积沉降时，建立好土压，注满盾尾油脂，停止盾构机掘进，上报监理，组织技术人员进行原因分析和处理方案讨论，分析土仓水多以及土仓压力变化快的原因，如果是地层本身含水丰富，就加大泡沫使用量，直接掘进；如果是因为临近的地下水管破裂，先治理水管，在掘进。必要时请专家到现场分析指导。 地面沉降速率快，即将威胁到地面行车安全时，迅速派紧急疏散指挥员到现场值勤，及时通知项目部领导，监理、业主及交管部门。组织专车把预备的钢板运到

16、现场，在沉降大的地方铺设钢板，同时加强地面监测，如果沉降继续发展，快速立好交通导改标志，并上报交管部门,破开路面，进行注浆，在隧道内采取二次注浆。,2019/6/3,18,1.6 盾构机通过380m砂层时，在此地层中换刀较危险，如何降低刀具磨损速度，确保盾构机一次通过砂层；,此段位于颐和园路下，地质从上到下依次为渣填土、粉土、粉质粘土、粉细砂，隧道掌子面地层均为粉细砂。 风险分析：在含水丰富的粉细砂中掘进，如何建立好土压，控制好盾构掘进速度，避免粉细砂发生液化是盾构机掘进的控制重点。若土压建立不好，盾构机操作不当，掘进缓慢，对周围地层震动较大，就容易引起地面沉陷。粉细砂层自稳较差，尽量不在此段

17、换刀。 预防措施：粉细砂中磨刀较严重，通过加大泡沫使用量，减慢刀盘转速，来控制刀具的磨损速度，尽量使盾构机一次通过粉细砂层。掘进要快速，建压要合理，使盾构机平稳通过粉细砂层。 应急预案：如果刀具磨损严重，无法继续掘进时，采用带压换刀，换刀期间加强地面监测。如果操作不当，引起地面沉降，及时通知项目部领导、监理、业主及交管部门，封锁路面，采用注浆，排除事故。,2019/6/3,19,1.7 盾构机通过110m硬岩（最高强度达76mpa）如何保护刀盘和刀具；,在北宫门龙背村区间有一段中微风化的砾岩，最高强度达76Mpa。 难点分析：中微风化的砾岩磨刀严重，在此段保护好刀具是关键。 预防措施：采用敞开

18、模式掘进，提高刀盘转速，控制掘进速度（10mm），合理的使用渣土改良系统。,2019/6/3,20,1.8 盾构机通过党校成教院研究生宿舍楼，如何控制沉降，出现险情如何处理；,此段地质从地面到隧道底依次为：渣填土、粉质粘土、粉土、中微风化砂岩，地面上1栋二层条形基础的宿舍楼。 风险分析：此段线路经过地质补探，隧道掌子面上方为粉土和强风化砂岩，下部2m多是中风化砂岩，掌子面地层是上软下硬。在此段掘进盾构机的姿态难以控制，容易引起超挖，造成地面沉降。 预防措施： 采用滚刀掘进； 盾构掘进刀盘转速降低； 加大泡沫使用量； 保持土仓压力。 应急预案：如果发现地面和房屋的沉降速率过大，而且没有减缓和稳定

19、的迹象，及时通知相关领导，通知盾构机司机停止掘进，从隧道内进行二次注浆，同时组织人员准备从地面上加固注浆。若地面和房屋沉降仍难以控制，及时用原木和工字钢对房屋进行临时支撑，并启动地面注浆加固。,2019/6/3,21,1.9 龙背村调头井位于30年的老加油站下，施工容易引起火灾,风险分析：龙背村调头井位于已建成30年的老式油库下，老式油库为直埋式，难免有渗漏现象，下面的土体中可能含有汽油。在基坑的开挖和结构施工当中有产生火灾的安全隐患。 预防措施： 基坑开挖时做好通风工作； 基坑内不容许抽烟、起明火； 若汽油味浓烈时，暂停施工，加强通风； 结构钢筋绑扎及钢支撑架设用电焊时，事先做好通风；每个工

20、作面准备一灭火器。 应急预案：首先对现场的每位工作人员要进行严格培训，学习灭火气的使用，以及发生火灾后的逃生方式。 火灾发生后，现场人员迅速使用灭火器和消防水管进行灭火，并及时通知经理部领导。如果有伤员，及时送医院救疗。,2019/6/3,22,2、北宫门车站风险点的风险分析、预防措施及应急预案 2.1 横跨车站和一号风道的36孔电信光缆和24孔电信光缆（均含军缆）。,36孔电信光缆横跨车站长度为25m，24孔电信光缆横跨一号风道长度为43m，需大跨度悬吊保护，且这两处光缆均含军缆，均要求在施工期间确保万无一失。 2.1.1 可能发生的风险 1）、基坑开挖过程中挖断光缆； 2）、悬吊结构失稳坍

21、落造成光缆断裂； 3）、施工中重物坠落砸坍悬吊结构造成光缆断裂。,2019/6/3,23,2.1.2 预防措施 由于两处光缆均为地方和军队重点保护对象，制定如下预防措施，并严格执行，以确保万无一失。 1）、施工前，在现场勘察、物探的基础上，确认两处光缆的准确位置、埋深，并将其范围明显地标示出来； 2）、在基坑开挖时，按照事先标示的范围先用挖掘机掘除路面硬层，然后用人工清土，细心地清出光缆； 3）、通过严密的受力计算，选用加大的特制军用梁对两处光缆进行密封式悬吊； 4）、建立预警机制，平时加强对大跨军用梁的跨中挠度和桩身围护结构稳定性的监测，一有情况，及时采取补救措施； 5）、施工期间，派专人负

22、责，对在此两处光缆悬吊区域作业的吊车和工程车进行管制； 6）、尽量避免吊车在光缆悬吊区域作业，如没法避免，则在吊车作业前要对吊车吊绳和制动装置灵敏性进行检查； 7）、加强值班制度和情况汇报制度，工区值班人员要24小时跟班作业，密切关注光缆悬吊结构及其区域的施工动态，一有紧急情况，马上按即定程序汇报。,2019/6/3,24,2.2 北宫门车站受大有基坑影响段，开挖土体切除大有基坑锚索时，如何确保大有基坑围护桩的安全；,北宫门车站范围内，粉质粘土占9.19%，粉土占22.0%，卵石-圆砾占18.16%，粉细砂占50%。 风险源分析：大有商业用地基坑锚杆已深入车站主体开挖范围内。北宫门车站主体结构

23、开挖时，要切断大有深基坑的锚杆，可能引起大有深基坑围护桩的变形和移位。 预防措施：基坑开挖时尽量先挖靠近大有围护桩的土，为大有围护桩卸压。锚索分批切除，并加强大有围护桩的监测。 应急预案：大有深基坑围护桩变形、移位时，及时撤离现场施工人员，组织人力现场抢险，用事先准备好的斜撑和宽木板支撑倾斜的围护桩；迅速通知监理、业主和大有业主；加大监测频率，观测周围地面变形情况。车站基坑和大有基坑相邻段大有围护桩已经没有使用价值，如果围护桩的倾斜威胁到施工安全，及时与大有协商，直接把倾斜的围护桩报废。,2019/6/3,25,2.3 车站南侧靠颐和园路的围护结构失稳；,风险分析：北宫门车站紧邻颐和园路，车辆

24、荷载对围护桩的安全造成威胁；颐和园后湖与北宫门站的地下水力线相连，如果降水出现问题，地下水位回升，车站南侧土压力增大，对围护桩安全造成威胁。 预防措施： 严控降水质量； 禁止重车快速在颐和园路快速行驶； 严控南侧锚索的施工质量。 应急预案：当车站南侧与颐和园路相平行的围护桩受土压力和颐和园路动荷载的作用，围护结构失稳时，首先安排专职人员根据现场情况指挥交通，果断把双快车道变成单快车道；组织人力用事先准备好的斜撑和宽木板支撑倾斜的围护桩；加大监测频率，及时分析路面沉降情况；及时汇报给监理、业主，并向交管部门申请临时占道。,2019/6/3,26,2.4 北宫门车站与颐和园后湖水力联系比较紧密，基

25、坑开挖面易出现涌水；,风险分析：本车站需将开挖范围内的潜水含水层疏干，但受潜水层底板凹凸不平的影响，或因降水不彻底，在局部粘性土夹层或含水层底板处会出现渗水线，这部分水若处理不好将带出地层中大量细颗粒物质，使基坑边坡上扰动出现坍塌，影响基坑开挖和威胁人身安全。 预防措施：对降水单位严格管理，做好车站降水； 切实做到信息化施工，发现涌水及时反映，以便采取措施。 应急措施：出现涌水后，应防慢基坑开挖速度，及时在坑壁做盲管倒流，并在坑底挖深水沟集水，在将集水排走；如果涌水口距离围护桩近，或者直接从围护桩之间流过，一定要观测渗水是否浑浊，如果浑浊一定要及时封堵，预埋盲流管，直到流清水为止。,2019/6/3,27,2.5 如果出现暴雨，如何确保北宫门车站雨、污水管线的倒水顺畅；,风险分析：遇到暴雨，雨、污水管的流量急剧增大，给倒水工作造成极大的压力，如果倒水不顺畅，大水将倒管车站。 预防措施： 备用4台抽水泵和4条软管； 沿车站结构的排水沟做大，防止洪水袭击； 储备300只沙袋。 应急预案：暴雨来临时，派专人组织抗洪，及时疏通场内外所有排水渠，并增加抽水泵；如果排水还不够畅通，就增援人力，用沙袋对车站的挡水墙加高加宽。,2019/6/3,28,地铁四号线20标段应急联系电话,2019/6/3,29,谢谢大家！,