报告,在45 m深度范围内车站地基下的土均为松散沉积物,主要由淤泥质土、饱和黏性土、砂土组成。
4.1.2 工程项目特点
在施工环境中下,淤泥质土和饱和黏性土在动力作用下容易破坏土壤结构,降低土体强度。
车站标准段基坑开挖深度为18.5 m,南北端头井基坑深度约为21 m,地下连续墙端头井钢筋笼吊装难度大,开挖难度大,施工风险高。
4.2 项目评价指标确立
上文中已经得到关于地铁隧道塌方风险因素的初步指标体系,针对实例隧道,需要进一步对评价指标进行分析。通过对该项目的高级技术和管理人员就分类体系和评价指标进行意见访谈,对该工程项目的特征和技术难点进行分析,除去可能导致塌方发生的微小概率或者难以控制的风险因素。在进行2轮德尔菲式调查之后,建立了最终的地铁隧道塌方风险评价指标,如表2所示。
4.3 问卷调查与权重分析
在本工程实例中,因素权重的确定通过发放调查问卷、采用AHP法评估得到。调查问卷由3个部分组成:一是对被调查者的背景进行简单的了解,详见表3,通过分析,被调查者的项目经验丰富,受教育程度高,符合这次调研的要求;二是对分类体系和评价指标进行一定的说明,方便被调查者在填写问卷前对各个风险因素有一定的认识和理解;三是对AHP方法的简单介绍以及作答的一些要求。在比较层级设置方面,本问卷采用了1~9 级评分制,最后根据一致性指标C.R.<0.1与否作为判断依据。本文请该工程项目的高级技术和管理人员对各级指标权值进行打分,构造出比较矩阵,经过计算,通过了一致性检验分析,最后得到的各级指标权重见表4。
4.5 应对控制措施
考虑到风险发生的突然性,在进行风险评价时不仅要考虑到塌方总体风险等级,而且还要考虑单个因素的风险等级,针对高风险的风险因素采取措施,降低塌方事故发生的概率。从表5中可以看出总的系统风险等级为三级,根据风险接受准则,需要制定详细的管理计划来避免风险,也可以通过提高各一级指标中的主要的影响因素来实现。当风险因素细分到二级指标中,排名前6的因素分别是地质条件、地下水、施工方法、支护、降排水和施工组织。因此,可以采取以下措施来降低和避免风险:在环境因素方面,针对复杂的地质条件和地下水,对洞口地基进行加固,严格控制洞口土体加固质量,加强洞口土体稳定性,采用止水帷幕阻止基坑底地下水流入基坑;在技术因素方面,针对施工方法,需要专家和技术人员通过勘察数据合理制定,并在开挖过程中随着反馈回来的数据做好随时变更的准备;针对支护和降排水,采用真空深井进行基坑降水加固,根据承压水水头情况,设计基坑降承压水,并编制针对性强的降水施工方案,提高排水设备的效率;在管理因素方面,针对施工组织,应加强作业人员的安全意识培训,遵守规章制度和作业规程,这样可以逐步提高整个系统的安全度。
5 结 语
本文针对地铁隧道施工中塌方事故的高发性,尝试构建出基于集对分析的综合评价模型来对隧道塌方风险进行评价,通过上海地铁的施工实例来验证模型,主要成果如下。
(1)针对上海地铁某盾构区间隧道从人的因素、勘察设计因素、技术因素、环境因素、管理因素5个方面识别其可能造成塌方的14个风险因素。
(2)运用集对分析的方法分析14个风险因素,得出该工程塌方的总风险等级为三级,其中地质条件、地下水、施工方法、支护降排水和施工组织这几个风险因素需要重点关注,并提出了相应的管理应对方案,使管理者充分做好应对控制措施,将隧道塌方风险降到最低。
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[责任编辑:高 甜]