城市快速路盾构隧道穿越施工风险评估（论文）.pdf

建筑施工 · 第45卷 · 第8期 1707 SCIENTIFICRESEARCH 究 科 研 学 城市快速路盾构隧道穿越施工风险评估 邱俊男 上海城投公路投资（集团）有限公司 上海 200335 摘要：以上海某快速路盾构隧道工程项目为背景，通过数值模拟针对盾构隧道近穿建筑物、高架桥和河道桥梁进行关 键风险点分析，明确辨识盾构隧道施工风险事故，并结合专家调查法和层次分析法对盾构隧道施工安全风险进行评 估，给出相应的风险控制措施。风险评估结果能有效地识别盾构隧道施工过程中的潜在风险点，为工程顺利实施提供 保障。 关键词：盾构隧道；数值模拟；风险评估；专家调查法；层次分析法 中图分类号： TU99 文献标志码： A 文章编号：1004-1001(2023)08-1707-04 DOl:10.14144/j.cnki.jzsg.2023.08.059 RiskAssessment of Shield Tunnel Crossing Construction onUrbanExpressway QIU Junnan Shanghai Chengtou Highway Investment (Group) Co., Ltd., Shanghai 200335, China Abstract: Taking an expressway shield tunnel project in Shanghai as the background, the key risk points of shield tunnel near buildings, viaduct and river bridges are analyzed through numerical simulation, and the risk accidents of shield tunnel construction are clearly identified. Combined with expert investigation method and analytic hierarchy process, the safety risks of shield tunnel construction are evaluated, and the corresponding risk control measures are given. The risk assessment results can effectively identify potential risk points during shield tunnel construction. It provides guarantees for the smooth implementation of the project. Keywords: shield tunnel; numerical simulation; risk assessment; expert investigation method; analytic hierarchy process 随着经济的发展和交通路网的压力日渐增加，城市快 速路的建设是助力上海大虹桥地区功能转型、升级发展的 重点工程。某工程采用“ 隧道十高架” 的组合形式，其中 隧道段长度5.1 km ，采用盾构开挖方式，盾构沿线穿越高 架桥、历史建筑、河道桥梁等复杂场景，技术难度高、不 确定性因素多，施工风险较大，一旦发生施工安全事故， 后果将非常严重。施工风险评估能够有效地将风险以科学 和标准的手段进行定性或定量化的分析，确保施工顺利 进行。 国内外众多学者对隧道风险进行了深入的研究： Einstein" 首次将风险分析和决策程序的相关概念引入 隧道掘进施工。 Lee 等[ 2] 提出了基于风险因素发生频率和严重程度的风 险评估手段。 李俊松等3结合调研和工程经验，建立了隧道邻近公 路桥施工的风险评价指标体系。 作者简介：邱俊男（1988一），男，硕士，工程师 通信地址：上海市杨浦区周家嘴路2525号（200093）。 电子邮箱：15121033468@163. com 收稿日期：2023-04-07 李海波4] 利用层次分析法和模糊综合评价法，对隧道 风险源进行识别和风险等级评定。 吴贤国等[ 5] 提出了一种基于模糊贝叶斯和证据理论的 盾构下穿既有隧道的风险评估方法。 郭发蔚等以龙家岩隧道实际收集数据，提出了基于 贝叶斯网络的隧道施工风险模糊综合评估方法。 宋浩然等[ 7采用专家调查法和层次分析法，对大连湾 海底隧道施工风险进行了评估。 在总结以往工程案例和专家调研资料的基础上，本文 依托某快速路盾构隧道工程项目，通过 MIDASGTS/NX 有 限元软件，针对盾构隧道穿越沿线建筑物、 S20 高架桥和河 道桥梁场景进行了数值模拟，分析了盾构近穿施工时的建 筑物变形、桥墩桥台沉降、桥梁桩基沉降的规律，明确辨 识了盾构隧道施工风险点，并结合专家调查法和层次分析 法，对该城市快速路盾构隧道施工安全风险进行了评估， 给出了相应的风险控制措施，为类似工程的顺利施工提供 了指导。 1 工程概况 1.1 项目基本情况 某快速路盾构隧道工程西接嘉闵高架，隧道主线接地 1708 2023·8·Building Construction 邱俊男：城市快速路盾构隧道穿越施工风险评估 点间上层隧道总长约5.1 km ，下层隧道总长约5.2 km ，采用 盾构法十明挖法实施，匝道采用明挖法十顶管法实施。隧 道主线盾构段总长约4.2 km ，盾构直径为15 m ，分为2段， 共设置4座工作井，分别为蒲汇塘工作井、外环1"工作井、 外环2工作井和合川路工作井。隧道在 S20 附近设置4对匝 道，总长度约1.5 km ，其中79.5 m 为顶管段，其余均为明挖 段（图1)。 高架 新镇路 一 嘉闵高架 中春路 虹路 轨交9号线 620 工作 莲 合 西段盾构 东段盾构 蒲汇塘工作井 富强路 路在建 路 漕宝路 浦汇塘 外环工作讲建 外环之工作井 0.6km 5.1km 告 台四工作讲规动现划 1.5km 轨交号线 图1 某快速路盾构隧道工程线路 1.2 地质、水文条件 本工程地面下75 m 深度