轨道交通承压水风险控制研究(评审)

1、轨道交通承压水风险控制研究课题汇报2007年12月课题参与单位Q 上海市建设工程安全质量监督总站Q 上海岩土工程勘察设计研究院有限公司Q 上海隧道工程股份有限公司Q 上海市市政工程质量监督站Q 上海申通地铁集团有限公司Q 上海长凯岩土工程有限公司Q 同济大学Q 上海市第四建筑有限公司Q 中国建筑科学研究院Q 上海市隧道工程轨道交通设计院Q 北京中煤矿山工程有限公司汇报内容1研究背景2技术思路3研究目标研究成果5工程应用45结语与展望上海市轨道交通大规模、超常规发展工程开挖深度不断刷新记录（微）承压含水层埋藏条件、岩性复杂研究背景Q目前，上海城市轨道交通建设大规模、超常规迅猛发展。地下空间开发的

2、深度和广度不断刷新历史纪录。Q承压含水层地下水对轨道交通工程的施工安全具有重要影响，已成为导致轨道交通建设工程事故的关键因素之一。研究背景Q随着地下空间开发规模与深度的不断扩大，引发承压水风险的因素、概率日趋增加，风险等级日趋提高，控制承压水风险的重要性日益增加。Q近几年，随着轨道交通建设的快速发展，国内已开始了相关风险分析研究工作，并逐渐从理论研究转向工程应用。研究背景Q 经过多年研究与工程实践，在轨道交通建设轨道交通建设轨道交通建设及承压承压承压水控制技术水控制技术水控制技术方面，已有较成熟的设计理论、技术标准、施工工艺及运行技术等。但是，针对轨道交通轨道交通轨道交通承压水风险分析与控制承

3、压水风险分析与控制承压水风险分析与控制，目前尚未开展专门研究。F 综上所述，在轨道交通工程建设中，探索和建立完探索和建立完探索和建立完善的承压水风险分析方法与控制体系善的承压水风险分析方法与控制体系善的承压水风险分析方法与控制体系，已成为亟需解决的重要课题。技术思路风险源辨识风险分析方法风险控制措施长期从事轨道交通建设、管理及研究的资深专家管理风险源技术风险源专家调查评价标准影响系数风险评估模型风险等级水文地质条件分区研究重要基础性研究管理措施技术措施典型轨道交通工程案例工程应用研究目标研究目标 形成一套完整的轨道交通承压水风险评价与控制体系形成一套完整的轨道交通承压水风险评价与控制体系 提供

4、上海地区承压水风险控制工具与方法提供上海地区承压水风险控制工具与方法为建设单位及政府监督机构的决策提供理论依据为建设单位及政府监督机构的决策提供理论依据研究成果轨道交通承压水风险源辨识轨道交通承压水控制现状及问题水文地质条件分区研究承压水风险控制措施承压水风险分析与评价方法研究轨道交通承压水控制现状及问题w目前，上海轨道交通采取的承压水控制技术 减压降水注浆控制承压水位高压喷射注浆堵漏、止水深基坑开挖面稳定调整施工参数管片及止水片的止水效果区间隧道轨道交通承压水控制现状及问题w目前，上海轨道交通采取的承压水控制技术 阻隔承压水地层冻结技术旁通道提高土体强度地层冻结技术阻隔承压水；提高土体强度进

5、出洞提高土体强度地基加固减压降水控制承压水位轨道交通承压水控制现状及问题w轨道交通建设管理近年来，建设主管部门及地铁建设单位已开始高度重视对承压水的风险控制制定与颁发了一系列管理制度与文件加大现场的监管力度轨道交通承压水控制现状及问题w存在问题对承压水风险因素(风险源)缺乏全面认识；缺乏有效的承压水风险分析与评估方法；缺乏全面、有效的承压水风险控制措施。水文地质条件分区研究微承压含水层3-2 层2 层2 层第一承压含水层 层 层第二承压含水层承压水w轨道交通建设涉及的承压水水文地质条件分区研究水文地质条件分区研究层层顶埋深30m左右，有层分布。 、层埋深浅，有层分布。 水文地质条件分区研究无2

6、层分布，层埋深4050m。 2层厚度大，2层与层相连。 层层顶埋深30m左右，、层相连。 水文地质条件分区研究编制依据：Q1万余份勘察报告；Q上海地区全新世地层编图研究；Q上海市岩土工程勘察规范中的典型土层分布附图。轨道交通承压水风险源辨识w承压水风险源辨识主体基坑工程轨 道交 通区间隧道旁通道进出洞风险源辨识主体1风险源辨识主体2风险源辨识主体3风险源辨识主体4轨道交通承压水风险源辨识w一级风险源辨识为便于轨道交通各环节风险控制，一级风险源按轨道交通建设责任主体划分。一级风险源包括勘察、设计、施工、监理、管理等。轨道交通承压水风险源辨识w二级风险源辨识：二级风险源通过专家调查确定。所调查专家

7、均长期从事轨道交通勘察、设计、施工及管理等，具有丰富的理论和实践经验。轨道交通承压水风险源辨识w以基坑工程为例，其二级风险源共36个，分别从属于9个一级风险源。轨道交通承压水风险分析与评价 风险源识别确定各风险源的权重确定风险概率水平基本值确定风险概率水平确定风险等级制定风险控制措施专家调查法确定2级风险源概率水平；层次分析法建立风险判断矩阵、确定2级风险源权重；计算1级风险源的风险概率水平；层次分析法建立风险判断矩阵、确定1级风险源权重。3个综合影响系数修正所有一级风险源的风险概率水平的加权平均值基于风险概率水平、损失水平针对风险概率水平较大的主要风险源技术思路专家调查法、层次分析法轨道交通

8、承压水风险分析与评价w风险分析方法选择Q轨道交通建设中，由于水土条件的复杂性，风险发生概率和风险源相对重要度均以专家经验为主Q承压水风险影响因素众多，不同风险源之间相互影响，风险评价具有多层次、难定量的特点Q本课题综合采用调查和专家打分法、层次分析法进行轨道交通承压水风险分析与评价。轨道交通承压水风险分析与评价w一级风险源的风险概率水平P0ini第i个一级风险源的二级风险源总数；pj第j个二级风险源的概率水平；wj第j个二级风险源的权重。nijjjiwpP10轨道交通承压水风险分析与评价w风险概率水平基本值P0N一级风险源总数；P0i第i个一级风险源的概率水平；Wi第i个一级风险源的权重。Ni

9、iiWPP100轨道交通承压水风险分析与评价w风险概率水平PP0风险概率水平基本值； 区域性影响系数； 从业单位综合实力影响系数； 环境影响系数。esgPP0gse轨道交通承压水风险分析与评价w风险评价标准w根据专家调查统计成果和常规工程经验划分风险概率水平等级；w结合工程规模及周边建构筑物状况，根据建筑基坑支护技术规程、上海市地基基础设计规范、基坑工程设计规范、上海地铁基坑工程施工规程等，综合确定风险损失水平C值。 轨道交通承压水风险分析与评价w风险等级分级标准风险矩阵元素：根据概率水平确定发生频率；根据损失水平等级确定损失程度风险归一化指标R： R=风险矩阵元素的频率分值 X 损失分值 /

10、 25风险等级：根据R及风险接受程度确定承压水风险控制措施 w系统总结和梳理了上海地区承压水风险控制技术措施和管理措施，并将技术措施汇总成风险控制表格，列于附表1中。w本课题提出的控制措施，力求覆盖面广且详细，以便于实际工程中查阅与参考。w工程应用中应根据具体情况明确主要风险源，采取针对性的控制措施。承压水风险控制措施 承压水风险控制技术措施基坑工程风险控制措施区间隧道风险控制措施旁通道风险控制措施进出洞风险控制措施一级风险源一级风险源二级风险源二级风险源技技术术措措施施一级风险源一级风险源二级风险源二级风险源技技术术措措施施一级风险源一级风险源二级风险源二级风险源技技术术措措施施一级风险源一

11、级风险源二级风险源二级风险源技技术术措措施施承压水风险控制措施 承压水风险控制管理措施建设管理风险控制措施 从业单位管理风险控制措施 仪器设备资源紧缺风险控制措施 技术标准不完善风险控制措施 市场竞争不规范风险控制措施 承压水风险控制技术措施 工程应用w选择典型的基坑工程、区间隧道工程案例各个，进行了承压水风险分析与评估。w根据风险分析与评估结果，针对主要风险源，制定了相应的承压水风险控制措施工程案例：9号线宜山路车站承压水风险分析、评价与控制w工程地点：位于宜山路上，西起中山西路，东至凯旋路w工程性质：地下四层，标准段基坑开挖深度27.9m，端头井基坑开挖深度29.7mw从业单位：均长期从事

12、轨道交通建设，经验丰富工程案例：9号线宜山路车站承压水风险分析、评价与控制w场地地质条件 层缺失；两层微承含水层；承压含水层。工程案例：9号线宜山路车站承压水风险分析、评价与控制w承压水控制Q2疏干；Q2层减压降水Q层减压降水工程案例：9号线宜山路车站承压水风险分析、评价与控制w周边环境条件上海七建装潢总汇家饰佳精品装饰城克拉胜建材商厦工程案例：9号线宜山路车站承压水风险分析、评价与控制风险源辨识风险评价风险控制根据工程性质、场地工程地质和水文地质条件等，进行风险源的识别根据工程风险等级对主要风险源提出针对性的控制措施绘制风险源两层次结构图专家调查得到风险源重要度排位运用AHP得到风险源权重进

13、行风险分析与评价得出风险概率水平基本值确定综合影响系数对风险概率水平基本值进行修正得到评估工程的风险概率水平根据风险概率水平等级和风险损失水平等级确定工程风险等级工程案例：9号线宜山路车站承压水风险分析、评价与控制宜山路车站承压水风险源辨识与重要度排位宜山路车站承压水二级风险源概率水平专家调查确定工程案例：9号线宜山路车站承压水风险分析、评价与控制宜山路车站基坑工程风险源层次结构图工程案例：9号线宜山路车站承压水风险分析、评价与控制宜山路车站基坑工程承压水风险综合影响系数工程案例：9号线宜山路车站承压水风险分析、评价与控制宜山路车站基坑工程承压水风险等级本工程P=0.809；R=1w根据分析，

14、本基坑工程的主要风险源存在于勘察、设计和施工环节中。w承压水风险控制措施主要针对勘察、设计和施工这三个阶段制订。工程案例：9号线宜山路车站承压水风险分析、评价与控制工程案例：9号线宜山路车站承压水风险分析、评价与控制勘察阶段承压水风险控制措施一级风险源二级风险源控制措施勘 察承压含水层划分不准确；布孔密度不足增加现场勘探孔；增加室内试验数量土层渗透系数不准确现场抽水试验工程案例：9号线宜山路车站承压水风险分析、评价与控制设计阶段承压水风险控制措施一级风险源二级风险源控制措施设 计围护结构过浅；井点过深围护结构设计与降水设计相协调设计降深过大优化降水方案，按需降水工程案例：9号线宜山路车站承压水

15、风险分析、评价与控制施工阶段承压水风险控制措施一级风险源二级风险源控制措施施 工严格控制成井质量严格控制降水运行井点封孔不良制定严格的封井措施；严格控制封井施工质量降水不到位过度降水(降深过大)及时调整降水运行方案1、针对轨道交通承压水风险控制，编制了上海市水文地质分区图2、首次对轨道交通承压水风险源进行了系统辨识结语3 3、首次提出了首次提出了合适、有效的承合适、有效的承压水风险等级判压水风险等级判定方法与判别标定方法与判别标准准4 4、首次提出首次提出了轨道交通承了轨道交通承压水风险评估压水风险评估模型模型结语5 5、首次提出了首次提出了轨道交通承压水轨道交通承压水风险控制体系风险控制体系6 6、通过轨道通过轨道交通典型工程交通典型工程的承压水风险的承压水风险分析与评估，分析与评估，论证了研究成论证了研究成果的实用性果的实用性结语1、随着上海市轨道、随着上海市轨道交通建设规模与深度交通建设规模与深度的不断扩大，未来重的不断扩大，未来重要的基础性研究工作要的基础性研究工作之一，是不断补充与之一，是不断补充与完善现有的完善现有的上海市上海市水文地质分区图水文地质分区图2、在本课题研究、在本课题研究工作的基础上，可工作的基础上，可编制编制上海市轨道上海市轨道交通承压水风险控交通承压水风险控制指南制指南，以指导，以指导从业单位规避与控从业单位规避与控制轨道承压水风险制轨道承压水