DBUGDB北京市地方標準編號：DB11/XXXX－201X備案號：J×－201×城市軌道交通工程地質風險防控技術規范Technicalcodeforpreventionandcontrolofgeologicalriskofurbanrailtransitengineering（征求意見稿）201×－××－××發布201×－××－××實施聯合發布北京市住房和城鄉建設委員聯合發布北京市市場監督管理局

北京市地方標準城市軌道交通工程地質風險防控技術規范Technicalcodeforpreventionandcontrolofgeologicalriskofurbanrailtransitengineering編號：DB11/XXXX-201X備案號：J×-201×主編單位：北京城建設計發展集團股份有限公司批準部門：北京市住房和城鄉建設委員會北京市市場監督管理局施行日期：20××年×月×日201×北京

前言根據北京市市場監督管理局《2023年北京市地方標準制定項目計劃》的通知（市監發[2023]4號）的要求，標準編制組經過深入調查研究，認真總結實踐經驗，參考國內相關標準，并在廣泛征求意見的基礎上，制定本標準。本標準主要技術內容包括：1、總則；2、術語；3、基本規定；4、地質風險評估；5、明（蓋）挖法工程地質風險控制；6、礦山法工程地質風險控制；7、盾構法工程地質風險控制；8、地下水風險專項控制。本標準由北京市住房和城鄉建設委員會、北京市規劃和自然資源委員會和北京市市場監督管理局共同負責管理，由北京市住房和城鄉建設委員會歸口并負責組織實施，由北京城建設計發展集團股份有限公司負責具體內容的解釋。執行過程中如有意見或建議，請寄送至北京城建設計發展集團股份有限公司（地址：北京市西城區阜成門北大街五號，郵政編號：100037。本標準主編單位：北京城建設計發展集團股份有限公司北京城建勘測設計研究院有限責任公司北京市軌道交通設計研究院有限公司本標準參編單位：北京市建設工程安全質量監督總站北京市軌道交通建設管理有限公司北京城市快軌建設管理有限公司北京市政建設集團有限責任公司北京市建設工程質量第三檢測所有限責任公司北京中天路通智控科技有限公司中鐵十九局軌道交通工程有限公司中鐵隧道集團有限公司中鐵十六局集團有限公司北京市勘察設計研究院有限公司北京市市政設計研究總院有限公司中鐵二十二局集團有限公司本標準主要起草人員：劉永勤徐耀德劉丹盧蓉楊萌涂聞霍永生劉源劉高杰傅湘萍王西地李庚王輝苑露莎；王思鍇謝峰高濤李芳凝；徐凌李松梅何海健；郭建斌毛海超劉學馬永尚劉天奇；付春青張國強張功張志鵬申慶夢張濤張殿龍；劉魁剛楊開武；張春旺田建華；王浩祝建勛；張紹寬陳明哲；賀美德陶水忠；夏源楊仕鵬；趙輝王云龍；劉兵李江舟；喬國剛；李名淦張韶文；王法；王鑫平；孫紅福劉宇鼎本標準主要審查人員：

目次TOC\o"1-3"\h\u9184前言 總則1.0.2北京市城市軌道交通土建工程建造方法主要采用的是明（蓋）挖法、礦山法和盾構法三大施工工法及其相應的工程輔助措施，發生的地質風險事件及其防控技術經驗具有代表性、適用性和推廣性。其他施工工法相對應用較少，但可供參考，如高架結構地下部分施工可參考明挖法、頂管施工可部分參考盾構法。

2術語2.0.1地質風險geologicalrisk本文是根據《危險性較大的分部分項工程安全管理規定》提及的工程風險的細化和延伸解釋（住房和城鄉建設部令第37號，2018年）第六條第1款的規定（勘察單位應當根據工程實際及工程周邊環境資料，在勘察文件中說明地質條件可能造成的工程風險）。地質風險是工程風險的重要或直接誘導因素，是工程風險的主要組成部分、細分風險源或表現類型，各種典型地質條件及其易發的工程風險清單如下表所示。表1典型地質條件明（蓋）挖法工程易發工程風險風險類型樁（墻）成孔（槽）困難偏斜與塌孔（方）開挖面坍塌圍護樁間土脫落圍護結構變形過大甚或坍塌地表變形過大或坍塌周邊建（構）筑物變形過大、開裂甚或坍塌圍護結構滲漏與樁間土流失或坍塌基底突涌其他風險典型地質條件或地層結構填土層★★★★★★★挖運機具傾覆、地基承載力不足與沉降過大砂性土層★★★★★★★★★涌土流砂、地連墻混凝土繞流、砂土液化大粒徑土層★★★施工機具損毀及磨損細粗粒土組合地層★★★涌土流砂、地連墻混凝土繞流、砂土液化新近沉積土層★★★挖運機具傾覆、地基承載力不足與沉降過大土巖復合地層和基巖隆起★★★★★污染土和有害氣體作業人員健康安全和開挖棄土污染環境表2典型地質條件礦山法工程易發工程風險風險類型隧道拱頂坍塌結構開裂與不均勻沉降變形掌子面涌土涌水與塌陷隧道上拱下沉易侵限馬頭門開挖坍塌大管棚施作塌孔形成空洞或地面坍塌初支結構過失穩、大變形或開裂地層液化土體坍塌與圍巖失穩地表沉陷典型地質條件或地層結構填土層★★★砂性土層★★★★★★★★大粒徑土層★★★★★細粗粒土組合地層★★★★★★★新近沉積土層★★土巖復合地層和基巖隆起★★★★★★污染土和有害氣體作業人員健康安全、開挖棄土污染環境表3典型地質條件盾構法工程易發工程風險風險類型始發接收端加固效果不佳盾構組裝拆卸吊裝時起重設備傾覆盾構掘進姿態差、方向偏離盾構掘進坍塌或機具陷落刀盤磨損掌子面突涌、管片滲漏或盾尾擊穿刀盤結泥餅盾構洞門土體坍塌盾構機易卡殼盾尾泄露地下水突涌其他風險典型地質條件或地層結構填土層★★★★砂性土層★★★★★★注漿效果差大粒徑土層★★★細粗粒土組合地層★★★★★新近沉積土層★★土巖復合地層和基巖隆起★★★★★★地表塌陷污染土和有害氣體作業人員健康安全、開挖棄土污染環境表4典型地下水條件易發工程風險風險類型突涌與管涌工作面坍塌圍護結構穩定性流砂流土涌土涌砂地面沉降過大甚或地面塌陷基底滲透穩定性周邊環境安全其他施工工法明挖法★★★★★★★★礦山法★★★★★盾構法★★★★★滲漏、盾尾擊穿總體來說，地質風險主要來自工程地質與水文地質條件的復雜性、不確定性和對工程施工不利等要素，其中復雜性主要表現為特殊或不良地質條件、地質條件、巖土特征及其分布的不均勻性、多變性；不確定性主要表現為地質條件分布及其巖土特性的精度、深度等難以滿足工程設計和施工的精準需求，需要繼續開展相應的補充勘察和施工地質等工作，如地層空洞探查、超前地質探查預報等；不利于工程實施的地質條件主要表現對施工技術、工藝有特殊的要求，并造成施工難度加大和工程安全風險升高。2.0.2地質風險評估geologicalriskassessment地質風險評估是工程風險評估的重要組成部分和支撐性基礎工作，專門從地質條件影響或地質因素角度，遵循風險評估工作的基本內容與程序，開展的針對性風險評估和風險預防控制工作，包括地質風險因素辨識、地質風險分析、地質風險評價和地質風險防控措施建議等環節和內容。其中，在地質風險分析基礎上完成的地質單位劃分，在地質風險評價基礎上完成的地質風險分級工作，將分別作為細化或完善工程自身風險和環境風險單元及分級的重要判據。地質風險評估總體遵循誰實施誰負責的原則，工程建設各階段各責任主體應分別開展相應的地質風險評估工作，并滿足工程建設各階段的工作內容、深度要求和工程風險管控的實際需要，也可根據工作需要，通過購買第三方專業咨詢服務，協助完成地質風險評估成果等工作。2.0.3地質風險單元geologicalriskunit地質風險單元劃分是地質分析的主要內容和結果。通過地質風險分析及其進一步的地質風險單元劃分，為地質風險評價與分級以及進一步的工程安全風險評價與分級提供參考依據，以達到分區化、差異化和精準評估和防控地質風險的目的。其中，區間、長距離車站、車輛段等里程范圍分布較長的線狀工程宜以工程縱向、地質條件變化為主進行劃分，短距離車站、車站附屬結構等里程范圍分布較短的工程宜以地質條件、工法、埋深及其變化為主進行劃分。2.0.4地質風險控制geologicalriskcontrolmeasures勘察方面進行的地質風險控制措施主要是針對不同或特殊的地質條件，采用合理可行的勘察方法或手段、準確探明地層地下水分布、提供科學合理的巖土參數等，以預測和預控為主；設計方面的地質風險控制措施主要針對勘察查明或未完全探明的各種不同或特殊地質條件及其地質風險情況，并區別不同地質風險等級，制定安全可靠、合理可行和針對性的設計方案和工程技術措施，如施工工法、圍支護方案、開挖或掘進方法、土體加固和地下水控制措施等，為施工階段地質風險控制提供合理和可靠依據，以預測和預控為主；施工方面的地質風險控制措施主要針對設計給定的地質風險控制措施，制定針對性和合理可行的施工方案、進一步核查地質條件、采取與地質條件相適應的施工技術、方法與工藝、開展有效的監測、檢測、預警等信息化施工手段等，全面實施對地質風險的現場實時和動態控制，以實時控制為主。

3基本規定3.1總體要求3.1.1本條是《城市軌道交通地下工程建設風險管理規范》GB50652和《城市軌道交通工程建設安全風險技術管理規范》DB11/1316相關條款的沿用或細化。其中線路建設規劃和可行性研究階段通過重大地質風險的辨識和評價，合理選擇線路走向、敷設方式、站位選址、施工工法和埋深布置等；勘察設計階段應查明地質條件，結合工程設計特征、工程安全風險控制及深度要求等，進行全面和相對靜態的地質風險辨識、分析、評價、地質風險單元劃分和分級工作，在此基礎上制定或優化細化工程安全風險分級清單、地質風險控制設計方案和相應的技術措施，最終體現在相應的施工圖設計圖紙中；施工階段的施工準備期應開展全面的地質風險核查，制定或優化針對性的地質風險控制施工方案和安全技術措施，施工過程應開展全面的地質風險動態評估、必要的地質超前探測預報工作和試開挖（掘進）工作，優化相關施工工藝參數，有效實施信息化施工和施工風險控制。3.1.2本條所列幾種情況均屬于重大地質風險情況，有的對城市軌道交通工程非常不利，不僅對工程建設質量安全和長期運營安全均影響極大，工程安全風險突出，也可能較大幅增加工程建設成本和工期；有的是是現行相關法規政策和技術標準嚴格限制在這些高地質風險區段實施工程建設。因此原則上應優先考慮風險規避策略。3.1.3文中各種高地質風險區段或情況，應在工程建設及風險管理中應予以高度重視，開展相應的地質風險專項防控工作，包括但不限于地質風險專項評估或專題研究、開展補充勘察或專項勘察、專項設計、專項施工措施、加強監測、專項應急預案等。其中，2大范圍分布深厚填土和4施工時地下水條件發生重大變化主要針對采用明挖法與礦山法施工的工程；7其他無法避讓的重大地質風險區段是對3.1.2條的補充或延伸，主要針對實際規劃建設中遭遇3.1.2條所列重大地質風險情況但又實在無法避讓，那么在工程勘察設計和施工中，必須開展相應的地質風險防控專項工作。3.1.4為加強對地質風險尤其是高地質風險單元的防控，提高地質風險監控和管理的時效性和科學性，宜開展實時或自動化的工程監測或監控，采用智能化仿真軟件或自動巡檢機器人、構建專業化或集成化信息系統或數智化管控平臺等，加強風險的實時分析、反饋、快速預警、及時處理及相關動態管控工作。3.1.5施工現場應當根據地質風險類型及其應急預案，在現場合適位置備足合適的應急物資和設備，尤其是在汛期、地質風險較高單元或部位、發生較多工程監測或巡視預警進行施工時，應結合工程現狀和實際需要，備足合適的應急物資和設備，便于及時采取補充止水加固等現場處置措施。其中，主要的地質風險類型包括：明挖法工程的開挖面坍塌、地表變形過大或坍塌、圍護結構滲漏與樁間土流失甚或坍塌、基底突涌等，礦山法工程的隧道拱頂坍塌、地層過大沉降甚至地面塌陷、隧道開挖面坍塌、隧道開挖面涌水、涌土或涌砂、馬頭門開挖滲水或坍塌等，盾構工程的洞門土體坍塌或地下水突涌、盾構姿態差或掘進方向偏離、盾構滯排、掘進困難甚或卡殼、盾構螺旋出土器口部或刀盤處噴涌、盾尾滲漏甚或突涌、開挖面失穩甚或塌陷等，其中基坑或隧道開挖面失穩甚或坍塌、地表變形過大或坍塌、圍護結構滲漏與樁間土流失甚或坍塌、基底突涌、隧道拱頂坍塌、隧道開挖面涌水、涌土或涌砂、盾構滯排、掘進困難甚或卡殼、盾尾滲漏甚或突涌等。3.2勘察設計階段地質風險防控一般要求3.2.1提供的勘察成果文件應滿足現行相關勘察技術標準、設計要求和工程安全風險控制的實際需要，并分階段進行，滿足不同設計階段的深度要求。勘察工作中要求開展相應的地質風險辨識與分析工作，是對《危險性較大的分部分項工程安全管理規定》（住建部令第37號）之“第六條勘察單位應當根據工程實際及工程周邊環境資料，在勘察文件中說明地質條件可能造成的工程風險”的充分響應和具體落實。要求勘察單位站在勘察單位和工程安全的角度，根據已完成的勘察階段性成果并在最終勘察成果文件中予以體現，針對各類不同地質條件、工程特性及其可能存在地質風險，進行全面和有針對性的地質風險辨識和分析，為設計和施工及其工程安全風險防控提供專業性和合理化建議。3.2.2以地下工程為主的城市軌道交通工程一般位于城市主要道路下方，沿線地下管線、市政設施等建（構）筑物等周邊環境設施密集且復雜。由于地下管線及構筑物屬于施工盲點，容易造成損壞，因此，勘探作業過程中對地下管線及構筑物的現場保護是勘察重點考慮的問題之一，所有勘察鉆孔必須采取相應措施避開所有地下管線及構筑物，確保管線及構筑物的安全。地下管線及構筑物的避讓和現場保護總體原則遵循“查、訪、探、挖、護、聽”六字方針，即查：認真研究建設單位提供的管線資料，確定沿線管線的分布和具體位置，并進一步查詢、收集管線竣工資料；訪：走訪各管線主管單位確定沿線管線的分布和具體位置，走訪沿線的居民了解管線施工的歷史；探：采用管線探測儀進行現場實地探測確定管線的位置；挖：采取挖探的辦法確定淺部管線的位置；護：將鉆孔周圍距離小于２ｍ的管線位置標示出來，給予保護，聽：在鉆探過程中聽到有異響或鉆機有異常，立即停鉆。鉆孔完成后如不及時或妥善回填，可能造成以下問題：（１）間接形成地下水聯絡通道，尤其是地層較深部存在承壓水的情況下，可導致隧道施工期間，地下水沿未填埋鉆孔上升涌入隧道或基坑，造成突涌風險；（２）可能造成暗挖或盾構隧道施工注漿漿液沿未封閉鉆孔溢流或噴出，導致注漿失效，并影響地面人員及交通安全。3.2.3城市軌道交通工程建設周期較長，一般會跨越多個水文年，地下水變幅較大，同時地下水位動態受大氣降水、人工生態補水、人工開采影響因素多，為及時準確掌握地下水位及動態變化，自勘察開始設置地下水位長期觀測孔，并定期觀測，指導動態設計和信息化施工。尤其是2018年以來北京市平原區地下水受生態補水工程、大氣降水等因素影響，地下水位開始出現大幅抬升，給工程施工及其安全風險防控帶來很大壓力。地下水位長期觀測孔應根據相關規范，結合地下水類型、層次及含水層特征，按嚴格實行分層觀測，并確保長期有效，如觀測孔要設置在利于長期保存的位置，孔口設立保護裝置等，甚至可作為地下車站的后期運營的一項長期監測參數，移交至運營單位管理和使用，服務于為運營安全管理。3.2.4城市軌道交通工程大多位于繁華城市交通要道，或臨近眾多且復雜或重要的建構筑物、地下管線等周邊環境，很多鉆孔受場地條件限制一時不能實施；另外由于地質條件的復雜性及分布的隨機性，現有勘察技術手段或常規勘察精度難以完全查清其確切分布狀況及物理力學性質等，有必要重點說明由此可能產生的地質風險，并提出處理建議。3.2.5受勘察精度和場地條件的影響，工程勘察工作并不能解決施工中所有的工程地質問題，應根據工程實際需要進行相應的施工勘察和專項勘察工作，應針對施工方法、施工工藝的特殊要求和施工中出現的工程地質問題等開展工作，提供地質資料，滿足施工方案調整和風險控制的要求。3.2.6城市軌道交通工程線路長、穿越的工程地質單元多、工程地質和水文地質條件復雜，同時城市軌道交通勘察不僅要為工程結構設計服務，還需要滿足施工的需要。不同的工法工藝對地質條件的適應性不同，需要的巖土參數不同，對地下水的敏感性不同，需要解決的地質風險問題也不相同，因此應采用綜合勘察手段，結合設計和施工需求，有針對性的開展勘察工作。在各階段的勘察均要根據施工方法的要求開展相應的勘察工作。不同施工工法的勘察應結合工法的具體特點、地質條件選取合理的勘察手段和方法，并進行分析評價，提出適合工法要求的措施、建議及巖土參數。以上各款所列地層或組合是基于相關研究成果統計出的北京地區典型地質條件類型，具有明顯的北京特色和地質條件代表性。人工填土、新近沉積土、污染土與有害氣體等地層，宜首先采取工程地質調查與測繪方法，從宏觀上獲取場地地質條件的必要手段。同時，加強工程地質調查與測繪工作有助于增加地質信息量，指導后期勘探量布置，在巖土勘察工作中起到事半功倍的作用，同時也能獲取到常規鉆探所不能獲取的信息，例如：通過調查，可以了解填土坑位置的地形和地物的變遷，填土的來源、堆積年限和堆積方式；了解新近沉積土地形、地貌特征，尤其是沿線微地貌與新近沉積土分布的關系，以及古牛軛湖、埋藏谷，暗埋的塘、溝、渠等分布范圍及形態；了解場地污染源的位置、成分、性質、污染史及對周邊的影響；調查了解線路通過地區是否存在有害氣體及其種類、分布情況。根據相關研究，北京地區尤其是城市經過若干年的大規范城市建設和地下空間建造，部分區域的淺層地表下或填土層中存在地層空洞、水囊區段，主要存在于以下部位：（1）基坑開挖出現過流土、流砂的部位以及基槽回填不密實的部位；（2）隧道開挖后，隧道頂部圍巖發生沉降與上部硬殼層之間地下空洞；（3）市政道路下方，特別是管線密集區、暗渠集中區，存在老化管線、滲漏管線以及管線肥槽以及路基回填不密實的部位或者非開挖管道施工封堵注漿不嚴，使地下水沿管道流動，帶走泥沙形成地下空洞或水囊；（4）人防等地下工程部位。某些地下人防工程建設年代已久失修，多處出現破損及塌方，在地下水作用下，大量的泥土流入洞中,造成人防工程上方出現大面積的空洞或水囊。地層空洞或水囊區段的勘察一般采用地球物理探測和鉆探驗證相結合的方法，施工期間尚應進行詳查。砂性土層是指粗砂、中砂、細砂、粉砂和砂質粉土地層的統稱。該類砂層一般分布于古河道附近或沖積平原等范圍，在北京地區廣泛分布，薄厚上有所差異，其中北京西部靠近山前范圍砂層局部分布或者透鏡體分布，厚度也比較薄，約1～5m。砂性土層尤其是富水砂層的工程特性是砂層松散、地下水豐富、自穩性差、流動性強、震動條件下易液化，開挖過程極易出現突水涌砂和坍塌。大粒徑土層是指在天然土層中，以卵石、礫石為主，含有砂土及少量粘性土，局部顆粒極大并表現為漂石、孤石的粗碎屑堆積物。大粒徑土層具有內摩擦角大，幾乎無粘聚力，強度高和流塑性差等特性，自穩能力差、卵石顆粒點對點傳力、卵石顆粒強度高、顆粒間空隙大、滲透系數大、顆粒粒徑分布范圍廣等特性。北京市地處永定河洪沖積扇的中上部，第四系松散土層及砂卵石層遍布全市其地質沉積層的“相變”十分明顯，西部的粗大顆粒沉積物向東很快漸變為細小顆粒沉積物，西部單一的砂卵石層向東很快漸變為粘性土和粉細砂互層的多層狀態。西部將以砂卵石的大粒徑土層為主，如盧溝橋地區和石景山首鋼一帶，其砂卵石級配良好，最大顆粒可達40cm以上。西南部、北部或西北部，將會碰到有少量粘性土的砂卵石地層和全斷面的砂卵石地層，這些地層含砂率大約在25%-40%之間。而在東部，則主要是粘性土或砂性土。大粒徑土層單純依靠取樣進行室內試驗，很難可靠把握砂卵石地層的工程特性。查明卵石地層的分布規律、顆粒級配、透水性及富水性，卵石地層的物理力學指標的測試應以現場調查、現場試驗和室內試驗相結合，且側重于原位試驗。可通過走訪和調查，對沿線及其附近基所揭露地層進行資料收集，包括：地層結構、地層巖性、組成成分、漂石、卵石的最大粒徑、有效粒徑、平均粒徑及其分布特征。必要時可采用人工探井，揭示卵石地層的地層情況，并取樣進行現場稱重和量測以及室內試驗和測試，以獲取卵石地層中漂石、卵石的最大粒徑、平均粒徑和有效粒徑和卵石強度等參數。卵石地層中填充物性質和含量對隧道注漿加固至關重要，對于隧道洞身范圍的卵石地層可采用SM植物膠卵石鉆探工藝取芯，保證試樣樣品的采取、準確分層、真實反映卵石層填充情況。由于卵石地層滲透系數大，水量豐富，應采取水文地質試驗的方法確定滲透系數和影響半徑，為地下水控制提供依據。可通過重型動力觸探試驗、波速試驗等原位測試手段確定卵石層的密實度。采用點荷載和單軸抗壓強度試驗測定卵石強度等指標，為卵石地層中盾構機選型提供可靠依據。采用粉晶X衍射定性半定量分析或磨片鑒定方法測定卵石的礦物成分，以確定卵石中石英含量大小，為盾構刀具的選擇以及不同規格刀具之間的相互配置提供重要參數。細粗粒土組合地層是指在地下車站基坑開挖側壁或地下隧道開挖斷面范圍內，由粘性土、粉土、砂土、卵石地層中的兩種或幾種地層組成。典型地層組合形式包括上部粉土下部粘性土層、上部砂卵石下部粘性土層、上部粘性土下部粉土層、上部粘性土下部砂卵石層。上部粉土下部粘性土層、上部粘性土下部粉土層、上部砂土下部粘性土層的地層結構主要分布在北京地區的北部、東部和南部，上部砂卵石下部粘性土層主要分布在北京地區的中部、北京東部和南部地區的深部。北京地區北部、東部及南部古河道地貌范圍內，淺部地層多為新近沉積土層，深度約5~15m不等，以粘性土、粉土、砂土互層為主，東部砂土占比較高。上述地層工程性質相對較差，粘性土層結構性差、壓縮性高、均勻性較差、抗剪強度低、遇擾動極易變形；粉土、砂土處于稍密和中密狀態，且多具液化潛勢，深度約10m以下多處于飽水狀態。北京地區中部卵石層分布相對較淺，深度約15m以下既有分布，密實度為中等到密實，粒度中等、強度較高，工程性質相對較好，多與粘性土、粉土互層，其與粉土、砂土一起組成該區域潛水的主要含水層，深度約30m以下一般為承壓水的含水層；北京地區北部、東部、南部卵石層分布深度較大，一般分布在深度30m以下，且顆粒粒徑較小，其與同深度的粉土、砂土組成高承壓水的含水層。土巖復合地層是典型的上軟下硬地層，主要表現為上部是相對軟弱地層，下部是堅硬巖石地層。北京地區是山前沖洪積平原區域，土巖復合地層分布廣泛，西部和北部土巖復合地層埋深相對南部和東部較淺。土巖復合地層兼具第四系土層的相對軟弱性與基巖的高強度特性。工程范圍內土巖應力狀態、結構特征差異明顯。工程開挖區間內土巖界面起伏大，土巖含水量、滲透性、干密度、孔隙度等差異明顯。對土巖復合地層和基巖隆起區，應結合設計、施工進程進行動態勘察，并將施工過程中揭示的地質情況及時反饋設計單位，以便及時調整隧道支護和施工參數。城市軌道交通工程經常要穿越和跨越江、河、湖、溝、渠、塘等各種類型的地表水體。地表水體是控制線路工程的重要因素，而且施工風險極高，易產生災難性的后果，如上海地鐵4號線聯絡通道的坍塌導致江水灌入隧道，北京地鐵也發生過雨后河水上漲灌入隧道的情況。因此查明地表水體的分布、水位、水深、水質、防滲措施、淤積物分布及地表水與地下水的水力聯系等，對工程施工及其安全風險控制十分重要。3.2.7地質風險較高的單元、特殊工程部位和地質風險突變位置是高地質風險區段，如填土厚度突變、土巖復合地層結合面、基巖隆起部位、透鏡體等，可采取加密勘探點布設、加深勘探深度、加強地質風險分析等方式或手段進行重點勘察，必要時進行專項勘察，以滿足工程設計、施工及其風險防控的實際需要。工程設計中應重視工程地質與水文地質條件及由此帶來的工程安全風險，通過該階段相對靜態的地質風險評估，可為制定或優化工程設計方案及相關技術措施提供依據和支撐，同時針對地質風險尤其是較為突出的地質風險單元，宜進行地質風險控制的針對性設計。對評定為=1\*ROMANI級地質風險情況，進行針對性的過程中專項設計，一方面通過采取加強技術措施和監測及預警標準，充分落實到施工圖紙中，另一方面加強重視和技術管理，確保重大風險控制設計受控。I級地質風險單元、地質風險等級突變結合處和有關危大工程關鍵部位為高風險區段或部位，可通過制定更嚴格或分區分階段的安全控制指標、合理設置或增加監測項目、加大監測頻次等監測設計方案，為針對性信息化施工和施工風險監控奠定基礎。3.2.8人工填土、軟弱性較強的新近沉積土等土層的自穩性較差、強度較低、對施工擾動產生變形的敏感性較強，通過設置深層土體沉降監測項目，能夠更好地加強監測及分析，有利于對地表變形過大或坍塌、基坑隧道開挖面失穩甚或坍塌、隧道拱頂坍塌等突出地質風險的綜合研判和預控。3.2.9工程施工距勘察報告提交日期較長并需補充地下水勘察的時間要求一般指為工程開挖施工時，已距離勘察報告提交日期超過半年或以上。另外，施工期間場地地下水或周邊地表水條件等發生較大變化的情況主要包括：臨近在施基坑、施工遇汛期、已有止水帷幕等。3.2.10污染土和有害氣體一般具有腐蝕性和毒性，現場鉆探、取樣及測試時應采取相應的防護措施，避免對勘探作業及相關人員造成健康安全風險。3.2.11凍結法是利用人工制冷技術，用于富水軟弱地層的暗挖施工固結地層。通常當土體的含水量大于2.5％、地下水含鹽量不大于3％、地下水流速不大于40m/d時，均可適用常規凍結法，當土層含水量大于l0％和地下水流速不大于7~9m/d時，凍土擴展速度和凍結體形成的效果最佳。因此地下水流速和含鹽量是凍結法施工成敗的關鍵，宜現場實測。3.3施工階段地質風險防控一般要求3.3.1施工階段包括施工準備期和施工過程，地質風險控制應結合地質核查結果、設計措施、環境條件、工藝工法等優化風險單元及風險等級，并調整風險專項設計和施工方案。3.3.2本條細分為兩部分工作，施工前應根據勘察設計文件、地下管線探測報告等，開展地層空洞普查，施工過程中根據工程監測及變形或預警情況等，并結合工程需要，進行地層空洞針對性探測。針對發現的地層空洞或水囊，應根據地層空洞或水囊大小及性質等，進行分類處理，一般原則是：對大于2m的空洞可采用先填砂再注漿填充處理，小于2m的空洞可直接注漿填充處理；地層中存在水囊時，應先確定并截斷水源，引流后進行注漿回填。3.3.3上述幾種情況為地質風險突出區段、部位或對象，有必要加強檢測、加固設計和監測分析等施工過程風險動態分析與控制措施，確保地質風險防控的時效性和合理性。其中第2款主要針對基坑（含暗挖施工豎井和盾構始發到達井）坑邊堆載超標，以及基坑所處相對軟弱、強度較低、厚度較大或穩定性較差的地層，如填土、新近沉積土、軟弱夾層等；第3款要求施工中通過加強地下水及周邊地表水的監測和分析，有利于預控地下水風險。3.3.7上述幾種情況容易導致施工過程中地質風險加大，有必要開展補充地質風險評估，需要時進一步完善地質風險控制措施，必要時組織專家論證，尤其是近年來北京市部分河流定期生態放水和汛期強降雨增多，導致施工時的地下水條件與勘察設計文件發生很大變化，其中西部地區尤為突出，需要加強地質風險評估與控制，以及勘察、設計、施工和監測等方面的工作，確保地質風險防控的時效性和合理性。同時施工中通過提高工程監控量測頻率和分析反饋，能大大提升信息化施工和風險管控水平。3.3.8污染土地層中施工編制專項運輸和處置方案，尚應報地方環保部門批準。污染土的處理措施應按污染性質分類治理，如對有機類或揮發類污染土可采用水泥窯焚燒處置措施，對重金屬污染土宜采用異位修復措施，穩定后進行土壤養護。

4地質風險評估4.1一般規定4.1.2本條是對地質風險評估內容和程序的規定，借鑒了相關風險評估與管理的法規或工程技術標準。地質風險辨識、分析、單元劃分和風險分級依序推進、相互關聯，其中地質風險分析的核心內容和成果是地質風險單元劃分，地質風險評價的核心內容和成果是地質風險分級。可根據工程實際需要，可形成專項地質風險評估成果，亦可將地質風險評估成果落實到相應階段的整體工程安全風險評估成果和相關技術文件中，如設計階段的設計文件和專項設計，施工階段的施工專項方案、監測方案、應急預案和監理細則等，并實質性體現地質風險評估相關內容。4.1.4地質風險分級參照了安委辦〔2016〕11號《關于實施遏制重特大事故工作指南和構建雙重預防機制的意見》中有關安全風險等級和有關行業或城市的安全風險分級管控政策文件，具有較強的適用性和一定的針對性。4.2勘察設計階段地質風險評估4.2.1本條及下轄各款是3.2.1條的延伸和響應。勘察階段的地質風險辨識與分析應與相應各設計階段（可行性研究、初步設計、施工圖設計）的設計深度要求和危大工程安全管理相協調一致。其中相關單位（子單位）及其分部分項工程是與地質風險相關的危險性較大工程，包括車站主體結構和附屬結構等，基坑明挖工程的圍護結構施工、支撐、開挖、土體加固與地下水控制等，礦山法工程洞口及暗挖里程段的開挖、初支及噴混、注漿止水、土體加固及地下水控制等，盾構工程洞口及掘進里程段的掘進開挖、注漿、土體加固、換刀等。4.2.2本條及下轄各款是對地質風險分析內容及相關要求的細化闡述，其中地質風險單元和分級是相對初步的，重點從地質及其導致工程安全風險角度，需要給出工程及影響范圍內各類不同地質條件及其風險的分區分段及其初始風險等級，為后續設計、施工期間更為詳細的地質風險單元劃分及其風險分級提供支撐和依據。4.2.3地質條件風險辨識是城市軌道交通工程建設安全風險管理的基礎和前提，全面、系統的辨識各類不良地質風險對風險管控至關重要。地質風險因素辨識應從地質角度辨識處因地質條件復雜性、變異性和不確定性等而導致的工程安全風險，地質風險因素辨識清單應作為工程安全風險因素辨識清單的補充與細化。目前風險辨識中可采用的方法較多。本規范推薦選用檢查表法、專家調查法兩種方法。另外，每個工程的建設條件和內容存在一定的差異，需將客觀辨識和專家調查法主觀辨識相結合，這樣可更好地全面辨識各種建設風險。清單內容應包括工點名稱、子單位及相關危大分部工程、地層及地下水特征、涉及區段、里程范圍或部位等信息。根據北京市和相關城市既有安全風險評估做法經驗，該階段地質風險辨識宜由工點設計單位初步辨識、總體設計單位復核匯編完成，或委托第三方專業咨詢機構協助完成。地質風險單元是以地質條件為基礎，考慮工程設計特征、施工方法、工程周邊環境等工程條件劃分出的最小風險控制單元，以達到聚焦具體工程風險、精準控制工程風險的目的。地質風險單元及地質風險分級表包括地質風險單元、地質風險等級、工程設計特征（工法、支護形式、地基加固方案、結構方案等）、地層及地下水特征、涉及區段、里程范圍或部位、易發風險事件等內容。4.2.5地質風險單元劃分應根據地質條件復雜程度及地質風險因素辨識結果，結合設計方案與技術措施、施工方法以及周邊環境條件等進行劃分。其中，結構特征包括車站或區間的型式、厚度、深度等內容；北京地區特殊地質區段或部位主要包括軟弱夾層、厚層填土、孤石漂石、地層空洞或水囊、富水及水壓較大地層、基巖隆起、有害氣體等。4.2.6上述各款情況屬于安全風險有較大影響的區段或部位，進一步細分地質風險單元，并根據風險分析結果，可適當提高地質風險等級。4.2.7工程設計過程中，因各種原因經常發生設計方案或措施調整現象，如其所需的工程地質及水文地質條件勘察精度不滿足勘察設計標準和工程實際需要，開展地質風險核查評估是十分必要的，如地質風險發生較大的升級變化，可對原地質風險控制設計方案和措施進行完善或優化，必要時進行補充勘察。其中，可進步加強勘察、強化監測方案和優化完善設計方案或加強工程措施等工作。地質風險分級是工程安全風險分級尤其是工程自身風險分級的重要基礎和等級修正調整依據，具體修正依據如下：1當地質風險為Ⅰ級時，工程風險等級應定為一級；2當地質風險為=2\*ROMANII級時，工程風險等級可上調一級（工程風險等級已經為最高級時維持不變）；3當地質風險為=3\*ROMANIII級時，工程風險等級保持不變；4當地質風險為=4\*ROMANIV級時，工程風險等級可根據工程實際情況保持不變或下調一級。4.3施工階段地質風險評估4.3.1施工階段應在設計階段地質風險評估的基礎上，根據擬采用的施工方法、技術、工藝、參數和施工工序工況等，結合同期或已開展的地層空洞普查探測及空洞處理情況、地質條件核查（如地下水位）或超前地質預報、周邊環境條件核查等，通過施工組織設計和安全專項施工方案等，進行地質風險因素再辨識，根據工程實際適當調整或細化地質風險單元，調整地質風險等級等地質風險核查評估工作，以滿足工程施工及其安全風險防控的需要加強與勘察、設計單位的溝通確認和技術交底。當發現地質條件變化較大時，及時上報建設單位，必要時進行補充勘察或補充完善工程措施。同時，該階段地質風險評估的內容要求具體落實到專項施工方案中。根據北京市和相關城市既有安全風險評估做法經驗，施工準備期地質風險評估宜由施工單位自行完成，并經工點設計單位認可，亦可委托第三方專業咨詢機構協助完成。4.3.2本條主要涉及基坑圍護結構及工程樁、高架結構樁基、土體預加固、地下水控制或處理，隧道洞內外注漿加固、地下水控制與處理，盾構掘進及開倉換刀（具體表現為盾構適應性評估、盾構掘進地質組段劃分）、凍結法工程等，確保評估成果滿足指導施工安全風險控制的基本要求。根據評估結果對施工工藝和參數進行優化，并閉環落實到施工方案。4.3.3本條是對施工過程地質風險動態評估的規定。城市軌道交通工程以線性工程為主，工程地質水文地質條件在三維尺度及延展上均可能發生較大變化，其復雜性、變化性、不可確定性等導致施工過程地質風險易發的主要來源，因此，要求施工過程中做好地質風險動態調整及管控，當地質條件核查與勘察結果不一致、地質條件發生變化或要施工工藝發生實質性改變時，應及時重新辨識、分析、評價及定級，優化完善工程措施，做好動態管控，確保風險降低至可接受范圍。4.3.4根據北京地區多年來城市軌道交通工程建設及風險管控經驗，本條及下轄各款均容易導致工程實際中地質風險常見易發或增大，必須進行地質風險單元及等級核查，必要時在此基礎上優化或完善工程方案或施工措施，確保施工方案及工程措施安全可行和經濟合理。其中第6款中水文地質條件發生較大變化主要指含水層類型及厚度、水位或水頭高度、涌水量等發生較大變化。

5明（蓋）挖法工程地質風險控制5.1設計5.1.2同一工程場區工程地質水文地質條件存在較大變化的可能，包括從基坑豎向的地層結構及厚度變化、縱向上地層巖性及厚度、地下水分布等發生變化，如土巖復合地層、基巖隆起、透鏡體、軟弱夾層等，針對地層變化，工程設計時可通過地質風險單元及風險等級等予以充分考慮，進行必要的分區支護結構設計，局部地質條件不好、地質風險較大的單元可通過減小圍護樁間距、增加樁嵌固深度、增大樁徑或墻厚、增大重疊長度等措施，控制由此帶來的潛在地質風險。另一方面，基坑工程分區支護結構設計還應結合周邊環境控制要求、工程自身支護特點，細化支護結構設計及周邊環境保護措施。5.1.3北京地區較普遍存在連續性分布的填土、新近沉積土和強度低的細粒土、砂性土地層，這些土層厚度較大、強度較低或自穩性較差，基坑工程設計時應予重視，以預防因這些不良地質條件帶來的風險。其中第一條主要考慮兩方面因素，其一內支撐體系的受力明確，施作方便、快速，較錨固體系等隱蔽性較強的支護類型，施工的可靠性、工藝本身的復雜性等均有造成錨固效力降低的可能，其二對于地質風險等級較高的地層，設計按最不利情況考慮，加大支撐體系冗余度，預控圍護體系坍塌風險是必要的；第二條及第三條與第一條的要求是連續一致的，需要注意的是對于下伏堅硬土層埋深較深，增加嵌固深度的經濟性不合理且根據勘查提供的數據計算地基承載力不能滿足要求時，宜采取旋噴樁或攪拌樁等地基加固措施；第四條則是為預控圍護體系坍塌、成槽塌方、周邊建構筑物變形過大、導墻塌孔、漏漿或塌方等風險，其中地面以下4m以內地層可采用增加導墻深度的方法，4m以上地層可采用槽壁預加固的方法，尤其是提出了在結構上較為復雜的部位應增加設計措施，換填處理宜根據坑底的原狀好土層類型采用適合的換填材料，對地基承載力要求較高時，宜采用樁基；第五條是為預控土釘支護體系的圍護體系坍塌，預控地基承載力不足與沉降過大風險；第六條是從設計層面根據設計計算與類似工程經驗，提出的預防放坡開挖基坑，坑內土方作業邊坡等臨時性坡道坍塌的風險。5.1.4本條中第1、2、4款主要是為預防基坑側壁或樁（墻）滲漏、圍護體系或土方開挖面坍塌、樁間土水土流失、涌水涌砂等風險，其中第1款中具止水功能的圍護結構形式主要包括地下連續墻、圍護樁外增設旋噴樁等風險，第2款是為預防地連墻接縫處滲漏、地連墻混凝土繞流等風險；第4款是為預防基底突涌破壞風險；第5款失穩預防樁（墻）成孔（槽）困難、偏斜與塌孔（方）、土方開挖面或地面塌陷等風險。5.1.5本條中第1款是為預防樁（墻）成孔（槽）困難或偏斜、成孔漏漿、鉆具損毀嚴重等風險；第2款是為預防成孔塌孔（方）等風險。5.1.6本條中第1款是因為土巖結合部位的上下地層物理力學性質差異大，以預防樁（墻）成孔（槽）困難、偏斜與塌孔（方）等風險；第2款是為預防圍護結構變形過大等風險，基巖隆起不宜采用吊腳樁，圍護樁嵌入基底下基巖深度應遵循如下原則：強風化巖層不小于3.5m，中風化巖層不小于2.5m，微風化巖層不小于1.5m；采用錨桿（索）支護結構時，錨固段延伸至巖層內一定深度；第3款是為預防基坑圍護結構側壁滲漏風險；第4款是為預防圍護結構滲漏、變形過大甚至坍塌等風險；第5款是預防樁（墻）成孔（槽）困難、偏斜與塌孔（方）等風險。5.2施工5.2.3地連墻導墻施工時應采用現澆混凝土剛性地面或鋪設鋼箱板，控制應力集中和振動造成槽壁變形；對存在厚度較大、強度較低或自穩性較差地層的導墻部位按設計要求采取換填加固措施時，宜采用質地堅硬、強度較高、性能穩定、具有抗侵蝕性的換填材料（如素土、灰土、煤渣、礦渣等）等（采用分層壓、夯、振動等方法，使之達到設計要求的密實度），防止出現塌孔、漏漿等現象，混凝土達到設計強度前，禁止重型機械設備在導墻附近停留或行駛。換填地基應按要求進行載荷試驗檢驗。抓斗成槽時，應保持槽壁液面穩定，避免泥漿液面起伏較大，降低槽壁上部局部坍塌的風險；成槽完成后，應及時完成吊放鋼筋籠、水下澆筑混凝土等工序，縮短槽段的擱置時間。當場地存在厚度較大、強度較低或自穩性較差的地層時，若采用鉆孔灌注樁支護，則應采取長套筒或泥漿護壁施工工藝，通過加長套筒，可避免成樁過程中槽壁滑塌、樁身夾泥夾砂、甚至斷樁的風險；若采用泥漿護壁工藝，通過試樁、類似工程經驗等確定泥漿護壁參數，保證成槽質量及槽壁的穩定性，可大大提高成樁質量，減少樁體侵限、偏斜、夾泥夾砂等質量缺陷，避免后期開挖的風險。考慮施工工藝、施工機械條件、基坑深度、工人操作水平及施工允許偏差等多重因素，為降低樁體侵限風險，樁體外放量應選擇100~200mm，鉆孔灌注樁完成后還應按設計要求進行樁身垂直度和樁體質量檢驗。基坑周邊堆載和重型設備停放或行駛不應超出設計核定荷載，原則上基坑周邊2m范圍內不得堆載，10m以內限制堆載，坑邊嚴禁重型車輛通行，當地基不能滿足機具設備作業條件時，應進行承載力驗收和必要的地基加固處理。5.2.4采用地連墻結構止水時，地連墻施工前應根據地層和設計墻幅長度等情況，選用合適的成槽機及尺寸、合理劃分單元槽段及其施工順序，成槽時根據不同的地層土質條件選用合適的泥漿及比重并通過試驗確定，成槽時應慢速鉆進或挖掘，保持槽壁液面穩定，避免泥漿液面起伏較大，降低槽壁上部局部坍塌的風險；成槽完成后，應及時完成吊放鋼筋籠、水下澆筑混凝土等工序，縮短槽段的擱置時間；地連墻接頭是止水的薄弱部位，應增加防地下水繞流措施，接頭施工過程中應多次刷壁，保證接頭連接處干凈無夾泥。2、采用降水方案時，應加強降水施工質量控制，重點管控成井深度、濾料質量及填裝質量控制、洗井等，并進行試抽及預降水，降水中應根據含水層類型、地下水位高低、涌水量大小等，合理控制降速、降深（防止坑外周邊建（構）筑物及地面發生過大沉降），加強降水工程日常維護，保證連續降排水；3、采用止水方案時，應根據基坑深度、結構特點、工程地質及水文條件及周邊環境控制要求等選擇適宜的止水工藝、材料及施工機械等。排水溝與基坑邊緣的距離應大于2m，排水溝底和側壁必須做防滲處理，溝深和寬度應根據基坑排水量確定，溝底寬不宜小于0.3m，坡度不宜小于0.1%；集水井在地下結構外邊距坡腳不小于0.5m位置，集水坑大小和數量應根據地下水量大小和積水面積確定，且直徑（或寬度）不宜小于0.6m，溝底深不宜小于0.5m，間距不宜大于30m。5.2.5對于硬度較低的，宜采用旋挖鉆+合金筒鉆取芯處理法與全回轉全套筒鉆機取芯處理法；對硬度較高的地層，宜采用爆破預處理或沖擊鉆機破碎法進行預處理，鉆孔時泥漿相對密度應控制在1.1～1.3；宜采用探孔器進行鉆孔灌注樁垂直度檢測。5.2.6采用硬度高鉆頭如孕鑲金剛石鉆頭進行圍護樁鉆進，可有效以控制施工機具磨損，避免卡鉆甚至損毀風險。采用試爆破的目的是為了提高爆破的精度和效率，控制爆破開挖的范圍，避免超挖和二次爆破。

6礦山法工程地質風險控制6.1設計6.1.1填土分素填土、雜填土和沖填土幾類，素填土未經人工壓實或自重壓密，均勻性和密實度較差；雜填土則具有不均勻、厚度和密度變化大、變形大、壓縮性大、強度低、孔隙大且滲透性不均勻等工程性質；沖填土具有均勻性差、土質軟塑、排水固結差等工程性質。條文中列舉的填土層不宜采用礦山法施工；2、工業污染土是近代工業生產產生的廢棄物無組織排放或排放系統失效，使其滲入土層，導致土的物理、力學、化學性質發生變化，直接影響工程施工人員的身體健康。有害氣體地層是指由于有機物腐爛導致產生的甲烷和硫化氫等氣體大量儲存的地層，一定濃度以上的有害氣體會對施工人員人體造成損害，還容易發生爆炸等安全事故。6.1.2地下水控制方案應考慮工程地質與水文地質條件、基坑或地下工程支護方案、基坑或地下工程周邊環境條件、施工條件、市政排水條件等因素。以下情形宜考慮采用止水措施：（1）降水方法不可行，如：地下水位高、降水量過大或降水效果不佳，降水所產生的附加沉降或造成的細顆粒流失可能導致周邊環境損害的；（2）降水條件不具備，如地面無法布置降水井、隧道無法設置降水導洞、無水管網設施無或不完善等；（3）止水方案措施欠經濟合理。以下情形宜考慮采用降水措施：（1）采用帷幕隔水方法技術不可行，如采用礦山法（PBA法除外）施工的地鐵車站，存在變斷面、大斷面的地鐵隧道；（2）采用帷幕隔水方法經濟不合理。6.1.3對地質風險相對大的單元或不同地質風險單元結合處，礦山法施工時宜采取加強超前支護措施，如在富水粉細砂地層施工時，可采取水平旋噴等超前加固措施；在厚填土地層，可采取超前小導管注漿或深孔注漿等超前加固措施，土體嚴重松散、無法留置核心土或遇到重大環境風險工程時，需對掌子面進行預注漿；存在水囊區或地下水層數、水位或承壓性、水量增大時，應根據這些情況分別采取引流疏排或超前止水加固措施。必要時，設計可要求大范圍施工前設置一定長度的試驗段，以驗證工程措施的有效性。6.1.4監控量測應為施工管理及時提供圍巖穩定性和支護可靠性的信息，是確認二次襯砌合理的施作時間、修改支護設計和變更施工方法的依據。開工前應根據工程規模、地形、地質條件、支護類型和施工方法等進行監控量測設計，設計應包括量測項目、量測儀器選擇、測點布置、量測頻率、數據處理和人員組織等。同時，監控量測工作應緊跟開挖、支護作業，按設計要求布點和監測并記錄。施工過程中應根據現場情況及時進行調整或增加量測項目6.1.5敞開式暗挖施工遇到下列情況時應采取超前注漿加固圍巖措施：1穿越地層為砂或砂礫石；2穿越地層為呈軟塑或流塑狀態土壤；3穿越地層為有滲水的土層；4穿越地層為非原狀土的砂或砂礫石、呈軟塑或流塑狀態土壤、有滲水的土層。隧道拱頂位于雜填土、新近沉積土、飽和粉土、飽水或松散的砂性土、卵礫石等自穩性較差地層時，設計應重點通過上述措施預防拱頂坍塌、馬頭門坍塌及地層過大沉降甚至地面塌陷。由于卵石地層孔隙率大、滲透性好，宜采用注漿壓漿效果佳、早期強度高的超細水泥水玻璃雙液漿。由于粉細砂地層存在土顆粒比較小，天然的孔隙比較大，滲透系數比較低，排水條件較差，超靜水壓力不易擴散，在很小的滲流量或周期應力的作用下會液化等特點，注漿漿液要求較高。所選材料必須具有可注性、抗分散性、早強、凝結時間可控及材料粒徑分布的均勻性、耐久性、環保性等特性。作為永久加固地層，大多數情況下采用水泥漿液，作為臨時加固地層，多數情況下采用水玻璃漿液。水泥-水玻璃漿液簡稱CS漿液，它是一定水灰比的水泥漿和一定質量濃度的水玻璃溶液，按一定比例混合，必要時加入速凝劑或緩凝劑形成的注漿堵水材料。水泥一水玻璃漿液的初凝時間可控，變化范圍為十幾秒到幾十分鐘，漿液結石率100%，結石強度高，較單水泥漿液在凝結時間、結石率方面都有所改善。6.1.6隧道開挖面地層自穩性、均勻性較差時，設計應重點通過上述措施預防開挖面坍塌、開挖面涌水、涌土或涌砂、導洞初支結構過大變形等。6.1.8對處于易液化的飽和粉土或飽水砂性土層中的隧道，應根據現行規范《城市軌道交通結構抗震設計規范》（GB50909）相關要求，進行可液化初步判別和進一步判別地基液化等級，并按抗震設防類別選用相應的抗液化措施。6.1.9礦山法隧道施工中地層空洞極有可能會造成附近建（構）筑物下沉、開裂或地下管線破裂等問題，嚴重時容易釀成重大安全事故。根據相關規范要求，施工前應開展地層空洞探測與風險評估工作。設計宜根據空洞大小和充填情況，采取不同的預處理措施。6.1.10本條規定了硬巖地層采用爆破法開挖的設計注意事項。1、設計中應關注基巖裂隙水的承壓性；2、針對開挖面破碎巖體的超前加固措施；3、爆破專項設計應根據基巖性質、強度及裂隙發育等情況，選擇合理的槽眼布置、炸藥品種和用量、起爆時差、爆破循環進尺等，合理提供爆破設計的各項參數；4、加強此類地層中的監測工作。6.2施工6.2.2施工單位應當根據建設工程施工的特點、范圍，對施工現場易發生重大事故的部位、環節進行監控，制定施工現場生產安全事故應急救援預案。6.2.3目前，北京市城市軌道交通工程建設中基本實現了視頻監控安裝全覆蓋，礦山法隧道因其作業環境特點，空間可視度和清晰度相對較差，視頻監控終端攝像頭應確保清潔、可移動和不受破壞，以便能清晰記錄掌子面及其附近的作業活動情況，同時應加強視頻監控值守，配合施工監控量測和人工巡視，有利于對地質風險進行動態評估和實時控制，尤其是對易塌方、涌水涌砂地段，視頻監控有發揮更大風險監控作用的潛力。6.2.4超前地質探測是礦山法工程的重要輔助工序，因勘察精度所限，隧道拱頂和開挖面地層的精確性不易掌握，或者存在較大的變化性、不可確定性，尤其是對拱頂或開挖面存在穩定性較差、地層差異性較大的地層，前者如雜填土、軟弱砂性土夾層、富水砂層及空洞水囊等，后者如孤石、土巖界面及起伏、基巖隆起等。6.2.5在不穩定的巖體中進行淺埋、大跨徑隧道施工時，宜采用環形留核心土法、設置減壓槽分部開挖法和臺階法相結合等方法施工。兩條平行隧道（含導洞）相距小于1倍洞徑時，其開挖面前后錯開距離不得小于15m。地質條件較差多指自穩性差、強度低的地層或組合結構、軟硬不均、存在軟弱夾層等的地層；減小格柵間距指的是連立密排格柵，如三榀格柵；如可通過縱向連接筋選用機械連接方式，以減少圍巖土體開挖暴露時間；優化導洞及初支施作順序、加大相鄰導洞開挖步距、增加臺階長度、減少核心土坡度等，是優化導洞、臺階、核心土等設計規模及參數的有效措施。6.2.6礦山法隧道拱頂或開挖面遇自穩性較差的填土、新近沉積土、第四紀粉土或砂性土、卵礫石等地層，易產生失穩坍塌風險，在支護開挖施工中應重點關注。其中，小導管打設宜采用靜力鉆孔或吹孔成孔后插入小導管的方式，避免振動太大更易導致地層失穩；遇大粒徑土層宜采用機械方式成孔，避免人工打設小導管困難；對易產生流砂的開挖面，采取格柵掛網噴射混凝土臨時封閉或采用型鋼鋼架進行短期封閉，是較為常見且有效的預防坍塌措施。

7盾構法工程地質風險控制7.1設計7.1.1盾構機的選型應考慮的首要因素為地質條件，應具體根據地質風險分級等評估結果，進行針對性設計，首要目標是保持開挖面的穩定。對自立性能較差的松散類地層，應盡量使用閉胸式盾構，對砂礫和軟巖等強度較高自立性亦較好的地層，且地下水情況不發育，可使用敞開式盾構。閉胸式盾構類型主要有土壓平衡盾構、泥水平衡盾構和復合盾構三種。敞開式盾構目前在國內尚處于研發和試驗階段，本標準暫未納入。隧道設計條件也是盾構選型時要考慮的重要內容。若隧道的曲線半徑非常小，為減小盾構掘進時的超挖量和對地層的擾動，并有利于管片襯砌的拼裝，往往需要選用鉸接盾構。對于大直徑和超大直徑盾構隧道，刀盤開挖面的土壓平衡難度非常大，這時宜選用泥水平衡盾構。7.1.2比選要素包括從技術經濟安全工期環保等方面，其中地質條件是核心考慮因素。如富水砂卵礫石層、土巖界面水或基巖裂隙水豐富的土巖復合地層和基巖隆起區中采用盾構法施工時，應綜合比選泥水盾構和土壓盾構方案；地層水壓過大時，宜采用泥水平衡盾構機；如采用土壓平衡盾構機，盾構螺旋機應采用雙閘門或雙螺旋設計，閘門應通過耐壓試驗。長距離掘進于土巖復合地層中下部硬巖地層和基巖隆起區時，宜采用TBM工法。7.1.3工程選址和選線時宜避開污染土層和含有害氣體的地層。若無法避開，應選擇有害氣體含量相對較低的地層構造部位。包括根據污染土的性質和環境作用等級的基礎上，按照《混凝土結構耐久性設計規范》，確定盾構管片及其他永久結構工程材料的等級；根據有害氣體的分布、含量、成分、性質等對電氣設備采取防爆處理，并選用適宜的施工材料。7.1.4地層加固方案包括加固施工工藝、范圍、參數等。以上規定一方面是為了滿足防滲止水、加固防塌等技術或安全要求，另一方面是為了有效預防始發接收端加固效果不佳、涌水涌砂、洞門地下水突涌或坍塌等風險。7.1.5主要針對高孔隙率地層或自穩性差、不均勻的填土層或新近沉積土層，尤其是局部地層空洞或水囊地層，主要是為了有效預防盾構機組裝和拆卸吊裝時起重設備傾覆的風險。地基加固強度和深度應滿足吊裝設備的承載力需要。7.1.6盾構隧道上方不良地層主要包括存在厚度較大、孔隙率高或不均勻的填土層或新近沉積土層、地層空洞或水囊。空洞規模較大時，宜采取地面回填混凝土處理方案；水囊規模較大時，宜采用抽水或回填處理方案。主要為了有效預防盾構掘進姿態差、刀盤處噴涌、盾構超挖、開挖面失穩或地面塌陷等工程風險。7.1.7盾構法施工遇砂土層應重點關注始發接收端加固效果不佳、盾尾泄漏（尤其富水粉砂粉土層）、同步注漿效果差、盾構噴涌及盾構姿態差（尤其富水砂層）、刀盤磨損（砂層中石英含量高情況）、盾構推力過大（密實砂土層）等工程安全風險。在砂土層中進行盾構掘進，采用同步注漿采取注漿量和注漿壓力雙重指標進行注漿控制和效果檢查，可解決砂性土層同步注漿效果差風險；對石英含量高的砂層，選擇適宜的刀盤、刀具，合理設置刀具分布，有利于提高刀具剛度，避免刀具磨損過快；對密實砂性土層，因砂粒土固結度高、黏粒含量多，在盾構密閉艙中壓力較高時，渣土不容易排出—滯排，同時砂粒土固結越壓越緊，會使千斤頂推力增加，刀盤扭矩變大，易造成刀具損傷、主軸承斷裂等嚴重損傷風險，因此盾構設計時應特別考慮螺旋輸送器處的土拱效應，以減小對密閉艙土壓力的影響。另外，針對滲透性較大的砂土層，盾構機設計時應考慮施工時密封艙和排土器內的土體不能完全有效地抵抗開挖面上較高水壓力，并進行針對性設計，避免在螺旋出土器的口部產生噴涌。7.1.8在大粒徑土層中進行盾構法掘進施工，應重點關注始發接收端加固效果不佳、刀盤刀具磨損、盾構掘進方向偏離、盾構掘進開挖面失穩、盾構掘進滯排、盾構開倉換刀掌子面失穩及坍塌、因地下水造成掌子面突涌、管片滲漏或盾尾擊穿等施工安全質量風險。大粒徑土層中進行盾構掘進，盾構機選型和設計時應重點注意以下幾方面：1富水砂卵礫石層中采用盾構施工時，應綜合比選泥水盾構和土壓盾構方案。選用土壓盾構時，可采用增加膨潤土等做法降低地下水帶來的施工安全風險。2盾構機選型時，應選用安裝齒刀和滾刀能夠互換的刀盤，刀盤面板增加耐磨層，同時增強刮刀合金強度。在砂卵石地層中使用滾刀，在保證掘進效果的同時，減少砂卵卵石對刀盤的磨損，增加刀具的使用壽命。在地面條件允許的情況下，選擇合理的位置在地面進行加固，實現洞內帶壓換刀，保證在掘進過程中刀盤不發生磨損。對土體進行塑流化改良，避免施工滯排。3砂卵石層中進行盾構掘進，應增大盾構刀盤的扭矩。盾構各部件的密封性能必須優良，針對存在的承壓水，盾構刀盤驅動處的土砂密封采用高負荷、高性能的土砂密封圈。盾尾密封采用多道密封刷并確保可更換。4在長距離穿越砂卵礫石層進行盾構施工，應加強前期地質預報和必要的預處理工作。如在盾構土倉內宜安裝超聲波探測系統，可時刻監視掘進工作面前方地層的變化，提前發現前方的漂石；盾構機上配備土體加固及破除漂石的相應設備，如超前鉆孔注漿機、小鑿巖機等，可及時處理漂石。5掘進中預判刀具、及盾構機其他構件的磨損情況，提前設置豎井、橫通道進行檢修設計。7.1.9土巖復合地層與基巖隆起中進行盾構掘進施工，應重點關注盾構始發接收段加固效果不佳、盾構掘進方向偏離、地表沉降難以控制并易造成地表塌陷、刀具磨損嚴重、盾構機易卡殼、裂隙水處理不當引起管片滲透或刀盤處突涌等施工安全風險。對上軟下硬的上部地層和隧道周邊軟弱地層進行加固，以減少軟硬差異和增強地層自穩能力，防止盾構機偏離軸線等風險，宜采用粘稠的泥漿，利用砂漿拌合站拌制，確保泥漿和艙內剩余的渣土攪拌均勻；利用盾構上部的超前注漿孔，向刀盤上方和前方進行注漿。土巖復合地層與基巖隆起區中進行盾構掘進施工，應加強超強地質探測預報，密切關注地層突變，必要時進行補充勘察。在上軟下硬的土巖復合地層與基巖隆起區段進行盾構掘進施工，應加強滾刀的配置和刀盤耐磨性，增加刀盤的開口率，以有利于破巖；應根據地質變化情況及刀具磨損進行預判，提前設置換刀地點并盡量選擇土體穩定性較好和地面條件良好的地段；如地層強度不足，應及時對換刀地點進行預加固，待盾構抵達換刀地點時，對刀具進行檢查及更換，確保盾構掘進安全順利。保徑刀同時設置先行刀與滾刀。滾刀采用背裝式，便于從土壓倉內進行更換。7.1.10盾構機掘進斷面為黏粒含量較高的地層，刀盤易結泥餅，應選用大開口率的刀盤形式，土倉內應設置動、靜攪拌棒。刀盤中心處應設置注水孔，土倉內中心位置設置泥漿注入孔，尤其是針對刀盤中心處等一些易結泥餅位置進行及時清洗，可直接有效地清除泥餅或減少滯排。7.1.11主要涉及富水的砂性土層、大粒徑土層和土巖界面水或基巖裂隙水豐富的土巖復合地層或基巖隆起，有效預防螺旋出土器口部或刀盤處噴涌、盾尾擊穿導致滲漏、突涌或管片滲漏、盾構超挖、開挖面失穩或地面塌陷等工程安全風險。其中2是為保證盾構掘進中合適土壓，防止水土流失；3是為防止噴涌及由此帶來的地面過大沉降甚或坍塌風險，盾構工程實施時以適當高于盾尾注漿壓力；4是為避免造成盾尾刷被擊穿，導致地下水突涌風險；5中管片類型根據盾構間隙確定，確保盾尾四周間隙量均勻，減少管片磨損盾尾刷，避免造成地下水突涌風險，同時有利于管片拼裝質量控制，預防管片滲漏風險。7.1.12由于受到地層條件及刀具損的影響，盾構機刀具在掘進一定距離后會磨損，如果不及時進行刀具更換處理而繼續掘進，輕則無法保證掘進速度，重則盾構刀盤損壞無法掘進施工，甚至報廢盾構刀盤。因此盾構在困難地層中施工中進行換刀是難以避免的。根據地質條件的不同，可采取加壓和常壓兩種換刀方式。常壓換刀需選擇地層比較穩定、無大量地下水涌出、無有毒氣體存在的地方，或在預定地點通過采取降水或地層加固措施保證盾構前方地層穩定后，由施工人員進入土倉更換受損刀具。加壓換刀是利用壓縮空氣平衡盾構周圍水土壓力，使圍巖保持穩定，施工人員通過人閘進入土倉，實現在氣壓狀態下檢查更換刀具。特殊地段主要指盾構穿河流、重要建(構)筑物等不良地質區以及地面無探測和施工作業條件等地段，地質情況非常復雜，隧道埋深和水土壓力往往非常大，地層變形控制要求非常高，當常規的開倉換刀、地層加固和鉆探手段均無法采用時，可配備特殊的盾構機設備來解決。針對背裝式刀具是指盾構機刀盤采用空心式主刀臂，空心主刀臂內的刀座采用背裝式，背裝式刀具刀腔內設置閘板。換刀時，施工人員可在常壓下在刀盤中心腔體直接進入主刀臂內進行刀具的檢查和更換，具有快速、經濟、安全、可靠的優點。全斷面超前注漿設備包括盾殼和刀盤預留地質鉆孔、超前鉆機、注漿設備等。當盾構施工需要開倉換刀、下穿河流或重要建筑物前，需要進行超前地層加固，可利用盾構機自身配置的盾構機超前注漿設備對盾構前方及周邊一定范圍的土體進行注漿加固。主要為了有效預防盾構刀盤處噴涌、盾構超挖、開挖面失穩或地面塌陷等工程風險。7.1.13聯絡通道上行和下行隧道間的橫向通道，沿縱向每隔一定距離設置。聯絡通道一般深度較大，受地面條件和埋深限制，一般采用礦山法暗挖施工，容易在高水頭作用下發生涌水事故。盾構工作井和聯絡通道等附屬結構處一般均需采用地層加固措施(如降水、地面預加固、洞內凍結法、洞內支撐等)以控制工程風險。主要為了有效預防聯絡通道施工時發生洞門地下水噴涌、開挖面失穩或地面塌陷等工程安全風險。7.2施工7.2.1盾構法施工的掘進參數會因地質單元分布的變化而調整，對于地質風險大的區段、單元或部位，由于盾構掘進參數與地層之間的適應性差別大，從而會產生塌陷、隆起、涌水等風險，所以有必要設置試驗段來進一步優化盾構掘進參數，以便選取更合理的盾構施工控制指標。7.2.2高孔隙率地層如雜填土、地層空洞或水囊、軟弱新近沉積土層，宜采用雷達探測等手段進行探測，并可采取地面換填或洞內填充注漿；大粒徑土層可借助雷達對地層松散情況及含水情況進行探查，可采取地面或洞內壓注水泥漿或水泥砂漿進行處理；土巖復合地層與基巖隆起宜采用超聲波探測等手段核查土巖結合面、基巖隆起和地下水情況，可采取破巖或對上軟下硬的上部地層進行注漿處理。7.2.3為有效控制盾構始發、接收端加固效果不佳，在雜填土或高孔隙率填土層，地層空洞，水囊地層，施工前探測（主要是障礙物、空洞、水囊等）；對加固體與圍護結構之間的間隙、樁的咬合位置等薄弱部位進行重點控制；加強土體加固效果檢測；對抽芯和探孔部位進行有效的注漿充填；加固效果不佳及時補充加固處理；無水砂土層加固，應通過試樁調整施工工藝和加固參數，宜在洞門附近加密旋噴和攪拌樁間距；宜采用垂直抽芯和水平探孔相結合的方式檢測加固體抗滲性能或檢查洞門加固效果，水平探孔位置應主要分布在洞門周圈；在大粒徑土層，應加固施工過程嚴格控制注漿壓力、注漿量等工藝參數；嚴格控制鉆孔垂直度等；重點控制端頭加固的薄弱環節；宜采用有效檢測手段對加固體的強度和滲透性等性能及時進行檢測和效果檢查；在細粗粒土組合地層，根據地層情況選擇適合的加固施工工藝和加固參數，注漿材料宜采用超細水泥，增大滲透性；對加固體與圍護結構之間的間隙、樁的咬合位置等薄弱部位進行重點控制；宜采用垂直抽芯和水平探孔相結合的方式檢測加固體抗滲性能或檢查洞門加固效果，水平探孔位置應主要分布在洞門周圈等；在土層復合地層和基巖隆起地層，加固施工前可采用超聲波探測等手段，核查土巖結合面、基巖隆起和地下水情況；可采用主動破除突出基巖的方式，提高始發接收范圍內巖土體的均勻性；采用垂直抽芯和水平探孔相結合的方式檢查洞門加固效果；對上軟下硬的上部地層可進行注漿處理，增強地層自穩能力；盾構洞門鑿除時為防止土體坍塌或地下水突涌等風險，在新近沉積土層，盾構進出洞作業前，應對加固土體效果進行檢測，應采用垂直與水平鉆芯取樣的方式，檢測土體加固的強度、連續性和幾何范圍；加固檢驗合格后，在洞門處鉆孔檢驗洞門加固體止水效果，如發生漏水情況，需及時補充注漿；洞門破除前檢查地下水水位及水壓力；宜在地面上沿盾構軸線和垂直軸線的橫斷面上，布設深層沉降監測點，根據監測數據調整施工參數；在富水砂層，盾構始發、到達時，應做好端頭加固及洞門密封，控制掘進壓力，必要時增加降水井。7.2.4為控制盾構姿態差或掘進方向偏離風險，在砂性土層尤其富水砂層，宜進行盾構試掘進，做好各類參數控制與優化，并形成試掘進總結報告，試掘進長度宜為50～200m；掘進中盾構姿態宜適當高于設計軸線，以預防盾構機“栽頭”；宜采用自動導向系統和人工測量輔助進行盾構姿態監測；采用分區操作盾構推進油缸控制盾構掘進方向；對盾構前進方向地面區域進行雷達探測，對盾構區段進行沉降觀測，預判地質情況；盾構掘進中觀察盾構機儀表盾構壓力情況。大粒徑土層尤其漂石，采用自動導向系統和人工測量輔助進行盾構姿態監測；采用分區操作盾構推進油缸控制盾構掘進方向；對盾構前進方向地面區域進行雷達探測；對盾構區段進行沉降觀測，預判地質情況；盾構掘進中觀察盾構機儀表盾構壓力情況；土層復合地層和基巖隆起地層，掘進前可采用超聲波探測手段，核查或探明基巖突起的具體情況，提前對盾構機姿態進行微調；始發掘進時適當調低盾構中心線，預防盾構機“抬頭”；加強盾構機的軸線和姿態控制；掘進中通過盾構機的自動測量和報警，隨時監測盾構機姿態，及時和緩慢糾偏，盡量使盾構機姿態提前偏向硬度較大一側；硬巖地段不宜使用鉸接糾偏；在小半徑轉彎或豎曲線變坡前應提前糾偏；糾偏過程中，掘進速度應放慢，并要避免糾偏時由于單側千斤頂受力過大對管片造成破損；糾偏時，應密切注意盾構機的姿態、管片的選型及盾尾的間隙等，盾尾與管片四周的間隙要均勻；隨時觀察滾動角的大小，及時通過調整刀盤轉向來減小盾體旋轉。7.2.5為控制在富水、滲透性較強或水頭壓力較大的地層中進行盾構掘進可能導致的盾構螺旋出土器口部、刀盤處等部位的噴涌風險和盾尾擊穿導致的滲漏、突涌或管片滲漏風險，在富水地層（含飽水砂層粉土層、大粒徑土層等），尤其具較高承壓性，盾構掘進中，應觀察盾構機儀表盾構壓力情況，合理控制注漿壓力及范圍，定期對盾構機的密封系統進行檢查；管片拼裝過程中，加強已拼裝管片的滲漏情況巡視；盾尾注漿發生錯臺、涌水風險時，應及時注入足量盾尾油脂，設定合適注漿壓力；嚴格控制盾構推進的糾偏量，盡量使管片四周的盾尾空隙均勻一致，減少管片對盾尾密封刷的擠壓程度；及時、保量、均勻地壓注盾尾油脂；采用優質的盾尾油脂（要求有足夠的黏度、流動性、潤滑性、密封性能）；加強對密封油脂的注入質量，確保該部位的密封效果；對已經產生泄漏的部位集中壓注盾尾油脂，恢復密封性能；管片拼裝時在管片背面塞入海綿，堵住泄漏部位；有多道盾尾鋼絲刷的盾構機，可更換最里面的一道盾尾刷，以保證盾尾刷密封性；及時清除密封裝置內雜物；在承壓水地層中掘進時，嚴禁隨意打開有內外水力聯系的部件，必須打開時應有預防措施。特殊存在基巖裂隙水等，地層水壓過大時，宜采用泥水平衡盾構機；如采用土壓平衡盾構機，盾構螺旋機應采用雙閘門或雙螺旋設計，閘門應通過耐壓試驗；盾構機應具備加泥漿、泡沫功能，螺旋出土器應設有防噴裝置，防止噴涌及由此帶來的地面沉降，設備進場前，對盾構的中心密封、鉸接密封進行驗收，確保密封完好，油脂系統工作正常；盾尾油脂注入系統應工作正常；檢查螺旋機上、面板上的注漿孔，是否連接牢固；管片拼裝過程中，嚴格控制管片楔形量與間隙量，降低盾尾刷的磨損；隨時觀察已拼裝管片的滲漏情況，及時補注漿；在承壓含水層掘進時，定期對盾尾密封、螺旋密封、鉸接密封等進行專項檢查；掘進中一旦發現盾尾有泥沙漏涌跡象，應立即停止推進并進行封堵；發生錯臺、涌水風險時，應及時注入足量盾尾油脂，設定合適注漿壓力。7.2.6在粘粒含量較高地層中進行盾構掘進，為控制刀盤結泥餅風險，宜根據或及時測定地層中的黏土顆粒含量，針對泥水平衡盾構，還應選擇合適的泥漿參數，控制泥漿的比重和黏度；可添加適量的土體改良劑或土體改良時添加分散劑，減小土體黏度和黏著力，降低結泥餅發生概率；出現泥餅時可使用分散劑泡倉，清除泥餅，同時實時觀察分析盾構機儀表的各項參數，適時高速空轉刀盤，并向泥土倉內注水，使泥餅在離心力的作用下脫落。7.2.7本條針對不同地層盾構掘進中可能導致的刀盤刀具磨損風險應采取針對性防控措施。其中