盾构区间施工中的多风险源控制及经验总结

陈玉成

杭州华隧工程劳务有限公司

盾构区间施工中的多风险源控制及经验总结

陈玉成

杭州华隧工程劳务有限公司

当前，在地铁区间隧道施工过程中，盾构法是一种常见且有效的施工方法。然而，在盾构法具体实施过程中，也会受到诸多因素影响而产生一定风险。因此，如何有效进行风险管理成为盾构隧道工程项目需要高度重视的一项任务。因此，本文就针对盾构隧道施工中的风险，对常见的一些规避对策，进行了简要的分析和阐述，希望对盾构隧道施工的安全、稳定等性能的提升，起到一定程度上的帮助。

盾构区间施工；多风险源控制；经验总结

1.地铁区间隧道盾构施工概述

盾构法是地铁区间施工过程中常用的方法之一，它主要是通过盾构机开挖隧道。通过盾构机外壳可有效抵抗土体压力，同时将千斤顶顶住既有管片，通过活塞杆产生推力，让盾构刀盘在地层中进行土体切削，使其不断前进。在盾构机掘进过程中，每掘进一环就要衬砌一环。同时，要利用盾构机尾部的管片拼装机对管片进行定位安装，并通过水泥浆液填充围岩及管片间隙，以此来稳定围岩压力，避免其变形。相对于其他施工方法而言，在地铁施工建筑物密集地段，选用盾构法可降低道路及建筑所受到的影响。盾构机械化程度较高，可按照规律的程序操作，便于施工控制。另外，盾构法受气候条件干扰较小，并可通过控制施工参数，将地层扰动控制在最小范围内。当然，盾构法也存在自身缺陷。首先，盾构法投资较大，运作成本较高;其次，当地层中存在沼气、空洞、流沙地时，会对施工效果产生极大影响;另外，盾构液压系统、自控系统操作较为复杂，对相关人员具有较高要求。总体上来看，盾构法是地铁区间隧道施工过程中行之有效的方法之一，但也会受到部分因素干扰而产生风险，需要采取相关措施对这些风险因素进行控制，保证施工得以顺利进行。

2.盾构施工风险辨识

工程风险是指工程项目在建设期发生的、对工程项目目标（工期、成本、质量等方面）的实现产生不利影响，或诱发工程项目受到损失、损害的事件。

科学化风险管理的前提就是风险识别，通过风险识别才能了解施工期潜在的主要危险源，以便采取针对性的控制措施，将施工风险降低至最小。盾构隧道施工风险主要包括掘进风险、机械设备风险、环境风险、盾构始发（接收）风险以及联络通道矿山法施工风险。

2.1 掘进风险

盾构在砂卵石地层施工，土压平衡难以建立、盾构推进姿态控制困难、掘进速度无法保证，因此，掘进风险主要包括开挖面失稳、盾构推进轴线偏离。

2.2 机械设备风险

由于砂卵石地层的特殊性，使得盾构开挖装置、推进机构、注浆系统、出渣系统、盾尾密封系统和拼装系统极易发生故障，比如刀盘刀具及土仓隔板磨损过快、土舱容易结泥饼、螺旋输送机磨损及抱死频发、盾构机推力及刀盘扭矩过大等。

2.3 环境风险

隧道施工过程中不可避免地要对周围环境产生不利影响，如引起地层位移与变形、环境污染、地下水流失等。尤其是此区间近接环境复杂，沿线建(构)筑物发生沉降、倾斜、开裂甚至倒塌损毁是主要风险之一。

2.4 盾构始发、接收风险

其风险点主要为封门凿除时土体坍塌、洞门密封圈处漏水漏砂以及盾构姿态突变。

2.5 矿山法施工风险

由于地层加固效果难以保证，通道施工时掌子面极易发生失稳、坍塌，导致大量砂土涌入已完工的区间隧道中。

3.盾构隧道施工风险规避对策分析

3.1 地质勘察风险规避

由于我国地质分布相对较为复杂，对我国地质勘察工作的展开，带来一定程度上的局限，这样就会增加了盾构隧道施工中的风险。因此，在盾构隧道施工的过程中，应当对其先进的勘测仪器，进行全面的利用，尤其是地质钻空器、超声波器、回声探测仪器等方面。同时，在勘测的过程中，若是地质情况相对较差的话，应当对地下水文条件，进行全面的了解，其中包括:水源、水深、土层的厚度等方面，这样可以为盾构隧道施工展开，提供了重要的安全、稳定的保证，降低了施工风险的存在。另外，在盾构隧道施工的过程中，应当根据地质勘察的参数，对其设计方案中可能发生风险事故，进行及时的调整，这样可以在一定程度上保证了盾构隧道施工的安全、稳定等性能。

3.2 进出洞施工风险规避

(1)在盾构隧道施工的过程中，应当对洞口的地质情况，进行全面的了解和研究，将其洞口的高度、宽度等方面，进行科学、合理的设定，要保证进出口的顺利性，以此避免安全事故的发生，也为后续施工环节的展开，提供了相对便利的条件。例如:在盾构隧道施工的过程中，应当对重点危险的部位，放置相应的安全设施，并且应当要求施工人员佩戴的安全设备。同时，要求施工人员通过了利用相应的测量仪器，对盾构隧道的面以及洞口的宽度、高度等方面，进行全面的测量。另外，要对其现场的施工设备，进行全面的收拾、整理，这样可以在一定程度上降低盾构隧道施工的危险系数。

(2)应当对设备进出洞口的阻力，进行全面的控制，避免因为阻力相对过大，从而影响了施工质量，增加盾构隧道施工的风险，导致安全、稳定等性能有所增加。

3.3 地层与重要建筑物的隆降控制

在地铁区间隧道盾构施工期间，若未采取针对性措施对地层及重要建筑物进行保护，很有可能造成地层及重要建筑物沉降。因此，在掘进施工前，要对施工影响范围内的建筑物、管线、地下障碍物等进行详细探查，并给予必要的事先加固或保护。首先，要构建出细致的隧道沉降量测控网，以便对地层及建筑物等进行定期监控，充分掌握盾构施工对周边环境及隧道本身的影响。通常情况下，若盾构前方监测点地面变形量控制在±5mm范围内，那么盾构在通过时，地面变形量需控制在-30mm至10mm内。若超出此范围，就需要对出土量进行有效控制，避免地面出现地面层降。其次，在盾构进站时，若洞口地基土结构不理想，可结合现场环境进行注浆加固，以保证进站洞口的稳定性。另外，要对二次注浆及同步注浆管理进行强化，以降低地面沉降。

综上所述，本文对盾构隧道施工中的风险，进行了简要的分析和阐述，并且针对其风险，提出了一些盾构隧道施工风险规避的对策，从而降低了盾构隧道施工中的风险性。因此，在施工过程中需要做好事先探查，充分掌握施工现场情况，并拟定出针对性的风险管控策略，以保证施工的安全性与顺畅性。

[1]刘维庆，赵雅云，孙赫梓.地铁盾构施工风险的事故树分析——以地面沉降事故为例[J].石家庄铁道大学学报(社会科学版)，2016，01:21-25.