TBM 施工风险与应对措施分析

武 晶

中国水利水电第三工程局有限公司 陕西 西安 710024

前言：随着国家经济实力的稳步提升,各行各业的发展都取得了长足的进步。与此同时,老百姓的出行需求也在不断的提高,这也导致全国各地都有更多的隧道工程在拓展,而隧道掘进工程作为利国利民的一项“民生工程”,必须要保证隧道掘进的安全施工。否则,隧道工程一旦出现了质量事故,不仅会给建筑企业带来不必要的经济损失,甚至还会造成不可挽回的人员伤亡。因此缘故,下文首先将分析TBM 施工存在的各项风险,进而探究具体的TBM 风险应对措施。

1 TBM 施工存在的各项风险

1.1 地质风险 对于隧道掘进施工而言,本身就需要面临各种复杂地质环境,其中包含的地质风险主要可以从如下几个方面进行概述：

(1)在大理深、高地的应力条件之下,很有可能会出现围岩大变形以及岩爆风险；

(2)如果在掘进的过程中碰到软弱围岩或者破碎带,则有一定几率会存在坍塌的地质风险；

(3)对于周围围岩或是掌子面地区存在涌水与渗透水风险；

(4)还有一定几率存在瓦斯泄露的风险。

1.2 装备风险 通常情况下,无论是哪一种类型的工程施工都需要依赖现代化的装备作为技术工具。而在TBM 施工过程中,同样也需要用到某些专业的施工装备,而这些装备其实也潜藏着许多施工风险。具体而言,诸如不科学的刀盘结构设计方案、道具磨损异常、主轴承或者密封出现问题等等。

1.3 人为风险 由于某些客观条件的限制,很多施工企业在进行人员招聘的时候没有做好对应的培训教育工作,导致有些施工人员的专业素养不够,在工作的时候经常出现责任心缺失、偷懒、马虎等不正当的行为。这些行为,便是人为造成的施工风险。要知道,TBM 施工不同于其他种类的施工,这项工程本身就具有非常大挑战性,如果工作人员自身的经验都不够丰富,甚至基础的操作技能都不过关,那么无疑会给施工现场带来不可挽回的灾难。

2 具体的TBM 风险应对措施

2.1 地质风险的应对措施 实际上,在进行TBM 施工之前,一定要在隧道开完之前确定好现场的情况,在工作开展之前要进行详细的实地考察。由于不良岩层存在高压,很容易导致隧道的围岩产生相互的挤压,进而出现无法聚合的情况。而这种情况的处理,需要对首先预测一下现场岩体强度与压力。如果施工土质正处于被挤压的状态,那么就很可能导致护盾与刀盘在上方施加的压力下出现各种TBM 的堵塞情况。而且这种地质危害,还有可能导致隧道的结构内部出现变形,如果情况过于严重,那么整体的隧道工程就要重新进行设计了。

而要解决上述问题,可以从如下几个方面入手：第一,利用扩径法,简而言之,就是将岩体与护盾之间的环形间隙进行扩大处理,要确保间隙值可以达到15-25cm 之间；第二,可以适当的缩短护盾长度；第三,巧用锥形护盾,因为这种形状的护盾前半部分的直径比较大,这样就可以很好的帮助护盾避免遭受挤压；第四,利用润滑剂来防止地质风险,润滑剂可以将演示与护盾之间产生的摩擦降至最低；第五,如果遇上高水压地层的情况,要尽可能的选用泥水平衡盾构,当然也可以利用双模式TBM 来进行掘进施工。

2.2 装备风险的应对措施 由于TMB 的施工条件并不是恒定的,在很多时候TMB在进行掘进作业的时候要面临非常多变的施工环境,这时候就要在掘进速度上面下功夫,不仅要让TBM 能够更高的适应地质要求,跟要确保其具有足够的直径范围来进行隧道开挖。具体而言,可以从如下几个方面入手：其一,首先要保障好现场施工人员与TBM 的设备安全,拟定好现场的各项预防以及应急方案；第二,要正面对待施工过程中面临的各种难题,不能逃避,要敢于用创新、多远的角度去看待和解决问题；第三,要将各种装备风险做好交底；第四,要把控好施工现场的各种特殊情况,目前应用于防范装备风险的方案是采用通过紧凑型TBM、双模式TBM 以及双护盾多功能TBM。而在现场的装备选择上,要根据实际情况进行灵活的变通,并合理的选用TBM 的掘进模式

2.3 人为风险的应对措施 地简而言之,由于操作TBM 的毕竟是活生生的人,所以对于施工现场的风险预防一定要狠抓人员管理,要确保参与施工作业的工作人员具备良好的职业道德与专业素养,要打造出一支综合素养高、实操技能好的隧道掘进精英团队。具体而言,首先要确保进入现场的施工人员具有TBM 建筑行业公认的操作证书,从业人员必须拥有丰富的工作经验；其次,对于TBM 的整体施工项目而言,由于整个工期进行的相对比较紧张,这就要求必须要落实后平时的科学管理,一方面要控制好建设成本,另外一方面也要保证TNM 施工的高质量水准；最后,要在平时的工作中加强技术人员的培训工作,要让每一个技术工种之间联系的更加紧密,确保操作掘进作业的从业人员都具备扎实的理论基础与临场应变能力。

结语

综合以上文献内容所述,自从我们国家进入21 世纪市场经济时代之后,各项先进技术与现代化设备如同雨后春笋般涌现,其中TBM的出现无疑是隧道掘进工程的一个福音。这种设备虽然具有绝掘进快、综合效益高、利于环保等优点,但是在实际的施工过程中也存在诸如地质、装备、人为等各方面的风险,如果不及时的将这些施工风险进行根治,不仅会影响将来隧道掘进工程的顺利运行,还有可能会对国家、企业、人民造成不可挽回的巨大损失。因此,相关技术人员必须不断打磨自身的业务技能,要用更加创新化、多元化的思想来武装自己,将各种风险因素掌握到位,从而更好的做好各项施工风险防治工作,确保祖国未来的隧道工程建设事业可以发展的更加辽阔。