地下轨道交通工程盾构法施工风险控制措施研究

杨发

摘要：文章基于盾构基本原理，分析地下轨道交通工程盾构法施工中存在的施工风险因素，并针对这些风险因素提出了相应的施工风险控制措施，以供参考。

关键词：地下轨道交通工程;盾构法;施工风险;控制措施

1引言

在地下轨道交通工程建设中，盾构法是目前比较常用且有效的方法。在此类工程建设中工业表现出具有较高的安全性和施工效率，以及对周围环境影响较小等优点。但是在此类施工技术应用中也表现出一定的施工风险，需要针对其中的风险因素制定有效的安全防范措施。

2盾构基本原理

在地下轨道交通工程建设中常用的盾构法就是利用盾构机这一专用的机械设备进行隧道挖掘的方法，在具体的应用中首先需要在隧道一头进行竖井或基坑的构造，然后在盾构机进入现场之后，在基坑位置的预留孔开始，按照电脑设计要求的轴线在地层中向另一端不断推进。通过此种施工方法的应用，可以通过盾构机的壳体对地层压力起到支撑的作用，而且在此钢筒结构下顺利开展掘进推进工作。在通过千斤顶推进盾构装置不断推进的同时，在盾尾位置也开展逐层衬砌，以及对此位置周围的孔隙进行浆体的压注，防止出现地面和隧道下沉的问题。

3盾构施工过程中存在的风险因素

在盾构施工的不同阶段表现出不同的风险因素，对于始发作业阶段来说，主要的风险就是容易出现空洞而导致塌方的风险、此阶段没有做好加固而造成的涌水塌方的风险、盾构基座的质量不达标而造成的盾构机倾翻的风险、盾构机后靠不稳定的风险以及对洞封门进行凿除时发生涌土问题的风险等。对于盾构掘进阶段来说，容易发生前方地层空洞风险、障碍物风险、没有合理设置施工参数所造成的风险、掘进轴线出现偏差或纠偏不当造成的风险、盾构机等设备没有做好有效维护工作而导致的故障等风险。最后在盾构到达阶段所表现出的风险主要有接收端头没有做好加固工作而导致出现较大沉降的风险、还有此端头没有做好密封工作而导致出现淹井的风险，还有由于基座强度不足而导致的盾构机倾倒的风险等。

4盾构施工事故安全防范措施工作

4.1盾构始发阶段的风险防范措施

在此阶段首先要做好始发基座的安装。在此基座安装之前需要精准测量其安装平面位置以及高程，确保其位置偏差在规定范围之内。其次是做好反力架的安装。反力架是起到向盾构机提供始发反力的作用，需要在施工中结合现场受力状态开展受力和变形的计算，在确保安全性的情况下开展施工和后续使用。再次是做好洞口密封施工。通过此施工环节可以有效防治进出洞施工中出现流沙和流水等问题，确保始发安全，并且要保证此施工环节满足设计技术要求和质量要求开展。最后是在始发推进过程中容易出现盾构机姿态不稳的现象，需要通过试验和探索来确定盾构机参数的合理性，确保其逐渐适应地层并保证施工平稳和安全。

4.2盾构掘进阶段的风险防范措施

首先在同步注浆工序中，为了发挥其对地表沉降的有效预防和控制，不仅要对浆液的配合比进行合理设计和优化，保证其满足地层状况和推进参数要求，同时还要严格执行同步注浆作业压力和注浆量等参数开展施工，并且要监测洞内管片衬砌变形和地面、周围构筑物的变形情况，通过对注浆参数和施工方法的及时修正来解决监测出的问题并确保施工质量。此外还要做好对注浆设备和仪器仪表的维护工作，做好对注浆压力表的定时检查工作，以及做好盾构机通过地段的地层空洞探测和处理，防止在盾构一定距离之后出现较大的地面沉降甚至是塌方等问题。

其次是防治喷涌的防范措施。首先是在设备选择中选择具有防喷涌装置的盾构机，而且通过相应的土体改良添加剂来对土体的可塑状态进行调整，降低由于渣土具有较大的含水量而导致喷涌问题的概率。还要做好推进质量的控制，避免出現猛推和强推问题而增加工作面前方的压力，导致出现喷涌问题。在对螺旋输送机等设备进行操作时，需要确保开口速率平缓和稳定增加。此外，在螺旋输送机运行中需要专人做好渣土出口的监督，及时将喷涌征兆信号向操作时发送并将螺旋输送机关闭。如果一旦发生喷涌问题也需要技术关闭螺旋输送机并对喷涌渣土进行及时清理。

最后是针对地表沉降较大风险的防范措施。具体地说是做好盾构施工中周围道路、管线以及构筑物的沉降监测工作，通过监测结果来对盾构推进车桉树进行调整和优化。还要针对掘进施工中已经出现的沉降或沉陷问题，需要做好专人巡视以及对周围建筑物做好沉降变化的严密观察。在开展同步注浆以及二次注浆作业中，需要重点做好对注浆量和注浆压力的控制，防止出现注浆作业中的土体变形问题。针对施工中出现的较大沉降问题，需要采取地表注浆加固的方式对沉陷区域的第七进行加固并提升其强度，避免沉降区域扩大的问题。

4.3盾构达到阶段的风险防范措施

在此阶段中的所有施工环节中，需要做好观察和控制不同参数的工作，针对上述过程中发现的异常情况进行及时汇报，并确保安全之后才可以开展后续施工。在对接收端的土体进行加固并保证其符合设计强度要求之后进行掘进施工，而且要在此施工过程中做好对地面隆沉的实时监控工作，向项目经理等管理人员提供监测结果并对施工参数进行实时调整。此外还要在盾构达到之前确保接收机座的良好安装以及接收洞门密封、止水设施的良好安装，而且在盾构刀盘与接收洞门之间的距离在5m之前需要将洞门凿桩的脚手架进行搭建并对周围的松动物体进行清除，在保证做好防水工作之后并确保上述距离小于5m之后，保证接收洞门周围5m的范围内不允许有任何人存在。

5结语

盾构法是目前城市地下轨道交通工程建设中的常用方法，表现出具有较高安全性、较高施工质量和效率等优点，但是在应用此类方法开展地下轨道交通工程施工中也表现出始发、掘进以及达到阶段等不同阶段中的较多施工风险因素，需要结合不同阶段的风险特点来采取相应的安全防范措施，确保此类工程施工安全。

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