探究地鐵盾構(gòu)區(qū)間隧道施工風險管理及控制措施

唐志強 中鐵十四局集團大盾構(gòu)工程有限公司

1 前言

地鐵隧道施工中選擇合適的技術(shù)較為重要，如盾構(gòu)施工法可以提高地鐵工程的施工質(zhì)量，但還需要熟悉施工技術(shù)，否則無法發(fā)揮其作用。因此，這就需要在實際的施工中，技術(shù)人員熟悉掌握地鐵盾構(gòu)施工技術(shù)的原理技術(shù)，以及該技術(shù)中的難點部分，降低各種事故危險的發(fā)生，從而優(yōu)化整個工程的施工質(zhì)量。

2 地鐵盾構(gòu)施工技術(shù)

盾構(gòu)施工技術(shù)在地鐵工程中較為常見，優(yōu)勢也較多。具體來說，盾構(gòu)施工法的應(yīng)用時間較短，真正使用該技術(shù)時間為2004年，由上海中路越江隧道施工中使用了該方法，因取得了較好的效果，得到了廣泛地使用，這在很大程度上也使得我國地鐵施工得到了進一步的發(fā)展。盾構(gòu)施工法主要依賴于盾構(gòu)機械設(shè)備完成施工，通過施工設(shè)備保護地下結(jié)構(gòu)不受到破壞，同時又被稱為隧道暗挖施工法。所以在地鐵施工中得到了廣泛地應(yīng)用，且取得了較高的效果，這在很大程度上也推動了盾構(gòu)施工技術(shù)的完善。其中包括盾構(gòu)施工法理論和盾構(gòu)施工設(shè)備，如盾構(gòu)法的理論也隨著廣泛地應(yīng)用得到了建立—氣壓盾構(gòu)理論。此外，盾構(gòu)施工設(shè)備的生產(chǎn)我國也實現(xiàn)了大批量的自行生產(chǎn)，無須再從國外引進，降低了額外的支出。這對盾構(gòu)施工法的應(yīng)用又進一步夯實了基礎(chǔ)條件。

3 地鐵盾構(gòu)施工中的風險因素

地鐵盾構(gòu)施工中的因素主要包括地下環(huán)境和地下環(huán)境中出現(xiàn)的建筑物、河流、地下溶洞等，這些是引發(fā)盾構(gòu)施工事故的直接原因。

3.1 風險產(chǎn)生的具體環(huán)境

地鐵盾構(gòu)施工周邊環(huán)境都會對其帶來影響，也會增加風險。具體來說，地鐵工程施工環(huán)境較為特殊，一些潛藏風險往往比陸地施工地風險要高很多。這就導(dǎo)致地鐵工程施工中，容易受到各種威脅，威脅著施工質(zhì)量和施工人員的人身安全。為了最大程度的避免風險，通常會使用盾構(gòu)施工法，具體的施工中地下結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，即使可以進行觀測，但也不能清楚掌握地下的特殊環(huán)境，例如地下包括建筑群、地質(zhì)、河流、地下管道以及各種線路等，若勘察不仔細就進行施工，就會引發(fā)各種各樣的工程災(zāi)害，對工程施工人員等帶來嚴重地危害。但這些風險都是實際存在的，因而在實際的工程中遇到這些風險因素是很難避開的，所以，地鐵盾構(gòu)施工的風險環(huán)境是形成的內(nèi)因所在。

3.2 盾構(gòu)施工風險中的引發(fā)因素

盾構(gòu)工程施工常見的風險因素是引發(fā)事故出現(xiàn)的重要原因，在此過程中，如果可以通過各種方式、技術(shù)對其進行控制，就可以降低事故發(fā)生概率。比如地鐵盾構(gòu)隧道施工中有可能會遇到各種阻礙物、溶洞、含水層，這些風險因素都會對施工造成影響，此外，還包括盾構(gòu)故障，或是地層溶洞等，加之地下本身就是一個大的風險環(huán)境，且這些因素都是客觀存在不可避免的，所以風險的引發(fā)因子在地鐵盾構(gòu)施工風險發(fā)生的過程中屬于直接性因素。

4 盾構(gòu)施工的技術(shù)特點

4.1 盾構(gòu)施工的技術(shù)優(yōu)勢

盾構(gòu)施工技術(shù)在地鐵施工中有著重要的作用，優(yōu)勢也更大一些，這也是被推廣應(yīng)用的重要因素。具體來說主要分為以下幾點優(yōu)勢：（1）控制地表沉降：盾構(gòu)施工應(yīng)用到地鐵工程中，如果遇到較為復(fù)雜的環(huán)境，例如城市建筑物、管線密集區(qū)等，可以有效地控制沉降。（2）適應(yīng)性強：其適應(yīng)性主要是遇到江河或者是湖海地區(qū)，也有著較好的效果。此外，最重要的一點是，相比其它施工技術(shù)，盾構(gòu)施工可以適應(yīng)任何天氣環(huán)境，不會受到惡劣天氣的約束。（3）穩(wěn)定性強：盾構(gòu)施工在地鐵工程施工中可以保證多個環(huán)節(jié)一次成型，例如開挖砌襯施工技術(shù)，不僅可以實現(xiàn)一次成型，且機械化、安全性也更高。（4）噪音?。旱罔F工程施工中會有各種各樣的噪音，而通過盾構(gòu)施工的特點就包括低噪音，避免對周圍環(huán)境造成較大的影響。

4.2 盾構(gòu)施工技術(shù)的弊端

盾構(gòu)施工雖然存在較多優(yōu)勢，但在實際的施工中也存在一些問題，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：（1）地鐵施工中使用盾構(gòu)技術(shù)會受到曲線的影響，如果處于小半徑曲線時，特別是90折現(xiàn)段時，會增加施工難度。（2）盾構(gòu)施工較為復(fù)雜，涉及的專業(yè)知識較多，例如機電、液壓、自動控制、土木專業(yè)知識等，所以需要較為專業(yè)的人員開展施工。（3）盾構(gòu)施工雖可以不受各種建筑物和地質(zhì)環(huán)境的影響，但是在掘進過程中會受到孤石和卵石地層的影響，增加工程難度。（4）盾構(gòu)施工中存在一限制性的問題，至今無較好地解決方法，當處于高水壓的地層位置就很容易出現(xiàn)噴涌狀態(tài)。（5）盾構(gòu)施工技術(shù)需要中若想要保證技術(shù)的高質(zhì)開展，還需要保證施工人員的操作技術(shù)，那么這就需要由專業(yè)的人員進行，所以就需要施工人員加大成本投入，引進一批專業(yè)化的施工團隊，保證盾構(gòu)施工技術(shù)的應(yīng)用效果。

5 地鐵工程盾構(gòu)區(qū)間隧道施工風險的控制研究

上述對地鐵工程盾構(gòu)區(qū)間隧道施工的原理和技術(shù)優(yōu)勢和劣勢進行了分析，那么這就需要根據(jù)劣勢中有可能引發(fā)的問題和實際風險進行控制。以下主要從三方面進行論述。

5.1 盾構(gòu)機的選型風險與控制研究

盾構(gòu)工程等施工中，機械設(shè)備是重要的施工工具，因此，這就需要保證機械設(shè)備的質(zhì)量和運行狀況，避免在施工中出現(xiàn)故障因素。通常情況下，機械故障的風險主要是盾構(gòu)機的刀盤，這就需要在使用中注意刀盤的選擇。具體來說，在選擇刀盤時可根據(jù)以下這幾點進行：（1）為了保證盾構(gòu)機型與工程實際狀況相符合，還需要有關(guān)人員了解工程的實際情況，針對性地選擇盾構(gòu)機型，保證匹配度。（2）盾構(gòu)的性能要滿足工程推進中的施工長度、線性要求。另外，還要注意盾構(gòu)的掘進能力和施工設(shè)備之間的協(xié)調(diào)。（3）選擇盾構(gòu)機時，一要嚴格的了解盾構(gòu)機的參數(shù)，選擇對周圍環(huán)境影響較小的機械設(shè)備。

5.2 盾構(gòu)穿越建筑的風險與控制研究

地鐵工程施工中會遇到城市區(qū)域，這時就需要使用盾構(gòu)穿越施工建筑，但建筑類型各種各樣，如果較為復(fù)雜就會影響盾構(gòu)施工的順利推進，這時地鐵盾構(gòu)施工中較為棘手的問題，不僅要保證盾構(gòu)施工的順利穿過，還需要保證不損害建筑物，避免出現(xiàn)擾動或是沉降現(xiàn)象，造成較大的事故出現(xiàn)。因此，這就需要注意以下幾點：（1）在盾構(gòu)穿越建筑的施工前，要做好前期的準備工作，主要是對穿越地區(qū)的建筑物類型、范圍進行詳細地調(diào)查。（2）根據(jù)調(diào)查結(jié)果，制定科學合理的掘進參數(shù)。（3）掘進工程中，要對工程的基礎(chǔ)與地層之間實施同步注漿和固工作。此外，還要由專業(yè)的技術(shù)人員進行監(jiān)督，避免發(fā)生沉降現(xiàn)象，便于及時停止施工和解決。

5.3 盾構(gòu)穿越地下管線的風險和控制研究

地下結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，建筑物、地下管線等都是較為常見的問題，尤其是地下管線，數(shù)量較多且復(fù)雜，如果控制不合理也會引起管線沉降、破壞等問題，那么這就需要在施工中注意，避免這一現(xiàn)象的發(fā)生。首先，要由專業(yè)的技術(shù)人員對盾構(gòu)機械的正面壓力平衡進行合理地調(diào)整，避免施工中出現(xiàn)較大的擾動問題。其次，則是注意掘進，合理控制掘進速度，避免速度過快，否則會對穩(wěn)定性造成影響。

6 結(jié)論

綜上所述，地鐵工程施工對緩解城市交通壓力，加快城市化進程有著重要意義，在實際的施工中由于地鐵工程施工較為復(fù)雜，期間存在各種潛在的風險，而通過使用盾構(gòu)施工技術(shù)可以提高施工質(zhì)量。因此，還需要熟悉掌握盾構(gòu)施工技術(shù)原理，對其中的重點難點進行控制，進行風險管控，從而有效地降低風險發(fā)生，使地鐵工程順利推進。