地铁隧道盾构施工风险管理措施

时间：2020-08-13 19:53:07 施工员我要投稿

地铁隧道盾构施工风险管理措施

　　我国城市化改造步伐不断加快，涉及交通领域中的铁路、隧道建设工作正风起云涌。目前我国在这部分地下工程中主要联合钻爆工艺、盾构法进行开拓，后者应用现象较为广阔，因为细致问题照顾不周，酿成安全事故亦是常有之事，经济损失结果不可回避。那么，下面是小编为大家整理的地铁隧道盾构施工风险管理措施，欢迎大家阅读浏览。

地铁隧道盾构施工风险管理措施

　　1 某地铁二号线工程案例

　　1.1 工程概况

　　某地铁二号线某区间遂道是双线隧道，覆土厚度在10～25m 之间;地面以下3.0m 左右含有地下水，施工采用的盾构机是德国生产的，也就是常见的土压平衡复合式盾构机，利用钢筋混凝土管片衬砌隧道内衬，保证一次成型，按照一定的原则来进行管片的拼接，将膨胀胶止水条应用到管片接缝。

　　1.2 现场监测的结果与分析

　　在施工过程中，需要将地表测点合理地布设于左右线隧道上方地表中，一般来说，地表测点之间的距离控制在5m 左右，沿着隧道中线的方向进行布设，同时，可以将横断面布设于左右线的地面环境中，要选择合适的位置，两个横断面之间的距离一般保持在30m 左右，对盾构机掘进所导致的沉降坡度以及其他的影响等进行观测和调查。还需要将水位孔合理地布设于隧道的两侧，这是为了对地下水位的变化进行了解。通过调查发现，隧道上覆地层有着很多的地质种类，比如人工填土层、淤泥及淤泥质土层、残积土层以及岩石全风化带等等。

　　2 盾构隧道施工特征论述

　　这部分施工活动主要就是利用盾构器械进行隧道衬砌，同时根据围岩、地面稳定潜质注入适量的浆液材质。盾构隧道施工属于某种暗挖途径，因此摒弃了明挖环节中的一切不足问题。依照现下已经开发的盾构施工方式进行探析，这类施工方案能够有效地克制各类地层限制问题，开发前景比较广阔。

　　2.1 施工优势讲解

　　2.1.1 环境影响范围较小

　　此类工序本身不需要太大的出土量，同时不会引起周边地层的大面积沉降反应，建筑物稳定诉求得到回应; 另一方面，地表交通秩序依然安定，并针对复杂的地下管线、设施进行重新排列、设置，进而将工程附加经费有力节约;整个工程开展以来，对外部环境(空气、人文生活)不会造成噪声、振动污染。

　　2.1.2 优越的适应能力

　　施工过程中任何因素(江河、气候、地形特征)都不会造成深刻影响，技术人员要做的就是尽量缩小工程项目在地面面积的占据数量，同时维持经费的合理性地位;构筑盾构隧道环节中，因为结构柔度条件比较丰富，整体抗震性能自然不会让步;后期适用区域较为众多，包括砂卵石、硬岩等各类地层结构。

　　2.2 施工隐患补充

　　一旦隧道内部曲线半径严重不足时，后期施工流程将无法紧密衔接，尤其针对折返线大断面项目活动不能有效适应;在布置城市隧道过程中，如若覆土深度不能达标，水下工作人员必将遭受严重的安全性威胁; 隧道上部结构的地面沉降问题是难以根除的，尤其在松弛地层周边，现场工作人员必须应用最为严密的技术进行沉降隐患摒弃;水下隧道管理环节中，技术人员通常运用拼装衬砌手段进行结构防水能力的补充，但是相关细则众多，不可遗漏;异质化盾构隧道相互的交流渠道需要利用矿山技术进行人工开挖改造，风险问题需要谨慎对待。

　　3 盾构隧道施工存在的风险

　　3.1 地址条件风险

　　特殊地质条件导致的盾构施工风险是不可忽视的。硬质岩石土层通常易导致刀具刀盘磨耗严重，盾构换刀风险较大。而对于砂卵石地层，由于其渗透系数大，地层和地面环境复杂，难于形成随时常压开仓、带压进仓的条件，砂卵石地层下换刀时保压问题突出。如果土层中含有粉细砂层，会导致刀盘结泥饼问题突出，掘进不顺畅，面板磨耗特别严重，影响施工进度。障碍物和不良地质情况导致可能导致包括地下空洞引起的大面积突发性沉降;地下坚硬物体引起的刀具磨损，不进尺以及穿越河流时引起的涌水等。

　　3.2 城市已建市政工程带来的`风险

　　施工过程中不可避免的要穿越市政工程和构筑物密集的市区。如铁路、股道、府河、人防通道、下穿隧道和立交桥等构筑物或污水管、雨水管、煤气管、电力、通信、自来水管等市政设施。盾构在掘进通过这些构筑物时可能导致地面构筑沉降、倾斜、破坏或地下市政管线的沉陷、破坏，河床沉陷、盾构机涌砂、涌泥直至发生喷涌等系列风险。

　　3.3 人为风险

　　盾构人工操作的风险因素涉及挖掘机器的检查与维修更换失误、开挖和顶进控制失误、土仓压力设置不当、轴线控制、泥浆处理和注浆控制不当、密封防水失误等。管片拼装过程中，对于管片运输和管片拼装也存在风险。此外，盾构进出洞也往往是事故多发的工序，如土体失稳、盾构基座变形、盾构进洞时轴线偏离过大以及地面总沉降过大。

　　4 盾构隧道施工风险规避策略解析

　　4.1 地质情况预测精准性风险

　　尽管我国地质勘察技术不断发达，但始终避免不了局限性问题，特别是在不良地质和障碍物质较多的情况下，风险隐患问题可说是前赴后继。依照过往实践流程进行科学探析，由于在开辟盾构渠道过程中，技术人员勘察结果不够准确，便使得机械运作能力受到限制，刀具表面磨损结果严重不说，安全事故随时滋生。所以，工程布置前期，各类资料要确保收集完全，必要时可透过超前预报手段进行深度探测。

　　自开仓检查工作延展之后，有关电气系统检查、勘察资料审核工作都要做到全面开拓，并将初期设备、刀具磨损根源挖掘完毕。后期验证结果表明，因为隧道实际穿梭的地层波动特性较为活跃，内部密布卵石层结构，相应阻碍撕裂刀在土层的前进动力，大部分刀齿便在与石材擦撞环节中衍生崩裂危机;加上刀盘扭矩效应不断扩张，刀具材质损耗力度将更加深刻。依照这类工况特征进行明确审视，施工管制部门需要联合工程开发主体、盾构机械制造厂商进行协商、交流，并迅速开展盾构机的改造工作，进而全面适应各类地层条件，保证器具掘进效率能够正常延续。

　　4.2 盾构机械可靠性风险

　　在验证施工可靠性地位过程中需要依据盾构机械良性选择手段进行有机延展，包括开挖截面的稳定条件、切削刀具主轴扭矩特性、器具推进动力、机械整体密封效果等，必须配合当地水文地质状况进行深刻探索，争取将器具选用工作发挥到极致水准。可以说，掘进机械的科学选用，能够直接决定某类工程的应用前景和存在价值，因此需要细致对待。经过有关部门验证、总结，关于这部分隐患应对方案呈现为：

　　(1)详细核对工程地质、水文分布状况，联合工程自身特征进行机械性能、功能改良设置，确保相关配置能够有效应对任何突发事故。

　　(2)确保盾构机械运作能力不足时，技术人员能够在第一时间进行故障排查和器具更换，内部主体材料性能要达到优良规划标准，并且杜绝损伤问题的蔓延。大轴承在经历长时期挤压、扭转负荷影响下，形态基本要维持原样标准，这样才会加快工程整体推进效率。

　　(3)盘刀、滚刀等器具要想方设法加强耐磨性能，杜绝在砂砾地质环境中衍生磨损危机，同时能够适应局部气压空间，保证器具更换的即时性成果。

　　(4)经常测定工作面结构压力，配合地震探测体系进行部件稳定性能追加，确保机械在潮湿、振动等环境中能够做到全面适应。有关地震探测仪器须确保将刀盘前方30m 以内的情况进行三维反射图像呈现，记录过程中超声波能够全面彰显碎石渣对刀具的磨损现况。

　　4.3 开挖面稳定性能不足风险问题

　　开挖工序中前方地层极易衍生空洞形态，在这种环境下，盾构机械轴线偏移、沉陷隐患广布;另外，后期复杂问题更是接踵而至，地表变形危机状况难以估计。应对策略表现为：利用探测仪器进行结构崩塌隐患排查，为稳固结构安全效用，安装在盾构机械顶部的探测媒介要经常检查、更换，尽量将上方土体松动状况记录完全，具体检查频率表现为3 次/d;在落实开挖面水压检查工序时，需要配合信号传感器进行细致审查，严密注意管路堵塞现象，尽量为数据正常收集肃清不必要的障碍。

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