地鐵盾構施工風險的分析與控制

李宗豪

（中國鐵建大橋工程局集團第二工程有限公司，江蘇 蘇州 215000）

在城市交通運行過程中，由于人口數量的不斷增加，城市也開始出現擁堵的情況。為了緩解城市交通壓力，很多城市都開始興建地鐵工程。在地鐵工程施工過程中，盾構施工屬于非常重要的組成環節，但是受到多方面因素影響，地鐵盾構施工也面臨諸多風險，通過加強地鐵盾構施工風險管控，提高地鐵盾構施工過程的安全等級，促進工程項目的順利推進。

1 地鐵盾構施工風險的分析

1.1 技術人員綜合能力帶來的風險

就工程項目而言，施工技術的經濟成本投入占比超過20%，作為施工技術的應用載體，技術人員需要具備較高的綜合能力，才能確保工程項目的順利推進。尤其是在建筑施工體系不斷成熟的背景下，地鐵工程的輻射范圍也變得更加廣泛。與此同時，高水準技術人員資源的匱乏也是制約工程施工質量的重要因素。尤其是地鐵盾構施工過程中，其施工技術的應用方式、應用時間、應用效率受到周邊地質結構的影響，如果不能對其進行合理管控，勢必會帶來較大的應用風險。目前，缺乏實踐經驗的員工數量占比較大，對于施工問題不能提出指導性建議，從而增加了較大安全事故風險的發生概率。

1.2 地鐵盾構施工操作帶來的風險

地鐵工程和城市公路施工工程類似，其作業區跨度較大，需要經過不同的地質區域。不同地質區域的地質情況存在較大差異，如有的作業區域地質以軟土層為主，有的作業區地質結構以粉土地質結構為主等。對于此類地質結構在施工過程中，需要對土層結構進行加固操作，如采用礦山法對基礎隧道結構進行加固操作。如果使用人員沒有對地質結構情況進行了解，在后期盾構施工過程中，極易發生施工風險事故，導致結構坍塌等。

1.3 建筑物和地下管線帶來的風險

在地鐵盾構施工過程中，常用的施工設備便是盾構機，在盾構機不斷掘進的過程中，由于刀盤切削會改變土層結構本身的結構應力，如果土層結構內部應力適應性較差，那么在發生結構應力改變時，非常容易影響土層結構的穩定性，導致地面出現不均勻沉降的情況，如果更加嚴重的話，非常容易引起地面結構坍塌。同時，建筑物與地下管線已經和周圍土層形成了有機整體，在發生應力改變時，兩種結構也會受到很大影響，如果不能對其進行合理控制，將直接導致管道破碎、建筑物結構受力失衡的情況發生[1]。

1.4 盾構施工下穿河流的風險

地鐵在施工過程中，有時也會經過河流所在的區域環境，在對下穿河流區域進行盾構施工時，因為河流河床結構不穩定，相比于其他土層結構，河流結構距離盾構施工環境的距離也將更小一些。在盾構施工過程中，由于向上擠壓力的影響，很容易引起河床底層結構出現問題，出現土地結構鼓起的情況。為了防止河流下滲到隧道中，施工人員需要對結構進行注漿操作，如果該技術在應用過程中，沒有提前處理好結構底層，將很容易引起河水倒灌入隧道當中，從而引起重大安全事故[2]。

2 地鐵盾構施工風險控制的意義

2.1 提高地鐵盾構施工過程的安全性

與大多數建設工程類似，在地鐵盾構施工過程中，非常容易受到不確定因素影響，導致施工問題的產生。尤其是盾構施工過程，因為工程施工環境位于地下，風險加大。為了防止安全事故的發生，在盾構施工過程中需要重點把控各個環節的施工質量，將每個推進環節的風險因素控制在合理范圍內，從而提升地鐵盾構施工過程的安全等級，確保后續施工環節的順利推進[3]。

2.2 提升地鐵盾構施工質量

不同于地上工程施工，地鐵工程位于地下，其施工難度和工作量更高，如果某一個施工環節出現問題，將直接影響到整個地鐵工程的施工效果。通過加強盾構施工過程中各個環節風險的管控，技術人員可以及時發現施工中存在的問題，制定針對性解決措施對問題進行及時的解決，從而有效提升各個環節的施工質量，確保最終地鐵工程的施工效果。另外，在對各個環節進行風險管控時，還可以幫助技術人員明確各個環節的施工管控目標，為地鐵工程后續施工的順利推進奠定堅實的基礎。

3 地鐵盾構施工風險的控制方法

3.1 加強技術人員的能力培訓

通過加強技術人員的能力培訓，不僅可以提升技術人員的綜合能力水平，而且能減少人為失誤的發生率，提高各施工環節推進的穩定性。例如，某企業在盾構施工前，針對作業區地質環境情況，制定相應的盾構施工方法。在明確盾構施工方法之后，企業會對所有參與人員進行統一培訓，培訓內容包括梳理施工技術的實際操作流程和施工中可能面臨的施工風險，使所有技術人員可以明確本次工程項目推進過程中，需要管控的工作內容。另外，企業在日常工作中也會對技術人員展開培訓，使所有技術人員能力可以得到本質上的提升，為后續施工過程的順利推進奠定堅實的基礎。

3.2 管控地鐵盾構施工操作

在管控地鐵盾構施工操作中，需要注意以下幾方面內容：首先，施工人員需要明確各個施工階段的施工參數，確保盾構施工過程的準確推進。并且在盾構機施工過程中，需要明確出洞軸線，確保盾構出洞的準確定。其次，在盾構機掘進過程中，需要結合現場實際情況，對掘進參數進行適當調整，確保盾構機掘進的有效性。最后，在安裝盾構機時，技術人員需要嚴格按照操作要求對其進行安裝，并且在掘進過程中，及時做好二次注漿操作，從而提高結構整體的穩定性。

3.3 建筑物與地下管線風險的規避工作

第一，施工前應對盾構下穿建（構）筑物的建造年代、基礎形式、使用現狀等進行詳細調查；第二，加強監控量測，對鄰近建筑物及下穿管線布設監測點，在施工時進行實時監控，根據監測數據及時調整盾構掘進參數；第三，在進入建筑物及地下管線前須對盾構機進行全面檢修，確保穿越過程中設備無故障，連續施工；第四，盾構掘進進行嚴格的線形控制和姿態控制，姿態調整不宜過大、過頻，減少糾偏，姿態調整控制在±4 mm范圍內，以避免對土體的超挖和擾動。

3.4 下穿河流風險的規避方法

首先，盾構穿越河流前，要詳細調查河流與盾構穿越地層中地下水的聯系情況，實際測量河流水深、并計算河底至隧道頂的埋深數據；其次，制定盾構穿河專項施工方案，確保盾構安全、可靠的穿越河流；最后，盾構在進入河流段前后由于覆土有一個突變，因此在盾構掘進前須根據覆土深度的變化、地質情況、河流情況等合理確定盾構切口處平衡壓力。

4 結語

綜上所述，加強技術人員的能力培訓可以降低人為失誤造成的施工問題，管控地鐵盾構施工操作可以提高盾構施工操作水平，做好建筑物與地下管線風險的規避工作可以提升結構施工的合理性，下穿河流風險規避方法的應用能夠減少地下水對工程施工造成的影響。針對盾構施工過程中所產生風險，針對性制定風險管理措施，提升地鐵盾構施工的穩定性，從而促進行業經濟的穩定發展。