TBM 施工風險與應對措施分析

武 晶

中國水利水電第三工程局有限公司 陜西 西安 710024

前言：隨著國家經濟實力的穩步提升,各行各業的發展都取得了長足的進步。與此同時,老百姓的出行需求也在不斷的提高,這也導致全國各地都有更多的隧道工程在拓展,而隧道掘進工程作為利國利民的一項“民生工程”,必須要保證隧道掘進的安全施工。否則,隧道工程一旦出現了質量事故,不僅會給建筑企業帶來不必要的經濟損失,甚至還會造成不可挽回的人員傷亡。因此緣故,下文首先將分析TBM 施工存在的各項風險,進而探究具體的TBM 風險應對措施。

1 TBM 施工存在的各項風險

1.1 地質風險 對于隧道掘進施工而言,本身就需要面臨各種復雜地質環境,其中包含的地質風險主要可以從如下幾個方面進行概述：

(1)在大理深、高地的應力條件之下,很有可能會出現圍巖大變形以及巖爆風險；

(2)如果在掘進的過程中碰到軟弱圍巖或者破碎帶,則有一定幾率會存在坍塌的地質風險；

(3)對于周圍圍巖或是掌子面地區存在涌水與滲透水風險；

(4)還有一定幾率存在瓦斯泄露的風險。

1.2 裝備風險 通常情況下,無論是哪一種類型的工程施工都需要依賴現代化的裝備作為技術工具。而在TBM 施工過程中,同樣也需要用到某些專業的施工裝備,而這些裝備其實也潛藏著許多施工風險。具體而言,諸如不科學的刀盤結構設計方案、道具磨損異常、主軸承或者密封出現問題等等。

1.3 人為風險 由于某些客觀條件的限制,很多施工企業在進行人員招聘的時候沒有做好對應的培訓教育工作,導致有些施工人員的專業素養不夠,在工作的時候經常出現責任心缺失、偷懶、馬虎等不正當的行為。這些行為,便是人為造成的施工風險。要知道,TBM 施工不同于其他種類的施工,這項工程本身就具有非常大挑戰性,如果工作人員自身的經驗都不夠豐富,甚至基礎的操作技能都不過關,那么無疑會給施工現場帶來不可挽回的災難。

2 具體的TBM 風險應對措施

2.1 地質風險的應對措施 實際上,在進行TBM 施工之前,一定要在隧道開完之前確定好現場的情況,在工作開展之前要進行詳細的實地考察。由于不良巖層存在高壓,很容易導致隧道的圍巖產生相互的擠壓,進而出現無法聚合的情況。而這種情況的處理,需要對首先預測一下現場巖體強度與壓力。如果施工土質正處于被擠壓的狀態,那么就很可能導致護盾與刀盤在上方施加的壓力下出現各種TBM 的堵塞情況。而且這種地質危害,還有可能導致隧道的結構內部出現變形,如果情況過于嚴重,那么整體的隧道工程就要重新進行設計了。

而要解決上述問題,可以從如下幾個方面入手：第一,利用擴徑法,簡而言之,就是將巖體與護盾之間的環形間隙進行擴大處理,要確保間隙值可以達到15-25cm 之間；第二,可以適當的縮短護盾長度；第三,巧用錐形護盾,因為這種形狀的護盾前半部分的直徑比較大,這樣就可以很好的幫助護盾避免遭受擠壓；第四,利用潤滑劑來防止地質風險,潤滑劑可以將演示與護盾之間產生的摩擦降至最低；第五,如果遇上高水壓地層的情況,要盡可能的選用泥水平衡盾構,當然也可以利用雙模式TBM 來進行掘進施工。

2.2 裝備風險的應對措施 由于TMB 的施工條件并不是恒定的,在很多時候TMB在進行掘進作業的時候要面臨非常多變的施工環境,這時候就要在掘進速度上面下功夫,不僅要讓TBM 能夠更高的適應地質要求,跟要確保其具有足夠的直徑范圍來進行隧道開挖。具體而言,可以從如下幾個方面入手：其一,首先要保障好現場施工人員與TBM 的設備安全,擬定好現場的各項預防以及應急方案；第二,要正面對待施工過程中面臨的各種難題,不能逃避,要敢于用創新、多遠的角度去看待和解決問題；第三,要將各種裝備風險做好交底；第四,要把控好施工現場的各種特殊情況,目前應用于防范裝備風險的方案是采用通過緊湊型TBM、雙模式TBM 以及雙護盾多功能TBM。而在現場的裝備選擇上,要根據實際情況進行靈活的變通,并合理的選用TBM 的掘進模式

2.3 人為風險的應對措施 地簡而言之,由于操作TBM 的畢竟是活生生的人,所以對于施工現場的風險預防一定要狠抓人員管理,要確保參與施工作業的工作人員具備良好的職業道德與專業素養,要打造出一支綜合素養高、實操技能好的隧道掘進精英團隊。具體而言,首先要確保進入現場的施工人員具有TBM 建筑行業公認的操作證書,從業人員必須擁有豐富的工作經驗；其次,對于TBM 的整體施工項目而言,由于整個工期進行的相對比較緊張,這就要求必須要落實后平時的科學管理,一方面要控制好建設成本,另外一方面也要保證TNM 施工的高質量水準；最后,要在平時的工作中加強技術人員的培訓工作,要讓每一個技術工種之間聯系的更加緊密,確保操作掘進作業的從業人員都具備扎實的理論基礎與臨場應變能力。

結語

綜合以上文獻內容所述,自從我們國家進入21 世紀市場經濟時代之后,各項先進技術與現代化設備如同雨后春筍般涌現,其中TBM的出現無疑是隧道掘進工程的一個福音。這種設備雖然具有絕掘進快、綜合效益高、利于環保等優點,但是在實際的施工過程中也存在諸如地質、裝備、人為等各方面的風險,如果不及時的將這些施工風險進行根治,不僅會影響將來隧道掘進工程的順利運行,還有可能會對國家、企業、人民造成不可挽回的巨大損失。因此,相關技術人員必須不斷打磨自身的業務技能,要用更加創新化、多元化的思想來武裝自己,將各種風險因素掌握到位,從而更好的做好各項施工風險防治工作,確保祖國未來的隧道工程建設事業可以發展的更加遼闊。