地下軌道交通工程盾構法施工風險控制措施研究

楊發

摘要：文章基于盾構基本原理，分析地下軌道交通工程盾構法施工中存在的施工風險因素，并針對這些風險因素提出了相應的施工風險控制措施，以供參考。

關鍵詞：地下軌道交通工程;盾構法;施工風險;控制措施

1引言

在地下軌道交通工程建設中，盾構法是目前比較常用且有效的方法。在此類工程建設中工業表現出具有較高的安全性和施工效率，以及對周圍環境影響較小等優點。但是在此類施工技術應用中也表現出一定的施工風險，需要針對其中的風險因素制定有效的安全防范措施。

2盾構基本原理

在地下軌道交通工程建設中常用的盾構法就是利用盾構機這一專用的機械設備進行隧道挖掘的方法，在具體的應用中首先需要在隧道一頭進行豎井或基坑的構造，然后在盾構機進入現場之后，在基坑位置的預留孔開始，按照電腦設計要求的軸線在地層中向另一端不斷推進。通過此種施工方法的應用，可以通過盾構機的殼體對地層壓力起到支撐的作用，而且在此鋼筒結構下順利開展掘進推進工作。在通過千斤頂推進盾構裝置不斷推進的同時，在盾尾位置也開展逐層襯砌，以及對此位置周圍的孔隙進行漿體的壓注，防止出現地面和隧道下沉的問題。

3盾構施工過程中存在的風險因素

在盾構施工的不同階段表現出不同的風險因素，對于始發作業階段來說，主要的風險就是容易出現空洞而導致塌方的風險、此階段沒有做好加固而造成的涌水塌方的風險、盾構基座的質量不達標而造成的盾構機傾翻的風險、盾構機后靠不穩定的風險以及對洞封門進行鑿除時發生涌土問題的風險等。對于盾構掘進階段來說，容易發生前方地層空洞風險、障礙物風險、沒有合理設置施工參數所造成的風險、掘進軸線出現偏差或糾偏不當造成的風險、盾構機等設備沒有做好有效維護工作而導致的故障等風險。最后在盾構到達階段所表現出的風險主要有接收端頭沒有做好加固工作而導致出現較大沉降的風險、還有此端頭沒有做好密封工作而導致出現淹井的風險，還有由于基座強度不足而導致的盾構機傾倒的風險等。

4盾構施工事故安全防范措施工作

4.1盾構始發階段的風險防范措施

在此階段首先要做好始發基座的安裝。在此基座安裝之前需要精準測量其安裝平面位置以及高程，確保其位置偏差在規定范圍之內。其次是做好反力架的安裝。反力架是起到向盾構機提供始發反力的作用，需要在施工中結合現場受力狀態開展受力和變形的計算，在確保安全性的情況下開展施工和后續使用。再次是做好洞口密封施工。通過此施工環節可以有效防治進出洞施工中出現流沙和流水等問題，確保始發安全，并且要保證此施工環節滿足設計技術要求和質量要求開展。最后是在始發推進過程中容易出現盾構機姿態不穩的現象，需要通過試驗和探索來確定盾構機參數的合理性，確保其逐漸適應地層并保證施工平穩和安全。

4.2盾構掘進階段的風險防范措施

首先在同步注漿工序中，為了發揮其對地表沉降的有效預防和控制，不僅要對漿液的配合比進行合理設計和優化，保證其滿足地層狀況和推進參數要求，同時還要嚴格執行同步注漿作業壓力和注漿量等參數開展施工，并且要監測洞內管片襯砌變形和地面、周圍構筑物的變形情況，通過對注漿參數和施工方法的及時修正來解決監測出的問題并確保施工質量。此外還要做好對注漿設備和儀器儀表的維護工作，做好對注漿壓力表的定時檢查工作，以及做好盾構機通過地段的地層空洞探測和處理，防止在盾構一定距離之后出現較大的地面沉降甚至是塌方等問題。

其次是防治噴涌的防范措施。首先是在設備選擇中選擇具有防噴涌裝置的盾構機，而且通過相應的土體改良添加劑來對土體的可塑狀態進行調整，降低由于渣土具有較大的含水量而導致噴涌問題的概率。還要做好推進質量的控制，避免出現猛推和強推問題而增加工作面前方的壓力，導致出現噴涌問題。在對螺旋輸送機等設備進行操作時，需要確保開口速率平緩和穩定增加。此外，在螺旋輸送機運行中需要專人做好渣土出口的監督，及時將噴涌征兆信號向操作時發送并將螺旋輸送機關閉。如果一旦發生噴涌問題也需要技術關閉螺旋輸送機并對噴涌渣土進行及時清理。

最后是針對地表沉降較大風險的防范措施。具體地說是做好盾構施工中周圍道路、管線以及構筑物的沉降監測工作，通過監測結果來對盾構推進車桉樹進行調整和優化。還要針對掘進施工中已經出現的沉降或沉陷問題，需要做好專人巡視以及對周圍建筑物做好沉降變化的嚴密觀察。在開展同步注漿以及二次注漿作業中，需要重點做好對注漿量和注漿壓力的控制，防止出現注漿作業中的土體變形問題。針對施工中出現的較大沉降問題，需要采取地表注漿加固的方式對沉陷區域的第七進行加固并提升其強度，避免沉降區域擴大的問題。

4.3盾構達到階段的風險防范措施

在此階段中的所有施工環節中，需要做好觀察和控制不同參數的工作，針對上述過程中發現的異常情況進行及時匯報，并確保安全之后才可以開展后續施工。在對接收端的土體進行加固并保證其符合設計強度要求之后進行掘進施工，而且要在此施工過程中做好對地面隆沉的實時監控工作，向項目經理等管理人員提供監測結果并對施工參數進行實時調整。此外還要在盾構達到之前確保接收機座的良好安裝以及接收洞門密封、止水設施的良好安裝，而且在盾構刀盤與接收洞門之間的距離在5m之前需要將洞門鑿樁的腳手架進行搭建并對周圍的松動物體進行清除，在保證做好防水工作之后并確保上述距離小于5m之后，保證接收洞門周圍5m的范圍內不允許有任何人存在。

5結語

盾構法是目前城市地下軌道交通工程建設中的常用方法，表現出具有較高安全性、較高施工質量和效率等優點，但是在應用此類方法開展地下軌道交通工程施工中也表現出始發、掘進以及達到階段等不同階段中的較多施工風險因素，需要結合不同階段的風險特點來采取相應的安全防范措施，確保此類工程施工安全。

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