探究地鐵盾構區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工程有限公司

1 前言

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

2 地鐵盾構施工技術

盾構施工技術在地鐵工程中較為常見，優勢也較多。具體來說，盾構施工法的應用時間較短，真正使用該技術時間為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展。盾構施工法主要依賴于盾構機械設備完成施工，通過施工設備保護地下結構不受到破壞，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用，且取得了較高的效果，這在很大程度上也推動了盾構施工技術的完善。其中包括盾構施工法理論和盾構施工設備，如盾構法的理論也隨著廣泛地應用得到了建立—氣壓盾構理論。此外，盾構施工設備的生產我國也實現了大批量的自行生產，無須再從國外引進，降低了額外的支出。這對盾構施工法的應用又進一步夯實了基礎條件。

3 地鐵盾構施工中的風險因素

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

3.1 風險產生的具體環境

地鐵盾構施工周邊環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。這就導致地鐵工程施工中，容易受到各種威脅，威脅著施工質量和施工人員的人身安全。為了最大程度的避免風險，通常會使用盾構施工法，具體的施工中地下結構較為復雜，即使可以進行觀測，但也不能清楚掌握地下的特殊環境，例如地下包括建筑群、地質、河流、地下管道以及各種線路等，若勘察不仔細就進行施工，就會引發各種各樣的工程災害，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，地鐵盾構施工的風險環境是形成的內因所在。

3.2 盾構施工風險中的引發因素

盾構工程施工常見的風險因素是引發事故出現的重要原因，在此過程中，如果可以通過各種方式、技術對其進行控制，就可以降低事故發生概率。比如地鐵盾構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，還包括盾構故障，或是地層溶洞等，加之地下本身就是一個大的風險環境，且這些因素都是客觀存在不可避免的，所以風險的引發因子在地鐵盾構施工風險發生的過程中屬于直接性因素。

4 盾構施工的技術特點

4.1 盾構施工的技術優勢

盾構施工技術在地鐵施工中有著重要的作用，優勢也更大一些，這也是被推廣應用的重要因素。具體來說主要分為以下幾點優勢：（1）控制地表沉降：盾構施工應用到地鐵工程中，如果遇到較為復雜的環境，例如城市建筑物、管線密集區等，可以有效地控制沉降。（2）適應性強：其適應性主要是遇到江河或者是湖海地區，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，盾構施工可以適應任何天氣環境，不會受到惡劣天氣的約束。（3）穩定性強：盾構施工在地鐵工程施工中可以保證多個環節一次成型，例如開挖砌襯施工技術，不僅可以實現一次成型，且機械化、安全性也更高。（4）噪音小：地鐵工程施工中會有各種各樣的噪音，而通過盾構施工的特點就包括低噪音，避免對周圍環境造成較大的影響。

4.2 盾構施工技術的弊端

盾構施工雖然存在較多優勢，但在實際的施工中也存在一些問題，主要表現在以下幾個方面：（1）地鐵施工中使用盾構技術會受到曲線的影響，如果處于小半徑曲線時，特別是90折現段時，會增加施工難度。（2）盾構施工較為復雜，涉及的專業知識較多，例如機電、液壓、自動控制、土木專業知識等，所以需要較為專業的人員開展施工。（3）盾構施工雖可以不受各種建筑物和地質環境的影響，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噴涌狀態。（5）盾構施工技術需要中若想要保證技術的高質開展，還需要保證施工人員的操作技術，那么這就需要由專業的人員進行，所以就需要施工人員加大成本投入，引進一批專業化的施工團隊，保證盾構施工技術的應用效果。

5 地鐵工程盾構區間隧道施工風險的控制研究

上述對地鐵工程盾構區間隧道施工的原理和技術優勢和劣勢進行了分析，那么這就需要根據劣勢中有可能引發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 盾構機的選型風險與控制研究

盾構工程等施工中，機械設備是重要的施工工具，因此，這就需要保證機械設備的質量和運行狀況，避免在施工中出現故障因素。通常情況下，機械故障的風險主要是盾構機的刀盤，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以下這幾點進行：（1）為了保證盾構機型與工程實際狀況相符合，還需要有關人員了解工程的實際情況，針對性地選擇盾構機型，保證匹配度。（2）盾構的性能要滿足工程推進中的施工長度、線性要求。另外，還要注意盾構的掘進能力和施工設備之間的協調。（3）選擇盾構機時，一要嚴格的了解盾構機的參數，選擇對周圍環境影響較小的機械設備。

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

5.3 盾構穿越地下管線的風險和控制研究

地下結構較為復雜，建筑物、地下管線等都是較為常見的問題，尤其是地下管線，數量較多且復雜，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，避免這一現象的發生。首先，要由專業的技術人員對盾構機械的正面壓力平衡進行合理地調整，避免施工中出現較大的擾動問題。其次，則是注意掘進，合理控制掘進速度，避免速度過快，否則會對穩定性造成影響。

6 結論

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雜，期間存在各種潛在的風險，而通過使用盾構施工技術可以提高施工質量。因此，還需要熟悉掌握盾構施工技術原理，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生，使地鐵工程順利推進。