隧道盾构施工风险文献综述

(重庆交通大学经济与管理学院 重庆 400074)

隧道盾构施工风险文献综述

付继磊

(重庆交通大学经济与管理学院重庆400074)

盾构施工是当下隧道工程较常采用的施工工艺。由于盾构施工的特殊性，再加上隧道工程本身的复杂性，使得隧道盾构施工的风险也较为特殊。从盾构机进出洞风险、盾构掘进风险两个方面对隧道盾构施工风险进行综述，并针对盾构施工中盾构机选型这一难题，给出了相应的对策。

隧道；盾构施工；风险；综述

一、引言

目前我国主要的隧道掘进方式有：钻爆法、盾构法、TBM、沉管工法、明挖法等[1]。其中，隧道盾构工法自上世纪50年代首次在我国东北阜新煤矿使用以来，由于其经济效益好、预制管片精度高、衬砌质量可靠等优点，在我国得到广泛应用[2-3]。

由于隧道盾构工法使用的机械及施工技术与其他隧道施工方法不同，其施工过程中的风险也有所不同。为使广大相关从业人员对隧道盾构施工风险有进一步的了解，本文将从盾构机进出洞风险，盾构推进风险：盾构机自身风险、盾构机工作环境风险这几个方面对隧道盾构施工风险进行综述[4-5]。

二、盾构机进出洞风险

盾构出洞指的是在始发井内利用临时组装的管片、反力架等设备，使盾构机离开盾构基座经始发井壁上的出洞口沿着制定路线推进的一系列活动；盾构进洞指的是盾构机从竖井外侧掘进进入竖井内基座上的一系列作业[6]。在隧道盾构施工中，盾构进出洞是盾构施工中的重难点[7]。

刘凌云，杨德磊等[8]利用层次分析法对隧道盾构进出洞施工风险进行了分析，并给出了盾构设备吊装和拼装、盾构出发、盾构到达、临时工程和设备拆除的致险因素及风险等级，并在此基础上给出了相应的风险控制措施。

汤漩[9]在盾构进出洞施工风险辨识、风险因素评价和监控指标项及其分级基准范围的确定基础上，提出了一种基于监控指标动态监控的盾构进出洞施工风险预警方法，为实际工程施工中盾构进出洞的风险预警提供了新的可能性。

李罡，黄宏伟[10]以上海长江隧道盾构进洞方案为案例，将盾构进洞风险分为施工质量问题、施工技术问题、施工管理问题三个方面并以此建立盾构进洞风险递阶层次图，进而用模糊层次分析法对其进行了分析，并得出此方案的水中进洞风险等级为四级。

三、盾构推进风险

盾构推进风险指的是在盾构机在掘进时所可能存在的施工风险，主要是盾构机自身性能的可靠性、适应性等以及盾构机工作环境所导致的施工风险。

(一)盾构机自身风险。潘学政，陈国强等[11]指出在盾构机掘进过程中掘进设备易受工作环境影响而发生损坏的风险，因此应及时清理盾构设备前方的障碍物，防止堵塞管道；定时检查设备并进行保养和维修；及时监视管片顶进性能并对出现的问题进行处理。

梁修恺[12]指出在实际施工中，为了降低盾构施工的风险应对盾构设备考虑的因素有：盾构机型号、盾构机主轴承、盾构的压气作业、盾构刀具的更换等。

王亚丽[13]指出在盾构施工中盾尾刷较易损坏，且难以更换。为了避免出现因盾尾刷损坏而导致工程难以正常施工的情况发生，作者分析了损坏的原因，并给出了盾尾刷的保护措施。

Ooishi Y，Murakawa S， Hatakoshi A，等[14]指出在隧道盾构施工时存在因盾构设备无法正常排出挖掘的渣土而造成设备不能正常运行的风险，在进一步对该种风险进行了分析之后，提出了防范措施。

(二)盾构机工作环境风险。刘娜[15]结合具体施工案例对盾构下穿或旁穿风险源影响进行了分析，并针对在盾构施工过程中可能引起周围结构物最大形变值超过变形控制标准的风险，给出了通过预留注浆孔对区间拱部土体进行加固、控制盾构自身掘进参数等应对措施。[16-17]

结合具体案例分析了过江隧道盾构施工中常见的施工风险，如隧道整体上浮、渗漏水事故等，并在探讨了事故发生可能引起的后果及事故发生原因之后，给出了相应的应对措施。

杜飞天，李围等[18]以深圳地铁七号线笋洪区间为例，指出盾构下穿洪湖施工过程中存在的主要风险，如极易发生坍塌、浅覆土保压困难、人员进仓风险大等，并针对这些风险提出了围堰排水和注浆加固处理砂层等安全施工技术。

四、结束语

通过以上分析可知，在隧道盾构施工中盾构进出洞是整个施工中的最大风险点。因此，在实际施工中应对盾构进出洞做好详细的施工规划，严格施工管理，并对不同的盾构进出洞施工方案进行比较，以降低施工风险。

[1]《中国公路学报》编辑部.中国隧道工程学术研究综述·2015[J].中国公路学报，2015，28(5).

[2]赵立财.盾构法隧道施工经济分析[J].市政技术，2016，34(4)：199-202.

[3]崔玖江.盾构隧道施工风险与规避对策[J].隧道建设,2009，29(4):377-396.

[4]卢浩，施烨辉，戎晓力，等.水下隧道盾构法施工安全风险评估探讨[J].中国工程科学，2013(10)：91-96.

[5]张姣，贾敏才.地铁隧道盾构法施工全过程风险分析[J].公路工程，2013，38(3)：38-41

[6]周文波.盾构进出洞施工风险分析及防治[C]// 2012地下隧道安全运营技术培训研讨会. 2012.

[7]张朝彪，金福强，胡俊，等.不同地质条件下盾构进出洞施工技术研究[J].江苏建筑，2010(4)：62-65.

[8]刘凌云，杨德磊，郭海柱，等.隧道盾构进出洞施工风险分析[J].低温建筑技术，2010，32(8):51-53.

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[10]李罡，黄宏伟.超大直径盾构水中进洞风险分析[J]. 地下空间与工程学报，2009，5:1422-1426.

[11]潘学政，陈国强，彭铭.钱江特大隧道盾构推进段施工风险评估[J].地下空间与工程学报，2007，3(7)：1245-1254.

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[14]Ooishi Y, Murakawa S, Hatakoshi A, et al. Development of discharged soil measuring device for shield tunneling machines[J]. Journal of Terramechanics, 1992, 29(4-5):465-475.

[15]刘娜.隧道盾构施工风险及其对策分析[J].公路交通科技，2013(12):185-187.

[16]施瑾伟，王学军.盾构法施工在过江隧道中的风险及应对措施[J].重庆交通大学学报(自然科学版)，2013，32(1)：23-26.

[17]孙佳.盾构法施工在过江隧道中的风险及应对措施刍议[J].价值工程，2014(13)：143-144.

[18]杜飞天，李围，付艳军，等.地铁区间叠线隧道下穿洪湖盾构法施工技术[J].筑路机械与施工机械化，2016(8):77-79.

付继磊(1993-)，男，汉族，河南人，硕士研究生，重庆交通大学管理科学与工程专业，研究方向：工程项目管理理论及方法。