盾构隧道施工风险与规避对策

苏仕群

摘要：近年来，中国很多城市开始建设地铁。在盾构隧道施工方法中，为了使隧道工程顺利进行，使用了能够确保土壤和开挖面稳定性的盾构机。在盾构隧道工程中有一些不可避免的潜在风险。一旦发生事故，就会造成巨大损失。因此，为了避免盾构隧道工程的施工风险，有必要采取有效的对策。

关键词：盾构隧道;规避对策;施工风险

前言

近年来，随着国家的快速发展，国内大中城市人口数量、密度越来越大，已有的城市基础设施不能满足居民的日常生活需求和社会发展;由于地面以上结构物、古建筑、居民区等客观原因不适合建造高架桥及地面道路。所以地铁建设和隧道建设在许多大城市快速发展起来。另外，中国的水利工程也在急速发展，水利工程的隧道施工建设的范围越来越广。与其他施工建设项目相比，隧道工程更为复杂。在隧道施工中一般采用盾构施工方法，来确保隧道工程的质量。虽然盾构施工方法可以大大提高隧道工程的工作效率，但也伴随着风险。本文总结了盾构隧道工程中的风险，并且阐述了相应对策。

一、盾构隧道施工风险产生的因素盾构隧道施工风险产生的主要因素

隧道施工建设的过程中，施工环境与工程地质非常复杂，建设环境和土木地质非常复杂，变化很大。隧道工程在施工的过程中产生了很多技术上的困难。由于某些特定情况的限制，它会给调查数据带来一些困难;地铁隧道周边建筑结构复杂，相关部门无法提供准确的数据，使得施工建设的不确定性增大;施工准备不充分。在隧道工程的初期阶段相应的准备没有做到位，提高了风险发生概率;应对的专业人员不足。一般的普通人員在很多隧道施工建设中被雇佣。这些工人缺乏专业训练，缺乏理论知识和实际工作经验。

二、.盾构隧道施工的优缺点

1.盾构隧道施工的优点

施工对环境影响不大。对底层的干扰比较小，显示的指标表示沉降比较小，它几乎不会影响人们的日常生活，不会影响大气污染和人们的日常生活;施工条件不会受地形、河流、水域等环境条件的限制;占地表面积小，省征地费;开挖深度大和距离长的深隧道，实用性好，节省成本;此外，施工条件不限于天气条件的影响;盾构隧道技术抗震性高，柔性高;更大的优点是应用范围非常宽。

2.盾构隧道施工存在的一些不足之处

一方面，由于盾构装置的体积大，不能像小型钻机那样改变方向。盾构机隧道曲线半径大，不适于短距离和小曲率半径隧道的施工建设。另一方面，浅层土覆盖不能抵抗盾构前进时产生的土压，因此会对地面构筑物产生冲击，从而降低施工的安全性。

三、对盾构隧道施工进行风险研究的必要性

与其他工程项目相比，隧道工程有着很大的不同。由于施工建筑环境和条件的不同，隧道工程具有明显的隐蔽性，复杂性，不确定性等特点，安全性极低。不管是设计、施工还是决策，我们都必须有理论的支持，并取得最好的结果。特别是在富裕的城市和环境复杂的地区，隧道工程的施工建设包括很多方面，如地下管道的位置，表面建筑物的结构。如果我们在设计和施工建设过程中没有好好考虑，没有合理的执行计划，就会给社会和国家造成不必要的重大损失。从管理的角度来看，风险评估研究的价值可以反映在为经营决策提供有效的理论支持。工程风险研究的最终目标是实现项目安全生产，使得企业利益可以最大。

四、如何有效避免盾构隧道施工风险

1.地质情况的探测准确性风险及对策

由于技术和设备的局限性，对勘探中地质条件的预测与实际地质条件不完全一致。盾构的地质条件尚未查明，有潜在的安全性危险。对策：第一在隧道施工前，为了确认检测信息，使用各种检测方法。第二施工时，盾构机本身具备超声波及其他先进的地质检测装置，进一步探索工作前方的地层。为了防止事故发生，有必要及时探测并迅速处理。

2.盾构机的性能要求风险及对策

盾构机是隧道施工的重要设备之一。因此，必须注意盾构机的选定和盾构机可靠性分析。对策：第一盾构机的主要构成部件不影响施工的安全性，要求选择无损伤的原材料;第二选择合适的工具，以防止工具因复杂的地质条件而磨损;第三盾构机上自带系统满足可靠性的要求;第四在隧道施工中，盾构机具备多功能钻机，以便在复杂条件下能够实现施工要求。

3.盾构进出洞施工风险对策

首先仔细分析地层条件，另外为了稳定开挖面，需要相应的降水处理;其次项目开始时，由于盾构机驱动力不够大，需要防止盾构机出现问题;另外在开洞之前计算加固效果，所有工作在开洞之前必须满足标准;最后着重注意盾构机与地质层的摩擦，避免盾构机损伤。

4.地层软硬不均施工及对策

如上所述，地质学条件的复杂性使包括开挖断面地层不均匀性在内等，这些使得施工的难度变的更大。施工过程中，很难控制盾构机挖掘方向、速度，以及盾构机的完全合理配置，进而使得盾构机隧道工程的地层挖掘有重大风险，很有可能发生塌房事故。对策：合理利用盾构机的性能。

5.盾构隧道施工中开挖面失稳及对策

如果设定的土压不满足规格则会导致开挖面不稳。而且会带来巨大的潜在安全危险。为了避免这种情况的发生，主要采用以下方法来稳定开挖面：在开挖面施工前，调查地层碴土的数据，综合分析收集的数据。并且同时进行改良试验，保证碴土的流动性满足标准;挖机的推进速度和碴土排量始终保持动态平衡。

6.坍塌事故对策

施工地质层有地表水。为了避免地表水的渗透，有必要控制隧道内水的流入。此外，必须在短时间内进行回填工作以构建合理的防水层;为了避免地面下沉深度，必须根据实际情况增加相应的注浆量;进一步加强项目工程监测，以确保施工可以正常进行。

五、结语

随着中国社会主义现代化的发展，中国的隧道施工水平有了很大的改变。隧道施工是城市化建设过程中为中国交通压力带来巨大缓解的重要保证。在国际上，中国的隧道施工技术和欧洲和美国的发达国家之间还有差距。盾构施工法在实际使用过程中存在一些危险因素，为了使风险最小化，施工团队必须用有效的手段减少事故发生的可能性。

参考文献

[1]姚浩，周红波，蔡来炳，等.软土地区土压盾构隧道掘进施工风险模糊评估[J].岩土力学，2012（08）：1753-1756.

[2]吴贤国，吴刚，骆汉宾.武汉长江隧道工程盾构施工风险研究[J].中国市政工程，2011（11）：151-153.

[3]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，2012（13）：1245-1254.