地鐵隧道盾構(gòu)施工風險管理措施

　　我國城市化改造步伐不斷加快，涉及交通領(lǐng)域中的鐵路、隧道建設(shè)工作正風起云涌。目前我國在這部分地下工程中主要聯(lián)合鉆爆工藝、盾構(gòu)法進行開拓，后者應(yīng)用現(xiàn)象較為廣闊，因為細致問題照顧不周，釀成安全事故亦是常有之事，經(jīng)濟損失結(jié)果不可回避。那么，下面是小編為大家整理的地鐵隧道盾構(gòu)施工風險管理措施，歡迎大家閱讀瀏覽。

　　1 某地鐵二號線工程案例

　　1.1 工程概況

　　某地鐵二號線某區(qū)間遂道是雙線隧道， 覆土厚度在10～25m 之間;地面以下3.0m 左右含有地下水，施工采用的盾構(gòu)機是德國生產(chǎn)的，也就是常見的土壓平衡復合式盾構(gòu)機，利用鋼筋混凝土管片襯砌隧道內(nèi)襯，保證一次成型，按照一定的原則來進行管片的拼接，將膨脹膠止水條應(yīng)用到管片接縫。

　　1.2 現(xiàn)場監(jiān)測的結(jié)果與分析

　　在施工過程中，需要將地表測點合理地布設(shè)于左右線隧道上方地表中，一般來說，地表測點之間的距離控制在5m 左右，沿著隧道中線的方向進行布設(shè)，同時，可以將橫斷面布設(shè)于左右線的地面環(huán)境中，要選擇合適的位置，兩個橫斷面之間的距離一般保持在30m 左右，對盾構(gòu)機掘進所導致的沉降坡度以及其他的影響等進行觀測和調(diào)查。還需要將水位孔合理地布設(shè)于隧道的兩側(cè)，這是為了對地下水位的變化進行了解。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，隧道上覆地層有著很多的地質(zhì)種類，比如人工填土層、淤泥及淤泥質(zhì)土層、殘積土層以及巖石全風化帶等等。

　　2 盾構(gòu)隧道施工特征論述

　　這部分施工活動主要就是利用盾構(gòu)器械進行隧道襯砌，同時根據(jù)圍巖、地面穩(wěn)定潛質(zhì)注入適量的漿液材質(zhì)。盾構(gòu)隧道施工屬于某種暗挖途徑， 因此摒棄了明挖環(huán)節(jié)中的一切不足問題。依照現(xiàn)下已經(jīng)開發(fā)的盾構(gòu)施工方式進行探析，這類施工方案能夠有效地克制各類地層限制問題，開發(fā)前景比較廣闊。

　　2.1 施工優(yōu)勢講解

　　2.1.1 環(huán)境影響范圍較小

　　此類工序本身不需要太大的出土量， 同時不會引起周邊地層的大面積沉降反應(yīng)， 建筑物穩(wěn)定訴求得到回應(yīng); 另一方面，地表交通秩序依然安定，并針對復雜的地下管線、設(shè)施進行重新排列、設(shè)置，進而將工程附加經(jīng)費有力節(jié)約;整個工程開展以來，對外部環(huán)境(空氣、人文生活)不會造成噪聲、振動污染。

　　2.1.2 優(yōu)越的適應(yīng)能力

　　施工過程中任何因素(江河、氣候、地形特征)都不會造成深刻影響，技術(shù)人員要做的就是盡量縮小工程項目在地面面積的占據(jù)數(shù)量，同時維持經(jīng)費的合理性地位;構(gòu)筑盾構(gòu)隧道環(huán)節(jié)中，因為結(jié)構(gòu)柔度條件比較豐富，整體抗震性能自然不會讓步;后期適用區(qū)域較為眾多，包括砂卵石、硬巖等各類地層結(jié)構(gòu)。

　　2.2 施工隱患補充

　　一旦隧道內(nèi)部曲線半徑嚴重不足時， 后期施工流程將無法緊密銜接，尤其針對折返線大斷面項目活動不能有效適應(yīng);在布置城市隧道過程中，如若覆土深度不能達標，水下工作人員必將遭受嚴重的安全性威脅; 隧道上部結(jié)構(gòu)的地面沉降問題是難以根除的，尤其在松弛地層周邊，現(xiàn)場工作人員必須應(yīng)用最為嚴密的技術(shù)進行沉降隱患摒棄;水下隧道管理環(huán)節(jié)中，技術(shù)人員通常運用拼裝襯砌手段進行結(jié)構(gòu)防水能力的補充，但是相關(guān)細則眾多，不可遺漏;異質(zhì)化盾構(gòu)隧道相互的交流渠道需要利用礦山技術(shù)進行人工開挖改造，風險問題需要謹慎對待。

　　3 盾構(gòu)隧道施工存在的風險

　　3.1 地址條件風險

　　特殊地質(zhì)條件導致的盾構(gòu)施工風險是不可忽視的。硬質(zhì)巖石土層通常易導致刀具刀盤磨耗嚴重，盾構(gòu)換刀風險較大。而對于砂卵石地層， 由于其滲透系數(shù)大， 地層和地面環(huán)境復雜，難于形成隨時常壓開倉、帶壓進倉的條件，砂卵石地層下?lián)Q刀時保壓問題突出。如果土層中含有粉細砂層，會導致刀盤結(jié)泥餅問題突出，掘進不順暢，面板磨耗特別嚴重，影響施工進度。障礙物和不良地質(zhì)情況導致可能導致包括地下空洞引起的大面積突發(fā)性沉降;地下堅硬物體引起的刀具磨損，不進尺以及穿越河流時引起的涌水等。

　　3.2 城市已建市政工程帶來的`風險

　　施工過程中不可避免的要穿越市政工程和構(gòu)筑物密集的市區(qū)。如鐵路、股道、府河、人防通道、下穿隧道和立交橋等構(gòu)筑物或污水管、雨水管、煤氣管、電力、通信、自來水管等市政設(shè)施。盾構(gòu)在掘進通過這些構(gòu)筑物時可能導致地面構(gòu)筑沉降、傾斜、破壞或地下市政管線的沉陷、破壞，河床沉陷、盾構(gòu)機涌砂、涌泥直至發(fā)生噴涌等系列風險。

　　3.3 人為風險

　　盾構(gòu)人工操作的風險因素涉及挖掘機器的檢查與維修更換失誤、開挖和頂進控制失誤、土倉壓力設(shè)置不當、軸線控制、泥漿處理和注漿控制不當、密封防水失誤等。管片拼裝過程中，對于管片運輸和管片拼裝也存在風險。此外，盾構(gòu)進出洞也往往是事故多發(fā)的工序，如土體失穩(wěn)、盾構(gòu)基座變形、盾構(gòu)進洞時軸線偏離過大以及地面總沉降過大。

　　4 盾構(gòu)隧道施工風險規(guī)避策略解析

　　4.1 地質(zhì)情況預測精準性風險

　　盡管我國地質(zhì)勘察技術(shù)不斷發(fā)達， 但始終避免不了局限性問題，特別是在不良地質(zhì)和障礙物質(zhì)較多的情況下，風險隱患問題可說是前赴后繼。依照過往實踐流程進行科學探析，由于在開辟盾構(gòu)渠道過程中，技術(shù)人員勘察結(jié)果不夠準確，便使得機械運作能力受到限制，刀具表面磨損結(jié)果嚴重不說，安全事故隨時滋生。所以，工程布置前期，各類資料要確保收集完全，必要時可透過超前預報手段進行深度探測。

　　自開倉檢查工作延展之后，有關(guān)電氣系統(tǒng)檢查、勘察資料審核工作都要做到全面開拓，并將初期設(shè)備、刀具磨損根源挖掘完畢。后期驗證結(jié)果表明，因為隧道實際穿梭的地層波動特性較為活躍，內(nèi)部密布卵石層結(jié)構(gòu)，相應(yīng)阻礙撕裂刀在土層的前進動力，大部分刀齒便在與石材擦撞環(huán)節(jié)中衍生崩裂危機;加上刀盤扭矩效應(yīng)不斷擴張，刀具材質(zhì)損耗力度將更加深刻。依照這類工況特征進行明確審視， 施工管制部門需要聯(lián)合工程開發(fā)主體、盾構(gòu)機械制造廠商進行協(xié)商、交流，并迅速開展盾構(gòu)機的改造工作，進而全面適應(yīng)各類地層條件，保證器具掘進效率能夠正常延續(xù)。

　　4.2 盾構(gòu)機械可靠性風險

　　在驗證施工可靠性地位過程中需要依據(jù)盾構(gòu)機械良性選擇手段進行有機延展，包括開挖截面的穩(wěn)定條件、切削刀具主軸扭矩特性、器具推進動力、機械整體密封效果等，必須配合當?shù)厮�文地質(zhì)狀況進行深刻探索， 爭取將器具選用工作發(fā)揮到極致水準�？梢哉f，掘進機械的科學選用，能夠直接決定某類工程的應(yīng)用前景和存在價值，因此需要細致對待。經(jīng)過有關(guān)部門驗證、總結(jié)，關(guān)于這部分隱患應(yīng)對方案呈現(xiàn)為：

　　(1)詳細核對工程地質(zhì)、水文分布狀況，聯(lián)合工程自身特征進行機械性能、功能改良設(shè)置，確保相關(guān)配置能夠有效應(yīng)對任何突發(fā)事故。

　　(2)確保盾構(gòu)機械運作能力不足時，技術(shù)人員能夠在第一時間進行故障排查和器具更換， 內(nèi)部主體材料性能要達到優(yōu)良規(guī)劃標準，并且杜絕損傷問題的蔓延。大軸承在經(jīng)歷長時期擠壓、扭轉(zhuǎn)負荷影響下，形態(tài)基本要維持原樣標準，這樣才會加快工程整體推進效率。

　　(3)盤刀、滾刀等器具要想方設(shè)法加強耐磨性能，杜絕在砂礫地質(zhì)環(huán)境中衍生磨損危機，同時能夠適應(yīng)局部氣壓空間，保證器具更換的即時性成果。

　　(4)經(jīng)常測定工作面結(jié)構(gòu)壓力，配合地震探測體系進行部件穩(wěn)定性能追加，確保機械在潮濕、振動等環(huán)境中能夠做到全面適應(yīng)。有關(guān)地震探測儀器須確保將刀盤前方30m 以內(nèi)的情況進行三維反射圖像呈現(xiàn)， 記錄過程中超聲波能夠全面彰顯碎石渣對刀具的磨損現(xiàn)況。

　　4.3 開挖面穩(wěn)定性能不足風險問題

　　開挖工序中前方地層極易衍生空洞形態(tài)，在這種環(huán)境下，盾構(gòu)機械軸線偏移、沉陷隱患廣布;另外，后期復雜問題更是接踵而至，地表變形危機狀況難以估計。應(yīng)對策略表現(xiàn)為：利用探測儀器進行結(jié)構(gòu)崩塌隱患排查，為穩(wěn)固結(jié)構(gòu)安全效用，安裝在盾構(gòu)機械頂部的探測媒介要經(jīng)常檢查、更換，盡量將上方土體松動狀況記錄完全，具體檢查頻率表現(xiàn)為3 次/d;在落實開挖面水壓檢查工序時，需要配合信號傳感器進行細致審查，嚴密注意管路堵塞現(xiàn)象， 盡量為數(shù)據(jù)正常收集肅清不必要的障礙。

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