地鐵隧道盾構施工風(fēng)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、隧道建設工作正風(fēng)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、盾構法進(jìn)行開(kāi)拓，后者應用現象較為廣闊，因為細致問(wèn)題照顧不周，釀成安全事故亦是常有之事，經(jīng)濟損失結果不可回避。那么，下面是小編為大家整理的地鐵隧道盾構施工風(fēng)險管理措施，歡迎大家閱讀瀏覽。

　　1 某地鐵二號線(xiàn)工程案例

　　1.1 工程概況

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

　　1.2 現場(chǎng)監測的結果與分析

　　在施工過(guò)程中，需要將地表測點(diǎn)合理地布設于左右線(xiàn)隧道上方地表中，一般來(lái)說(shuō)，地表測點(diǎn)之間的距離控制在5m 左右，沿著(zhù)隧道中線(xiàn)的方向進(jìn)行布設，同時(shí)，可以將橫斷面布設于左右線(xiàn)的地面環(huán)境中，要選擇合適的位置，兩個(gè)橫斷面之間的距離一般保持在30m 左右，對盾構機掘進(jìn)所導致的沉降坡度以及其他的影響等進(jìn)行觀(guān)測和調查。還需要將水位孔合理地布設于隧道的兩側，這是為了對地下水位的變化進(jìn)行了解。通過(guò)調查發(fā)現，隧道上覆地層有著(zhù)很多的地質(zhì)種類(lèi)，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(fēng)化帶等等。

　　2 盾構隧道施工特征論述

　　這部分施工活動(dòng)主要就是利用盾構器械進(jìn)行隧道襯砌，同時(shí)根據圍巖、地面穩定潛質(zhì)注入適量的漿液材質(zhì)。盾構隧道施工屬于某種暗挖途徑， 因此摒棄了明挖環(huán)節中的一切不足問(wèn)題。依照現下已經(jīng)開(kāi)發(fā)的盾構施工方式進(jìn)行探析，這類(lèi)施工方案能夠有效地克制各類(lèi)地層限制問(wèn)題，開(kāi)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(lèi)工序本身不需要太大的出土量， 同時(shí)不會(huì )引起周邊地層的大面積沉降反應， 建筑物穩定訴求得到回應; 另一方面，地表交通秩序依然安定，并針對復雜的地下管線(xiàn)、設施進(jìn)行重新排列、設置，進(jìn)而將工程附加經(jīng)費有力節約;整個(gè)工程開(kāi)展以來(lái)，對外部環(huán)境(空氣、人文生活)不會(huì )造成噪聲、振動(dòng)污染。

　　2.1.2 優(yōu)越的適應能力

　　施工過(guò)程中任何因素(江河、氣候、地形特征)都不會(huì )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數量，同時(shí)維持經(jīng)費的合理性地位;構筑盾構隧道環(huán)節中，因為結構柔度條件比較豐富，整體抗震性能自然不會(huì )讓步;后期適用區域較為眾多，包括砂卵石、硬巖等各類(lèi)地層結構。

　　2.2 施工隱患補充

　　一旦隧道內部曲線(xiàn)半徑嚴重不足時(shí)， 后期施工流程將無(wú)法緊密銜接，尤其針對折返線(xiàn)大斷面項目活動(dòng)不能有效適應;在布置城市隧道過(guò)程中，如若覆土深度不能達標，水下工作人員必將遭受?chē)乐氐陌踩�性威脅; 隧道上部結構的地面沉降問(wèn)題是難以根除的，尤其在松弛地層周邊，現場(chǎng)工作人員必須應用最為嚴密的技術(shù)進(jìn)行沉降隱患摒棄;水下隧道管理環(huán)節中，技術(shù)人員通常運用拼裝襯砌手段進(jìn)行結構防水能力的補充，但是相關(guān)細則眾多，不可遺漏;異質(zhì)化盾構隧道相互的交流渠道需要利用礦山技術(shù)進(jìn)行人工開(kāi)挖改造，風(fēng)險問(wèn)題需要謹慎對待。

　　3 盾構隧道施工存在的風(fēng)險

　　3.1 地址條件風(fēng)險

　　特殊地質(zhì)條件導致的盾構施工風(fēng)險是不可忽視的。硬質(zhì)巖石土層通常易導致刀具刀盤(pán)磨耗嚴重，盾構換刀風(fēng)險較大。而對于砂卵石地層， 由于其滲透系數大， 地層和地面環(huán)境復雜，難于形成隨時(shí)常壓開(kāi)倉、帶壓進(jìn)倉的條件，砂卵石地層下?lián)Q刀時(shí)保壓?jiǎn)?wèn)題突出。如果土層中含有粉細砂層，會(huì )導致刀盤(pán)結泥餅問(wèn)題突出，掘進(jìn)不順暢，面板磨耗特別嚴重，影響施工進(jìn)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(jìn)尺以及穿越河流時(shí)引起的涌水等。

　　3.2 城市已建市政工程帶來(lái)的風(fēng)險

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

　　3.3 人為風(fēng)險

　　盾構人工操作的風(fēng)險因素涉及挖掘機器的檢查與維修更換失誤、開(kāi)挖和頂進(jìn)控制失誤、土倉壓力設置不當、軸線(xiàn)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(guò)程中，對于管片運輸和管片拼裝也存在風(fēng)險。此外，盾構進(jìn)出洞也往往是事故多發(fā)的工序，如土體失穩、盾構基座變形、盾構進(jìn)洞時(shí)軸線(xiàn)偏離過(guò)大以及地面總沉降過(guò)大。

　　4 盾構隧道施工風(fēng)險規避策略解析

　　4.1 地質(zhì)情況預測精準性風(fēng)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(wèn)題，特別是在不良地質(zhì)和障礙物質(zhì)較多的情況下，風(fēng)險隱患問(wèn)題可說(shuō)是前赴后繼。依照過(guò)往實(shí)踐流程進(jìn)行科學(xué)探析，由于在開(kāi)辟盾構渠道過(guò)程中，技術(shù)人員勘察結果不夠準確，便使得機械運作能力受到限制，刀具表面磨損結果嚴重不說(shuō)，安全事故隨時(shí)滋生。所以，工程布置前期，各類(lèi)資料要確保收集完全，必要時(shí)可透過(guò)超前預報手段進(jìn)行深度探測。

　　自開(kāi)倉檢查工作延展之后，有關(guān)電氣系統檢查、勘察資料審核工作都要做到全面開(kāi)拓，并將初期設備、刀具磨損根源挖掘完畢。后期驗證結果表明，因為隧道實(shí)際穿梭的地層波動(dòng)特性較為活躍，內部密布卵石層結構，相應阻礙撕裂刀在土層的前進(jìn)動(dòng)力，大部分刀齒便在與石材擦撞環(huán)節中衍生崩裂危機;加上刀盤(pán)扭矩效應不斷擴張，刀具材質(zhì)損耗力度將更加深刻。依照這類(lèi)工況特征進(jìn)行明確審視， 施工管制部門(mén)需要聯(lián)合工程開(kāi)發(fā)主體、盾構機械制造廠(chǎng)商進(jìn)行協(xié)商、交流，并迅速開(kāi)展盾構機的改造工作，進(jìn)而全面適應各類(lèi)地層條件，保證器具掘進(jìn)效率能夠正常延續。

　　4.2 盾構機械可靠性風(fēng)險

　　在驗證施工可靠性地位過(guò)程中需要依據盾構機械良性選擇手段進(jìn)行有機延展，包括開(kāi)挖截面的穩定條件、切削刀具主軸扭矩特性、器具推進(jìn)動(dòng)力、機械整體密封效果等，必須配合當地水文地質(zhì)狀況進(jìn)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(shuō)，掘進(jìn)機械的科學(xué)選用，能夠直接決定某類(lèi)工程的應用前景和存在價(jià)值，因此需要細致對待。經(jīng)過(guò)有關(guān)部門(mén)驗證、總結，關(guān)于這部分隱患應對方案呈現為：

　　(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(jìn)行機械性能、功能改良設置，確保相關(guān)配置能夠有效應對任何突發(fā)事故。

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

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

　　(4)經(jīng)常測定工作面結構壓力，配合地震探測體系進(jìn)行部件穩定性能追加，確保機械在潮濕、振動(dòng)等環(huán)境中能夠做到全面適應。有關(guān)地震探測儀器須確保將刀盤(pán)前方30m 以?xún)鹊那闆r進(jìn)行三維反射圖像呈現， 記錄過(guò)程中超聲波能夠全面彰顯碎石渣對刀具的磨損現況。

　　4.3 開(kāi)挖面穩定性能不足風(fēng)險問(wèn)題

　　開(kāi)挖工序中前方地層極易衍生空洞形態(tài)，在這種環(huán)境下，盾構機械軸線(xiàn)偏移、沉陷隱患廣布;另外，后期復雜問(wèn)題更是接踵而至，地表變形危機狀況難以估計。應對策略表現為：利用探測儀器進(jìn)行結構崩塌隱患排查，為穩固結構安全效用，安裝在盾構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(dòng)狀況記錄完全，具體檢查頻率表現為3 次/d;在落實(shí)開(kāi)挖面水壓檢查工序時(shí)，需要配合信號傳感器進(jìn)行細致審查，嚴密注意管路堵塞現象， 盡量為數據正常收集肅清不必要的障礙。

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