摘要：在城市交通运行过程中，由于人口数量的不断增加，城市也开始出现拥堵的情况。为了缓解城市交通压力，很多城市都开始兴建地铁工程。在地铁工程施工过程中，盾构施工属于非常重要的组成环节，但是受到多方面因素影响，地铁盾构施工也面临诸多风险，通过加强地铁盾构施工风险管控，提高地铁盾构施工过程的安全等级，促进工程项目的顺利推进。
关键词：地铁盾构；施工风险；分析；控制
引言
地铁这一交通类工具，给居民日常的出行带来极大便利。最近几年，我国城市地铁的建设不断增多。盾构施工法有着安全、快速且对地面的建筑物影响较小等优势，已变成目前地铁工程关键的技术。然而在施工当中还是存在部分问题，这需要采取有效对策加以解决，保证地铁施工顺利完成。为使城市交通拥堵的问题得以有效缓解，随着城市地铁的建设越来越多，盾构施工法在地铁工程中得到了广泛应用，给地铁施工提供技术方面的支持，然而在施工当中还存在诸多问题，这就需要我们采取合理的措施加以解决。
1地铁盾构施工风险的分析
1.1盾构施工下穿河流的风险
地铁在施工过程中，有时也会经过河流所在的区域环境，在对下穿河流区域进行盾构施工时，因为河流河床结构不稳定，相比于其他土层结构，河流结构距离盾构施工环境的距离也将更小一些。在盾构施工过程中，由于向上挤压力的影响，很容易引起河床底层结构出现问题，出现土地结构鼓起的情况。为了防止河流下渗到隧道中，施工人员需要对结构进行注浆操作，如果该技术在应用过程中，没有提前处理好结构底层，将很容易引起河水倒灌入隧道当中，从而引起重大安全事故。
1.2建筑物和地下管线带来的风险
在地铁盾构施工过程中，常用的施工设备便是盾构机，在盾构机不断掘进的过程中，由于刀盘切削会改变土层结构本身的结构应力，如果土层结构内部应力适应性较差，那么在发生结构应力改变时，非常容易影响土层结构的稳定性，导致地面出现不均匀沉降的情况，如果更加严重的话，非常容易引起地面结构坍塌。同时，建筑物与地下管线已经和周围土层形成了有机整体，在发生应力改变时，两种结构也会受到很大影响，如果不能对其进行合理控制，将直接导致管道破碎、建筑物结构受力失衡的情况发生。
1.3开挖面的失稳问题
开挖面失稳是因开挖当中前方遇到流沙或是出现管涌，盾构机发生磕头与突沉情况，以及前面的地层有空洞出现，使得盾构机出现偏移轴线与沉陷及隧道出现塌方和冒顶等问题。盾构机前进时，有超浅的覆土出现而引起冒顶问题。盾构推进时突遇涌水而使得盾构机的正面出现大范围的塌方。
2地铁盾构施工风险的控制方法
2.1加强技术人员的能力培训
通过加强技术人员的能力培训，不仅可以提升技术人员的综合能力水平，而且能减少人为失误的发生率，提高各施工环节推进的稳定性。例如，某企业在盾构施工前，针对作业区地质环境情况，制定相应的盾构施工方法。在明确盾构施工方法之后，企业会对所有参与人员进行统一培训，培训内容包括梳理施工技术的实际操作流程和施工中可能面临的施工风险，使所有技术人员可以明确本次工程项目推进过程中，需要管控的工作内容。另外，企业在日常工作中也会对技术人员展开培训，使所有技术人员能力可以得到本质上的提升，为后续施工过程的顺利推进奠定坚实的基础。
2.2支护技术的改进
地铁隧道开挖过程中，传统的支护技术是灵活支护，能够在可接受范围内进行位移，但是存在潜在的安全风险。盾构机的盾体本身就是良好支护体，依靠复合衬砌，能够形成安全性较高的盾构承重结构体。在此基础上借助注浆法、冻结法等支护方法，盾构施工技术能够对地层进行大幅度改良，避免地面出现沉降现象，不仅保证了掌子面的稳定性，并且在一定程度上提高了地铁施工的整体质量。
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2.3合理设定参数，控制地表沉降
要想让盾构施工的整个过程顺利进行，需要在操作的过程中时刻测算作用力，并将作用力的数值设定在规定的范围内。具体操作时，可以根据土质、埋深深度和水土的比例来合理进行计算，最终设置出合理的土仓压力。
在盾构施工前通过浆液配合比试验，选定合格浆液，施工过程中注意注浆时间和剂量，及时填充盾尾间隙，有效的支撑土体，控制地表沉降，才能够更好地保证地铁盾构区间施工的质量。通过多次的施工实践，只有采取同步注浆、二次压浆等方式多次压浆才能更好地防止地表沉降。
为了能够全方面监控盾构施工进程，需要在地面沿盾构轴线布置地表沉降监测点。根据区间情况，按正常区域在轴线走向上每6m设置一个监测点，每30m布置1条监测断面，每断面为9点，在轴线左右两侧设点，断面测点间距为距离轴线5m，10m。出、进洞段前100m、地质条件差及其他重点地段沿隧道轴线加密为每隔20m布设一监测断面。只有通过有效地布置监测点来对周边环境进行全面监测，才能在第一时间发现异常，并作出有效的预防措施。
2.4建筑物与地下管线风险的规避工作
第一，施工前应对盾构下穿建（构）筑物的建造年代、基础形式、使用现状等进行详细调查；第二，加强监控量测，对邻近建筑物及下穿管线布设监测点，在施工时进行实时监控，根据监测数据及时调整盾构掘进参数；第三，在进入建筑物及地下管线前须对盾构机进行全面检修，确保穿越过程中设备无故障，连续施工；第四，盾构掘进进行严格的线形控制和姿态控制，姿态调整不宜过大、过频，减少纠偏，姿态调整控制在±4mm范围内，以避免对土体的超挖和扰动。
2.5管控地铁盾构施工操作
在管控地铁盾构施工操作中，需要注意以下几方面内容：首先，施工人员需要明确各个施工阶段的施工参数，确保盾构施工过程的准确推进。并且在盾构机施工过程中，需要明确出洞轴线，确保盾构出洞的准确定。其次，在盾构机掘进过程中，需要结合现场实际情况，对掘进参数进行适当调整，确保盾构机掘进的有效性。最后，在安装盾构机时，技术人员需要严格按照操作要求对其进行安装，并且在掘进过程中，及时做好二次注浆操作，从而提高结构整体的稳定性。
2.6开挖面失稳的对策
对推进的速度加以管控，保持平衡的排土量与开挖量。将压力舱应有的压力控制好，预防出现开挖面失稳问题。使挖下的渣土具备塑性的流动性，保证渣土完全充满压力舱，还应使挖下的渣土具备止水性。若超浅的覆土段发生冒顶与冒浆时，应立即将气压平衡的系统开启。
2.7防水技术的改进
地铁隧道开挖过程中，除需要注意支护措施之外，还需要重视防水工作。盾构机的使用能够将压力施加在工作面上，进而保证水压力及土压力之间达到平衡，可有效控制土层内水，在最大程度上降低土层内水渗入隧道的可能性。使用盾构施工技术，首先需要确定盾构机的结构，不同结构的盾构机其性能也存在一定差异。如钢刷密封盾构机具有很强的防水性，能够有效避免渗入地下水。隧道开挖前，应该针对防水问题进行仔细研究和讨论，利用管片结构防水、在管片外涂防水层、二次衬砌、注浆等多种措施，提高整体工程质量的防水性能。
结束语
伴随盾构法在地铁施工中得以广泛的应用，其数量与规模不断增大，在施工中也出现了一些问题，这需要我们对这些问题加以重视，并选择合理对策加以处理，预防因出现事故而造成不必要的损失。
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论文作者:曹久月
论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期
论文发表时间:2020/2/3
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