摘要：近年来，城市地铁在我国取得了大规模的发展，盾构法以其独特的优势逐渐成为城市地铁隧道建设的主流方法。但随着盾构法的快速发展，暴露出许多问题，其中隧道施工过程中的安全问题尤为突出。该方法由于掘进速度相对较快，在地铁工程施工中得到了广泛的应用，并能显著降低施工过程中的劳动强度，不会对周围环境和工程造成很大的干扰。
关键词：地铁隧道；盾构法施工；安全风险管理
引言
在地铁盾构施工中，由于地下环境条件的特点，施工难度大，存在安全隐患，带来了一定的风险。因此，如何有效地降低地铁盾构施工风险，防止地铁盾构施工中的危险，已成为地铁盾构施工中迫切需要解决的问题。盾构法作为一种常见的地铁工程施工方法，在地铁工程建设中起着重要的作用。采用盾构法进行地铁工程施工，有利于隧道开挖，隧道开挖是地铁工程施工中最重要的内容。
1.地铁隧道施工盾构法概述
1.1工程特点
盾构下既有隧道以微风化碎屑岩为主，穿过完整、强、中度风化带的碎屑岩，地下水赋存不均。在裂缝（断层）发育区，水量丰富，具有承压性。盾构掘进过程中，岩石强度高，盾构掘进距离长，穿越地层范围大，开挖参数的调整，设备的可靠性，刀具的耐磨性和盾构尾刷的密封性要求较高。
1.2基本原理
盾构机是地铁盾构法的主要机械设备，在地铁工程施工中起着重要的作用。盾构机的主要部件包括采矿系统、稳定支护系统和注浆系统。在盾构掘进过程中，其主要功能是支撑和稳定已挖孔，以保护已挖孔。盾构机尾可以利用注浆系统对隧道围岩进行注浆，从而增强围岩的稳定性，提高施工安全，对保证地铁隧道的开挖和支护起到一定的作用。盾构机外有很硬的钢壳，在新建地铁线路与既有线交叠施工中，一旦既有线路结构出现沉降问题，由此引起的轨道变形将对地铁项目的运营产生很大的负面影响。因此，有必要在施工过程中加强对此类穿孔问题的研究，提高现有运营线路的安全稳定效果，灌浆作业应严格控制盾构机对周围涂料的操作。
2.地铁盾构施工穿越江河溶洞安全风险识别
2.1穿越江河溶洞前期的风险识别
在地铁建设中，当我们遇到一个不可避免的穿越河流洞穴的地方时，施工风险就会越来越大。因此，在穿越洞室风险识别的早期阶段做好这方面的工作是非常重要的。通过河洞的地铁施工处理方法，可以采用水面和地面两种方式进行处理。首先对洞室进行处理，利用砂石等材料对洞室进行加堵，然后进行注浆加固。在河道治理过程中，应注意水位变化对施工的影响。因此，有必要对水面水位进行连续监测，在危及施工安全的情况下，尽快采取相应的处理措施。
2.2地质条件与盾构选型风险
特殊地质条件引起的盾构施工风险不容忽视。坚硬的岩层往往容易导致刀头严重磨损，盾构机换刀的风险较大。对于砂卵石地层，由于其渗透率系数大，地层复杂，地表环境复杂，很难形成随时开仓并将压力带入筒仓的条件，因此在砂卵石地层下更换工具时的持压问题十分突出。如果土层中含有细砂层，则刀头泥饼问题突出，开挖不顺利，面板磨损特别严重，影响施工进度。障碍物和恶劣的地质条件可能导致大面积的突然沉降，包括地下空隙引起的大面积突然沉降、硬地下物体引起的工具磨损、过河引起的不提前和突水。因此，如果地质条件是错误的，选择误差是盾构施工的最大风险。
2.3盾构机选型及参数设定
为了控制盾构施工的风险，首先应将盾构施工环境条件的综合影响因素和等级划分为几类。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在隧道施工长度扩展范围内，根据盾构施工地质、上覆土层厚度、上覆土层地下结构、地面结构等环境影响因素，确定了盾构施工参数。然后，根据群剖面划分的结果，结合盾构设备的具体情况，对盾构施工过程中的土压力、推力、刀盘扭矩、推进速度、刀盘速度、贯穿度、注浆压力、注浆量等主要参数的控制范围进行了监控。
3.地铁隧道盾构法施工安全风险管理措施
3.1地铁盾构法施工风险识别分析
地铁盾构法的风险识别与分析主要包括以下几个环节：第一，分析盾构法的风险和特点，明确盾构施工风险因素的水平，确保风险控制目标清晰；其次，根据施工流程图，对各路段施工进行详细分析，由专家验证存在不同环节的风险来源。最后，在此基础上，从盾构设备、地质环境、施工管理等方面进行了风险识别。在风险识别过程中，应遵循以下原则：（1）从粗到细，从细到粗；（2）严格界定风险的含义，充分考虑思维之间的风险因素；（3）先怀疑后排除；（4）风险识别与风险排除并重；
3.2构建完善的安全风险监测系统
建立完整的安全风险监测体系和体系是保证施工过程中及时发现问题的重要前提。只有建设中第三方监督机构与建设方之间的协调与合作，才能保证建设中更好地发挥指导作用。另外，由于安全事故的突发性、安全处理机制的滞后性和安全风险的可控性原则。因此，要加强先进信息技术和数据库技术的应用，构建完善的安全风险监测管理体系。通过人机结合，可以在信息平台上完成风险预警、风险防范和风险补救等一系列操作，有效调动各参与者的积极性，控制萌芽阶段的风险因素，从而大大提高风险管理的效率。
3.3控制好盾构机的姿态应对措施
盾构机的走向是否符合设计中心线，对施工质量和安全管理有着十分重要的意义。在盾构推进过程中，必须密切注意其路径。一旦发现偏离原设计方案的中心线，就必须立即分析产生偏差的原因，并采取相应措施及时纠正偏差。如果分析的原因是由于千斤顶的强度分布不均匀，可以通过调整盾构机的姿态来改善；如果不是千斤顶的原因，则必须立即停止前进方向，预测前面的后截面，分析原因；监测盾构机运动方向以下是否存在缺口，是否有砂浆填孔，以确保密实度，提高安全系数。
3.4钻孔掉钻出现刀盘被卡应对措施
（1）当进行孔塌陷和缩径操作时，如果粘滞现象不特别严重，应采用无中断的起吊和拉钻工具，以避免钻孔和钻孔事故，同时严禁无故停止泵。（2）当钻具卡住时，首先应使用锤击法处理，如果效果不好，则用孔内振动的方法拔出钻具。（3）如果钻具卡住，根本不能移动，此时需要在千斤顶的帮助下将其拔出。（4）当钻具在施工过程中发生断裂时，必须立即停止并测量断裂后的剩余尺寸，估算埋在孔内的长度，检查钻头的形状，记录断裂位置和嵌入深度。（5）根据记录的断裂位置和尺寸，使用较大直径的套管来处理断裂位置。首先，将破碎部位周围的土壤松开，然后通过向套管中加入钢丝拉出断裂部分。（6）中所述的方法不能解决破碎部的问题，则需要利用盾构机的力取出断裂的钻杆。
4.结束语
综上所述，地铁区间隧道盾构施工要做好施工组织管理工作。针对现有的管理风险，应定期进行安全检查，加强监测工作，实行动态管理。建立完善的安全管理体系和管理机构，确保盾构工程的安全和顺利发展，防止重大风险事故或安全事故的发生。因此，在化解风险的过程中，施工单位需要优化管理手段，实现信息化管理，为了控制施工中的危险因素，确保施工安全，还需要对江河洞室盾构施工进行详细的研究和经验总结。根据工程的地形和施工特点，对项目中的风险因素进行了全面的分析，并采取了合理的风险处理措施。
参考文献：
[1]蔡正.地铁隧道盾构法施工安全风险管理研究[D].徐州：中国矿业大学，2016.
[2]王定军，程盼盼.地铁区间隧道盾构施工安全风险管理研究[J].工程建设与设计，2016（4）：167-170.
[3]苟敏.地铁区间隧道盾构施工风险管理研究[D].青岛：青岛理工大学，2014
论文作者:张尉
论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第35期
论文发表时间:2019/12/18
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