摘要：地铁在实际应用过程中具有高效、轻型、低污染、高承载力等优势，能够很好的解决当前我国人口交通问题,减轻大型城市的交通压力，降低城市道路的堵塞。当前地铁施工过程中广泛应用盾构施工法，具有施工扰动低、高效快速、对周边建筑影响较小等优点，颇受广大施工单位青睐。但是，地铁盾构施工法在实际施工过程中会受到诸多风险因素的影响和干扰。基于此，本文针对盾构法施工风险展开分析研究，多方面阐述地铁盾构法施工风险的识别以及控制措施。
关键词：盾构施工；风险；控制措施
1地铁盾构风险及控制研究概述
对于地铁或是隧道盾构法施工方面，学界及工程界众多专家积累了丰硕的成果可资借鉴。对地铁建设中盾构法的应用为例，从风险分析角度对其进行阐述，并针对风险分析结果对盾构法施工风险管控要素展开研究，对盾构法在地铁施工应用过程中可能出现的风险进行了详细的拆解，为地铁盾构法施工提供具有前瞻性的建议；对地铁盾构隧道下穿既有运营铁路施工展开研究，总结盾构施工经验，提出了地铁盾构隧道下穿既有运营铁路施工风险控制对策；以西安地铁盾构施工为例，针对邻近建筑物条件下盾构法施工展开研究，并对其进行风险评估以及减灾技术等相关问题的阐述；对北京地铁盾构施工沉降风险控制进行研究，并在研究过程中建立模型构建对软土地层应用盾构法时的各类常见风险给出了针对性建议；学者孙明伟通过对地铁盾构隧道下穿海河施工风险进行研究，使用模糊分析的方法对该风险进行了评估；分别对地铁盾构隧道施工对邻近建筑物风险分析以及地铁盾构法施工风险管理展开学术研究。总体而言，这些宝贵的研究成果为地铁及隧道盾构施工的工程管理以及工艺改进提供了有力的支撑。
2盾构法特点
就盾构施工本身而言，盾构施工的优点是对地层扰动小、沉降小、安全、速度快。当然，盾构法也有一些缺点。盾构法施工的特点概括为：盾构法施工对地表沉降有很好的控制，在城市建筑物、地下管线等密集地区具有明显的优势；盾构法施工对地层特别是河流、湖泊、海洋具有较强的适应能力。是其它方法无可比拟的优点；盾构法施工衬砌一次成型，机械化程度高，安全高效；噪音低，周围环境不受雨雪天气影响。同时，盾构法施工存在以下缺点：小半径曲线施工难度大，特别是在90°折线地段施工难度大；隧道覆岩较浅，盾构法施工难以控制地面沉降，甚至难以保证形成的整体质量；隧道盾构施工涉及机电、水力、自控、土建等专业，要求从业人员素质高；在孤立或卵石地层中，盾构掘进能力将受到很大影响；在高水压地层中，盾构容易发生喷涌，没有良好的处理措施；盾构设备投资大，成本高。
3隧道盾构施工风险控制策略
3.1盾构机选型风险和控制
盾构机是使用盾构法进行地铁作业时最重要的机械设备，在实际进行盾构施工过程中，发现主要存在的机械故障来自于盾构机的刀盘。因此，在进行盾构风险施工控制的过程中，首先要选择合适的盾构机刀盘，充分考虑到施工的安全要求、设计要求、工期要求、经济要求和环境要求等内容，选择质量好、与工程地质匹配、能够满足工程推进长度现行要求、对周围环境影响小的刀盘。
3.2重要建筑物和地层的沉降的风险及控制
在地铁施工的过程中，首先需要对地铁施工周围的环境进行详细的考察。预测地铁施工过程对周围建筑物、地下管线、地下设施以及地下障碍物等设备的影响。在盾构机掘进施工之前，做好对有关建筑物的加固和保护工作，避免在施工过程中导致的建筑物沉降和地层破坏。施工单位要建立起严格的隧道沉降量测量控制网，实时监控地层和建筑物的实际情况，根据监测点测量到的有关数据明确施工过程对相关建筑物和周围环境的影响。一般情况下，如果盾构前方监测点地面变形量控制在正负五毫米的范围之内，则盾构地面变形量需要控制到十毫米到负三十毫米之间，如果实际施工过程中超出标准范围，则需要采取有效控制土量的方法，避免出现地层沉降。
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3.3进出口隧道施工中的风险规避
在盾构隧道施工过程中，应全面了解和研究隧道进口的地质条件，科学合理地设置隧道进口的高度和宽度，以保证进出口的顺利进行，避免安全事故的发生，并提供相关资料，方便后续施工。如在盾构隧道施工过程中，应在关键危险部位设置相应的安全设施，施工人员必须佩戴安全设备。同时要求施工人员使用相应的测量仪器对盾构隧道断面、洞口宽度和高度进行综合测量。另外，对现场施工设备进行全面清理和布置，可以在一定程度上降低盾构隧道施工的风险因素。
3.4盾构穿越道路风险及控制
使用盾构法进行地铁作业对道路的影响主要集中在三个方面：首先是盾构掘进可能造成路面的不均匀沉降，从而导致路基路面的损坏；其次地铁掘进施工可能会引起路面的塌陷；最后，在掘进的注浆过程中如果不注意选取合理的注浆参数，有时会造成浆液沿路面裂缝涌出的冒浆现象。对于盾构穿越道路，要避免这些事故发生，其施工要点包括：盾构施工过程中土仓压力应控制在合理的范围内，避免开挖面出现大的扰动；选择恰当的注浆参数、位置以及时机保证注浆的连续、有效、合理；强化监测质量以及监测频率，特别是盾构掘进期间，监测频率应保持2次/天，甚至更高。
3.5盾构隧道下穿铁路的风险及控制
在实际施工中，盾构隧道参数的控制是铁路设施保护的最基本、最重要的措施之一。隧道参数的选择方法如下：准确计算各层理论松挖量，根据计算结果严格控制实际开挖量，合理设置施工中的土压力值；保持连续的隧道施工，保证全断面开挖。穿越铁路时采用压力式隧道施工，控制好盾构姿态，防止纠偏超挖，同步注浆和二次注浆必须到位，保证段与层之间的缝隙密实，制定合理的换刀方案，进行通孔。穿越铁路前提前换刀作业，避免盾构停留在铁路设施下；地下通道段采用二次深孔注浆，注浆范围为隧道拱顶外3m。
3.6塌方事故风险规避
由于盾构隧道施工相对于其他工程具有一定隐蔽性、施工复杂性、地层和周边环境的不确定性等突出特点，进而加大了施工技术的难度和建设中坍塌的风险性。因此，在盾构隧道施工过程中，要高度树立起施工安全性及风险意识，综合分析塌方产生的原因及处理方法，采取相应的预防措施。同时，在施工过程中，如果发生坍塌事故，施工单位应立即启动相应的应急措施，并通过对塌方区域进行喷射砼封闭处理及加固处理，避免大规模坍塌，以此提高隧道盾构施工的安全性和稳定性。此外，一旦发生坍塌事故，施工人员应将地表水完全切断，以避免水源泄漏造成更严重的事故。
结论
综上所述，地铁盾构区间隧道施工是一项复杂的过程，在施工过程中遇到的风险因素较多。因此，必须要加强对盾构施工风险因素的管理和控制，严格按照设计及技术规范进行施工，做到“精心设计，精心施工，科学管理”。本文主要通过对地铁盾构区间隧道施工的主要风险因素进行分析，针对性地指出提高城市地铁盾构施工风险控制的相关策略，希望能够加强对施工现场的管理，做好风险控制工作，保证盾构掘进施工安全顺利的进行。
参考文献
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论文作者:邢偲
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/5
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