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摘要：本文主要就地铁隧道盾构施工中的风险作了相关的分析，并提出了具体的防范对策，以供广大同仁交流探讨。
关键词：地铁；盾构施工；风险；对策
引言
盾构法是一种科技含量很高的施工技术，由于受到多种因素的影响，在具体施工中的技术难度非常大。所以，这就需要我们进一步认识、了解到地铁隧道施工中的安全风险，制定出切实可行的控制措施，从而确保地铁隧道施工的安全与可靠，消除施工中的安全隐患。
一、盾构隧道施工的主要风险类型
1、盾构进出洞存在的风险
盾构进洞指在始发井内利用始发基座、反力架等设备，使盾构机离开盾构基座经井壁上的进洞口沿指定路线推进的一系列作业。盾构机出洞指盾构机从竖井外侧掘进进入竖井内接收基座上的一系列作业。盾构出洞准备工作、洞门拆除和掘进施工三大部分为盾构出洞的一般流程。盾构进洞前准备工作、洞门拆除、盾构进洞以及洞门封堵则是盾构进洞的主要流程。地基加固检查、盾构轴线测量、盾构进洞施工参数的设定等则为盾构进洞前的主要准备工作。依据盾构隧道施工的实际工作经验，盾构进出洞施工阶段的风险识别一般分为以下几个方面：盾构机械的吊装和拼装时的风险识别；盾构始发时的风险识别；盾构到达时的风险识别；临时工程和设备拆除事故。
2、盾构穿越密集建筑群沉降存在的风险
在地铁盾构掘进时引起的地表变形一般主要包括；早期沉降、开挖面前变形、盾构通过时沉降、盾构空隙沉降、后期沉降五个阶段。在盾构施工中发生地面沉降的原因是非常复杂的，和很多因素都与非常紧密的联系，比如，地层条件、土仓压力、出土量、掘进速度、注装时间、压力、注装量等很多情况。所以，在具体施工中，要随时进行检测与控制，及时调整施工中的各种数据与参数，从而保障施工的安全。
3、盾构隧道掘进施工中存在的风险
掘进阶段的施工风险主要有盾构正面阻力过大、地层变形、盾构掘进面土体失稳、盾构机发生自转、盾构机后退、盾尾密封装置泄漏、盾构内出现涌土、流砂、漏水、掘进轴线偏差过大等等。
二、地铁隧道盾构施工中风险产生的原因分析
（一）地质和水文条件因素
相较其他工程，地铁隧道工程具有很强的隐蔽性，并且施工中存在很多不确定因素，因而施工风险较大。特别其施工容易受到地质和水文条件等因素制约。例如土质为土体还是岩体、土质的软硬程度、泥土为沙星还是粘性等均会对施工方案产生重要影响。另外，地下工程施工位置的地质和水文条件也具有很大的随机性，再加上还有大量的水参与，因而会威胁施工的安全性。
（二）铁路施工工程的周边环境
一些较为繁华的地区地铁施工现场周边建筑物和环境较为复杂，归纳起来主要表现在三个方面：（1）地面建筑物的使用时间、结构类型、基础类型以及文物价值等；（2）工程周边的道路、建筑物跟地铁空间位置的关系以及地下管线的年限、类别、材料、施工工艺等；（3）周边生态环境的现状以及社会群体等。若上述因素在施工前调查清楚，则能避免引发环境事故和造成严重后果。
（三）施工队伍水平、管理水平以及机械设备
由于地铁隧道盾构的施工技术和工艺流程非常复杂，再加上不同的施工条件需要不同的施工方法，因此如果盲目采取措施、方案、技术和设备，则可能带来较大的安全隐患。另外，地铁施工的周期较长，若施工队伍的综合素质不高，则可能引发各种人身安全事故。除此之外，如果缺乏完善的管理和科学的施工计划，也容易导致各种安全事故。
施工人员的技术能力、身体素质、工作习惯、安全意识、处理突发事件的能力在控制盾构施工中起到了非常大的作用。因为地铁施工的时间和周期都是非常长的，再加上相对较差施工条件，对相关的施工人员会造成很多干扰和影响，很容易引发安全事故的发生，因此，确保具体施工操作人员具有良好的技术能力也是非常重要的一项工作。
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三、盾构施工风险的防范对策
1、地铁隧道盾构进出洞施工风险的防范对策
（1）对盾构进出洞端头的地层情况要进行仔细的考察，确保盾构机进出洞端头地层加固长度不能小于盾构的长度，土壤表面稳定性不好的位置，应该采用降水的方法作进一步的加固。
（2）在打开洞口之前，地层的加固效果一定要经过相关的测试，以确保达到相关标准之后，才能打开。如若发现测试无法通过，就需要我们运用有效的对策进行调整，直到达到了工程的标准和要求之后，再进行施工。
（3）在盾构始发阶段，盾构机掘进推力不能过大，同时，由于地层也比较的软，所以，一定要预防盾构机的栽头。
2、开挖面失稳的防范对策
（1）在准备开始施工开挖前，为了获得第一手更科学可行的数据，可以先收集区间地层的碴土进行改良的实验，这样就可以让挖掘出来的渣土具有塑性、流动性和止水性，还可以让渣土填满压力舱。
（2）对土仓的压力应采取严格的控制措施，这样就可以预防开挖面不稳定等很多问题。
（3）对掘进的速度与渣土的排量进行严格的控制，同时，让开挖量与排土量保持平衡，从而确保工程科学有序的顺利开展。
3、盾构施工中沉降的预防对策
（1）当进行盾构掘进施工的时候，施工单位一定要布置专业的技术人员对周围的管线，道路和建筑物的实际情况进行检测，并第一时间分析并处理相关的检测数据，对那些不正常的数据要加强相关的监测与分析，发现问题，及时调整，从而进一步确保做到信息化的建设施工。
（2）相关施工部门一定要安排专业的技术人员对已经发生的沉降情况，要及时处理。并且要对周围的沉降情况做好相关的记录工作。
（3）同步注浆与二次注浆的工作一定要安排好。我们可以运用同步注浆与二次注浆的方法对盾尾的建筑空隙和因浆液收缩而产生的空隙进行填充，在具体施工过程中，对注浆的压力与注浆量一定要控制好，以便既能把空隙填充完整还不会让土体产生变形。另外，可以运用钻机进行地表注浆的方法，对沉降情况较为严重区域进行加固，从而进一步增加地基的强度，以免沉降情况再次发生、扩大。如果需要，还可以提前加固出现危险情况的建筑物。
4、隧道盾构机施工中坍塌事故的规避对策
针对塌方事故，需要在初步对产生问题的原因进行分析后，立即采取对应措施，防止地表沉降的进一步扩大，并保证盾构机能够安全通过沉陷区域。要重点把握好以下四个方面的问题：一是拦截塌陷周围的地表水，以防其进一步渗入隧道中，以此降低隧道中的涌水量，并第一时间回填塌孔；二是要把握好盾构机推进和出土的速度，以保证开挖面的土层压力平衡，减少地表沉降量；三是增加注浆量，预防地表沉降范围的进一步延伸；四是加强监控和测量，重点是测量出土量、土仓压力、注浆量等，以便及时调整掘进参数。
结语
总之，在地铁隧道盾构施工过程中，因为各方面因素存在不同程度的风险，所以需要施工单位在具体施工环节中，充分考虑地铁所在位置地质的复杂性，并根据实际情况制定出一套有针对性、科学性的风险规避方案，从而确保地铁隧道盾构施工的顺利完成，全面保证施工人员的生命安全。
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论文作者:李龙
论文发表刊物:《基层建设》2017年第23期
论文发表时间:2017/11/13
标签：盾构论文; 隧道论文; 风险论文; 地铁论文; 地层论文; 工程论文; 对策论文; 《基层建设》2017年第23期论文;