TBM 施工風險與應(yīng)對措施分析

武 晶

中國水利水電第三工程局有限公司 陜西 西安 710024

前言：隨著國家經(jīng)濟實力的穩(wěn)步提升,各行各業(yè)的發(fā)展都取得了長足的進步。與此同時,老百姓的出行需求也在不斷的提高,這也導致全國各地都有更多的隧道工程在拓展,而隧道掘進工程作為利國利民的一項“民生工程”,必須要保證隧道掘進的安全施工。否則,隧道工程一旦出現(xiàn)了質(zhì)量事故,不僅會給建筑企業(yè)帶來不必要的經(jīng)濟損失,甚至還會造成不可挽回的人員傷亡。因此緣故,下文首先將分析TBM 施工存在的各項風險,進而探究具體的TBM 風險應(yīng)對措施。

1 TBM 施工存在的各項風險

1.1 地質(zhì)風險 對于隧道掘進施工而言,本身就需要面臨各種復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境,其中包含的地質(zhì)風險主要可以從如下幾個方面進行概述：

(1)在大理深、高地的應(yīng)力條件之下,很有可能會出現(xiàn)圍巖大變形以及巖爆風險；

(2)如果在掘進的過程中碰到軟弱圍巖或者破碎帶,則有一定幾率會存在坍塌的地質(zhì)風險；

(3)對于周圍圍巖或是掌子面地區(qū)存在涌水與滲透水風險；

(4)還有一定幾率存在瓦斯泄露的風險。

1.2 裝備風險 通常情況下,無論是哪一種類型的工程施工都需要依賴現(xiàn)代化的裝備作為技術(shù)工具。而在TBM 施工過程中,同樣也需要用到某些專業(yè)的施工裝備,而這些裝備其實也潛藏著許多施工風險。具體而言,諸如不科學的刀盤結(jié)構(gòu)設(shè)計方案、道具磨損異常、主軸承或者密封出現(xiàn)問題等等。

1.3 人為風險 由于某些客觀條件的限制,很多施工企業(yè)在進行人員招聘的時候沒有做好對應(yīng)的培訓教育工作,導致有些施工人員的專業(yè)素養(yǎng)不夠,在工作的時候經(jīng)常出現(xiàn)責任心缺失、偷懶、馬虎等不正當?shù)男袨椤＿@些行為,便是人為造成的施工風險。要知道,TBM 施工不同于其他種類的施工,這項工程本身就具有非常大挑戰(zhàn)性,如果工作人員自身的經(jīng)驗都不夠豐富,甚至基礎(chǔ)的操作技能都不過關(guān),那么無疑會給施工現(xiàn)場帶來不可挽回的災(zāi)難。

2 具體的TBM 風險應(yīng)對措施

2.1 地質(zhì)風險的應(yīng)對措施 實際上,在進行TBM 施工之前,一定要在隧道開完之前確定好現(xiàn)場的情況,在工作開展之前要進行詳細的實地考察。由于不良巖層存在高壓,很容易導致隧道的圍巖產(chǎn)生相互的擠壓,進而出現(xiàn)無法聚合的情況。而這種情況的處理,需要對首先預(yù)測一下現(xiàn)場巖體強度與壓力。如果施工土質(zhì)正處于被擠壓的狀態(tài),那么就很可能導致護盾與刀盤在上方施加的壓力下出現(xiàn)各種TBM 的堵塞情況。而且這種地質(zhì)危害,還有可能導致隧道的結(jié)構(gòu)內(nèi)部出現(xiàn)變形,如果情況過于嚴重,那么整體的隧道工程就要重新進行設(shè)計了。

而要解決上述問題,可以從如下幾個方面入手：第一,利用擴徑法,簡而言之,就是將巖體與護盾之間的環(huán)形間隙進行擴大處理,要確保間隙值可以達到15-25cm 之間；第二,可以適當?shù)目s短護盾長度；第三,巧用錐形護盾,因為這種形狀的護盾前半部分的直徑比較大,這樣就可以很好的幫助護盾避免遭受擠壓；第四,利用潤滑劑來防止地質(zhì)風險,潤滑劑可以將演示與護盾之間產(chǎn)生的摩擦降至最低；第五,如果遇上高水壓地層的情況,要盡可能的選用泥水平衡盾構(gòu),當然也可以利用雙模式TBM 來進行掘進施工。

2.2 裝備風險的應(yīng)對措施 由于TMB 的施工條件并不是恒定的,在很多時候TMB在進行掘進作業(yè)的時候要面臨非常多變的施工環(huán)境,這時候就要在掘進速度上面下功夫,不僅要讓TBM 能夠更高的適應(yīng)地質(zhì)要求,跟要確保其具有足夠的直徑范圍來進行隧道開挖。具體而言,可以從如下幾個方面入手：其一,首先要保障好現(xiàn)場施工人員與TBM 的設(shè)備安全,擬定好現(xiàn)場的各項預(yù)防以及應(yīng)急方案；第二,要正面對待施工過程中面臨的各種難題,不能逃避,要敢于用創(chuàng)新、多遠的角度去看待和解決問題；第三,要將各種裝備風險做好交底；第四,要把控好施工現(xiàn)場的各種特殊情況,目前應(yīng)用于防范裝備風險的方案是采用通過緊湊型TBM、雙模式TBM 以及雙護盾多功能TBM。而在現(xiàn)場的裝備選擇上,要根據(jù)實際情況進行靈活的變通,并合理的選用TBM 的掘進模式

2.3 人為風險的應(yīng)對措施 地簡而言之,由于操作TBM 的畢竟是活生生的人,所以對于施工現(xiàn)場的風險預(yù)防一定要狠抓人員管理,要確保參與施工作業(yè)的工作人員具備良好的職業(yè)道德與專業(yè)素養(yǎng),要打造出一支綜合素養(yǎng)高、實操技能好的隧道掘進精英團隊。具體而言,首先要確保進入現(xiàn)場的施工人員具有TBM 建筑行業(yè)公認的操作證書,從業(yè)人員必須擁有豐富的工作經(jīng)驗；其次,對于TBM 的整體施工項目而言,由于整個工期進行的相對比較緊張,這就要求必須要落實后平時的科學管理,一方面要控制好建設(shè)成本,另外一方面也要保證TNM 施工的高質(zhì)量水準；最后,要在平時的工作中加強技術(shù)人員的培訓工作,要讓每一個技術(shù)工種之間聯(lián)系的更加緊密,確保操作掘進作業(yè)的從業(yè)人員都具備扎實的理論基礎(chǔ)與臨場應(yīng)變能力。

結(jié)語

綜合以上文獻內(nèi)容所述,自從我們國家進入21 世紀市場經(jīng)濟時代之后,各項先進技術(shù)與現(xiàn)代化設(shè)備如同雨后春筍般涌現(xiàn),其中TBM的出現(xiàn)無疑是隧道掘進工程的一個福音。這種設(shè)備雖然具有絕掘進快、綜合效益高、利于環(huán)保等優(yōu)點,但是在實際的施工過程中也存在諸如地質(zhì)、裝備、人為等各方面的風險,如果不及時的將這些施工風險進行根治,不僅會影響將來隧道掘進工程的順利運行,還有可能會對國家、企業(yè)、人民造成不可挽回的巨大損失。因此,相關(guān)技術(shù)人員必須不斷打磨自身的業(yè)務(wù)技能,要用更加創(chuàng)新化、多元化的思想來武裝自己,將各種風險因素掌握到位,從而更好的做好各項施工風險防治工作,確保祖國未來的隧道工程建設(shè)事業(yè)可以發(fā)展的更加遼闊。