地鐵工程盾構(gòu)施工方法存在的風(fēng)險(xiǎn)與防范策略

孫福雙

摘 要：現(xiàn)如今，隨著國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提高，建設(shè)地鐵工程能夠促進(jìn)我國交通運(yùn)輸行業(yè)取得更好、更快的發(fā)展，也能夠給人們的出行提供更好地便利。在建設(shè)地鐵時(shí)，盾構(gòu)法是其應(yīng)用的重要方法之一，但是由于盾構(gòu)法在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)有一些風(fēng)險(xiǎn)存在，如沒有采取針對(duì)性解決措施，其會(huì)對(duì)地鐵建設(shè)的效果與品質(zhì)產(chǎn)色號(hào)個(gè)不良影響。因而文章主要對(duì)地鐵工程盾構(gòu)施工方法存在的風(fēng)險(xiǎn)與防范策略進(jìn)行研究與討論，通過對(duì)盾構(gòu)施工概念及內(nèi)涵的掌握，并采取合理、有效的措施來規(guī)避盾構(gòu)施工方法，提升地鐵工程施工的效率與水平，助推地鐵交通取得更好發(fā)展。

關(guān)鍵詞：地鐵工程;盾構(gòu)施工;風(fēng)險(xiǎn);防范

近幾年，在建設(shè)地鐵時(shí)，盾構(gòu)法具有很強(qiáng)的應(yīng)用普遍性與必要性。盾構(gòu)法一般在松軟含水地層或者地下線路埋設(shè)較深，一般在10米以上時(shí)會(huì)應(yīng)用此法。盾構(gòu)法的施工也是有條件約束和限制的，施工的隧道要有足夠的埋深，且深度要在6米以上，直徑要大于盾構(gòu)的直徑，地質(zhì)條件相對(duì)均質(zhì)，且施工長度要連續(xù)在300米以上。在應(yīng)用盾構(gòu)施工的過程中，不僅要獲得相應(yīng)的施工條件，而且也要規(guī)避相關(guān)施工風(fēng)險(xiǎn)，如盾構(gòu)進(jìn)出洞的風(fēng)險(xiǎn)等等，促進(jìn)地鐵工程施工質(zhì)量、施工效率的更好提高。

1 盾構(gòu)施工技術(shù)的概述

所謂的盾構(gòu)施工技術(shù)，主要指的是一種全機(jī)械化的暗挖法施工技術(shù)，其是將盾構(gòu)的機(jī)械在地中進(jìn)行推進(jìn)，并借助盾構(gòu)的管片和外殼來支撐四周圍巖，最大化地防止隧道內(nèi)發(fā)生一些坍塌事故。盾構(gòu)施工技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中，盾構(gòu)是一種臨時(shí)的支撐結(jié)構(gòu)，也是一種施工機(jī)具，主要用來抵擋外向水壓與地層壓力。盾構(gòu)法的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)在于其開挖、襯砌相對(duì)比較安全，且具有較快的掘進(jìn)速度，在推進(jìn)、出土以及拼裝襯砌等過程中能夠更好地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化施工，具有較低的施工勞動(dòng)強(qiáng)度，也沒有對(duì)地面的交通或者附著的設(shè)施產(chǎn)生破壞或者不良作用，且對(duì)于地下管線等設(shè)施或者設(shè)備也沒有不良影響。同時(shí)盾構(gòu)施工在穿越河道時(shí)也不會(huì)對(duì)航運(yùn)等產(chǎn)生影響，且在施工時(shí)也不會(huì)受到氣候、水文等氣候條件的影響與約束，這些都是盾構(gòu)法應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)所在。但是盾構(gòu)施工技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中也有一些局限與不足存在，如斷面尺寸多變且區(qū)段適應(yīng)能力不足，新型的盾構(gòu)費(fèi)用比價(jià)高，如果在比較短的施工區(qū)段應(yīng)用此法并不適用，其經(jīng)濟(jì)效益不強(qiáng)，且施工人員的工作環(huán)境不好，容易產(chǎn)生一些問題，影響地鐵工程的持續(xù)施工[1]。

盾構(gòu)法的應(yīng)用機(jī)制主要是先打一個(gè)垂直井，在運(yùn)用混凝土來對(duì)其實(shí)施加固，配備與之相匹配的千斤頂，推動(dòng)盾構(gòu)機(jī)能夠更好地前進(jìn)。在應(yīng)用盾構(gòu)法來進(jìn)行具體施工時(shí)，地鐵隧道施工一般運(yùn)用以預(yù)制管片拼裝的圓形襯砌或者加壓混凝土的圓形襯砌，其防水性能較好。在我國地鐵工程建設(shè)過程中，由于盾構(gòu)施工技術(shù)的工序較多、技術(shù)比較復(fù)雜與多變，使得很多問題出現(xiàn)暴露出來，導(dǎo)致很多施工事故發(fā)生，這不僅會(huì)影響地鐵工程建設(shè)進(jìn)度與施工質(zhì)量，而且也會(huì)對(duì)施工人員的生命、財(cái)產(chǎn)安全產(chǎn)生威脅或則破壞，這對(duì)于地鐵工程的有效施工較為不利，且影響盾構(gòu)法應(yīng)用效果與水平的提升。鑒于此，重視對(duì)盾構(gòu)施工技術(shù)的科學(xué)把握與合理應(yīng)用，能夠促進(jìn)我國城市地鐵的建設(shè)更加綜合、全面與可持續(xù)，從而更好地防范盾構(gòu)施工風(fēng)險(xiǎn)，推動(dòng)我國交通運(yùn)輸行業(yè)更好、更健康發(fā)展。

2 分析盾構(gòu)法應(yīng)用的具體風(fēng)險(xiǎn)與問題

目前，地鐵工程在應(yīng)用盾構(gòu)方法進(jìn)行施工時(shí)，由于其具有較高的機(jī)械化程度和較快的施工速度，在比較復(fù)雜的地質(zhì)條件以及水文條件下都可以應(yīng)用盾構(gòu)施工技術(shù)。但是由于盾構(gòu)施工技術(shù)自身的應(yīng)用操作比較復(fù)雜，科技含量也很高，容易受到很多外界因素的作用與影響，盡管很多施工單位以及政府部門都非常重視安全事故的管控與管理，但是依然還是會(huì)發(fā)生一些不良事故，影響地鐵工程的正常建設(shè)。經(jīng)過反復(fù)研究與分析可知，在地鐵工程施工中應(yīng)用盾構(gòu)施工技術(shù)，風(fēng)險(xiǎn)多存在于盾構(gòu)的進(jìn)出洞、掘進(jìn)過程中開挖面的下沉與坍塌等等，這些都是地鐵工程盾構(gòu)施工的風(fēng)險(xiǎn)。

盡管在復(fù)雜的工程、水文地質(zhì)條件下盾構(gòu)法得以應(yīng)用，但是由于盾構(gòu)受到多種復(fù)雜地質(zhì)、水文等條件的影響，容易產(chǎn)生變異的可能性或者問題。在很多地層中都有大量的水存在，這會(huì)使得地質(zhì)條件的復(fù)雜性增加，且勘測(cè)結(jié)果容易受到一定的影響而失真。與此同時(shí)，在建設(shè)地鐵工程時(shí)，運(yùn)用盾構(gòu)法不僅要考慮地質(zhì)、水文條件，而且也要考慮環(huán)境設(shè)施以及城市建筑情況，如沒能對(duì)周邊環(huán)境或者附屬建筑、管線等資料進(jìn)行全面掌握，那么容易增加地鐵工程的建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)，降低地鐵工程建設(shè)的安全系數(shù)，嚴(yán)重可誘發(fā)生命財(cái)產(chǎn)安全事故[2]。

因此，通過對(duì)地鐵工程盾構(gòu)施工方法存在的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行全面的分析與掌握，能夠更好地提出應(yīng)對(duì)策略與方法，促進(jìn)地鐵工程盾構(gòu)施工效率、施工安全性與可靠性得到更好提升，推動(dòng)地鐵工程建設(shè)品質(zhì)與水平的有效提高。

3 地鐵工程盾構(gòu)施工風(fēng)險(xiǎn)的防范方略探究

面對(duì)當(dāng)前地鐵工程盾構(gòu)施工過程中存在的相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)，通過了解與掌握盾構(gòu)法施工過程中可能存在或者潛在的施工風(fēng)險(xiǎn)，并提出更有針對(duì)性、實(shí)效性的解決策略與方法，全面提升地鐵工程盾構(gòu)施工的效率與品質(zhì)，促進(jìn)地鐵運(yùn)行安全性與可靠性的更好提高。下面對(duì)地鐵工程盾構(gòu)施工風(fēng)險(xiǎn)的實(shí)際防范策略與方法展開有效的探究與討論：

3.1 優(yōu)化與規(guī)避盾構(gòu)進(jìn)出洞風(fēng)險(xiǎn)

在應(yīng)用盾構(gòu)法來推進(jìn)地鐵工程建設(shè)工作時(shí)，盾構(gòu)進(jìn)出洞風(fēng)險(xiǎn)主要涉及的就是洞口土體穩(wěn)定性問題。為了能夠?qū)Χ軜?gòu)進(jìn)出洞過程中可能出現(xiàn)的施工事故進(jìn)行更好地規(guī)避或者避免，重視對(duì)盾構(gòu)進(jìn)出洞周圍地層、地質(zhì)、水文等條件的勘測(cè)、研究與掌握，使得盾構(gòu)進(jìn)出洞周圍地層長度要保證在盾構(gòu)機(jī)械自身長度之上。如果土體的開挖面穩(wěn)定性不足，或者有一些不良因素影響土體開挖面的穩(wěn)定性，盾構(gòu)施工技術(shù)人員要采取必要的加固措施來提升土體開挖面的穩(wěn)定性。而降水加固法就是一種比較常用的方法。與此同時(shí)，在洞口打開前要安排專業(yè)人員來對(duì)加固的程度或者效果進(jìn)行檢查，確保地層加固的效果能夠與地鐵工程施工標(biāo)準(zhǔn)相匹配之后，才可以打開洞口。在洞口打開的初期，為了防止機(jī)器扣頭的現(xiàn)象或者問題發(fā)生，控制掘進(jìn)的速度是非常有必要的。由于地層與盾構(gòu)之間沒有摩擦力存在，這會(huì)導(dǎo)致盾構(gòu)的掘進(jìn)速度加快，容易導(dǎo)致盾構(gòu)機(jī)出現(xiàn)側(cè)翻，可見，重視對(duì)盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)速度的合理、科學(xué)地管控與強(qiáng)化是規(guī)避與優(yōu)化盾構(gòu)進(jìn)出洞風(fēng)險(xiǎn)的重要方法與措施，減少或者消除盾構(gòu)進(jìn)出洞風(fēng)險(xiǎn)或者事故，提升地鐵工程建設(shè)效果[3]。

3.2 解決開挖面失穩(wěn)問題

地鐵工程建設(shè)在面對(duì)輕微存在承壓水的地段時(shí)，如果土壓力的設(shè)置與實(shí)際的情況或者標(biāo)準(zhǔn)不符，那么容易導(dǎo)致流砂或者開挖面失穩(wěn)現(xiàn)象或者問題產(chǎn)生，嚴(yán)重會(huì)影響地面安全性。在地鐵工程實(shí)際建設(shè)工作中，為了能夠更好地規(guī)避與解決開挖面失穩(wěn)等問題，必須要采取切實(shí)可行的措施與方法來解決流砂以及開挖面失穩(wěn)的問題。因此，在盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)作業(yè)之前，要針對(duì)地層開挖地段進(jìn)行勘測(cè)與改良實(shí)驗(yàn)，了解與掌握施工區(qū)段地層渣土的實(shí)際情況，并保障所獲取的結(jié)果是可靠與真實(shí)的，這樣才能夠獲得更加合理、科學(xué)與真實(shí)的數(shù)據(jù)或者參數(shù)，為下一步工作做好鋪墊與基礎(chǔ)，使得開挖出來渣土的流動(dòng)性與止水性得到提升，使得壓力艙內(nèi)能夠確保充滿渣土。與此同時(shí)，在規(guī)避流砂問題以及失穩(wěn)現(xiàn)象時(shí)，重視土倉壓力的合理管控較為重要。施工技術(shù)人員要結(jié)合地鐵工程建設(shè)的實(shí)際情況，要對(duì)渣土的排土量、推進(jìn)的速度來進(jìn)行合理把控，使得開挖量和排土量能夠達(dá)到較為平衡的狀態(tài)，進(jìn)而解決開挖面的失穩(wěn)問題，降低地鐵工程盾構(gòu)施工的相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)，提升地鐵工程施工效率與施工質(zhì)量，減少一些不安全、不穩(wěn)定等因素，為地鐵工程的順利、高效施工提供有利條件。

3.3 預(yù)防與消除沉降風(fēng)險(xiǎn)

地鐵工程的建設(shè)不是單一和獨(dú)立的，其或多或少地會(huì)對(duì)周圍的土體產(chǎn)生一些不可避免的影響，嚴(yán)重會(huì)導(dǎo)致隧道周圍的地表產(chǎn)生一些移位、變形等問題。面對(duì)當(dāng)前地鐵工程實(shí)際建設(shè)過程中存在的沉降風(fēng)險(xiǎn)與問題，如果地鐵建設(shè)過程中曾經(jīng)有一些沉降較為嚴(yán)重的現(xiàn)象或者問題發(fā)生或者存在，那么其會(huì)影響隧道周圍的道路、地面設(shè)施等，并對(duì)這些輔助設(shè)施或者道路等產(chǎn)生不良影響。基于此，在利用盾構(gòu)施工技術(shù)來推進(jìn)地鐵工程施工時(shí)，重視對(duì)施工路段地表情況的全面檢測(cè)與監(jiān)測(cè)，結(jié)合地鐵工程實(shí)際建設(shè)情況、施工現(xiàn)狀以及隧道周圍的實(shí)際情況來采取更加切實(shí)可行或者行之有效的方法或者措施來預(yù)防或者消除沉降風(fēng)險(xiǎn)。在盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)作業(yè)時(shí)，施工技術(shù)人員要先對(duì)地鐵周圍的施工道路、管線以及周邊建筑物進(jìn)行檢測(cè)與觀察，根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)來對(duì)其情況進(jìn)行全面分析與處理，并將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)第一時(shí)間反饋出來，進(jìn)而對(duì)盾構(gòu)施工的掘進(jìn)參數(shù)進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整，促進(jìn)其施工信息化水平得到更好提升。除此之外，如果地鐵工程建設(shè)過程中有較為嚴(yán)重的沉降問題發(fā)生，俺么施工單位要合理把控注漿的量和壓力，將孔隙填充好，促進(jìn)地基的強(qiáng)度得到提升，減少沉降問題逐步惡化或者加重，提升沉降風(fēng)險(xiǎn)的優(yōu)化效果與水平，促進(jìn)地鐵工程盾構(gòu)施工技術(shù)應(yīng)用效果、實(shí)際建設(shè)品質(zhì)的雙向提升。

4 結(jié)束語

綜上所述，地鐵工程是交通運(yùn)輸領(lǐng)域中非常重要的內(nèi)容。加大地鐵工程的建設(shè)力度，能夠優(yōu)化我國交通行業(yè)結(jié)構(gòu)，減輕交通運(yùn)輸壓力，方便人們的出行。因此，在地鐵工程建設(shè)過程中，重視盾構(gòu)技術(shù)的應(yīng)用尤為重要。但是由于盾構(gòu)施工技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)較為分明，利用其優(yōu)勢(shì)能夠輔助地鐵工程建設(shè)工作更好開展，但是由于受到地質(zhì)、水文等條件的約束和限制，導(dǎo)致一些地鐵建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)存在。通過采取行之有效的措施來消除或者規(guī)避沉降、盾構(gòu)進(jìn)出洞以及開挖面失穩(wěn)等風(fēng)險(xiǎn)，能夠保障地鐵工程建設(shè)工作的有序開展，提升地鐵工程建設(shè)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]陶锃.地鐵盾構(gòu)施工安全風(fēng)險(xiǎn)規(guī)范分析與對(duì)策[J].房地產(chǎn)導(dǎo)刊，2018（2）：77.

[2]尹金川.地鐵盾構(gòu)施工技術(shù)改進(jìn)的方法研討[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2020（10）：133.

[3]韓清.地鐵盾構(gòu)施工技術(shù)改進(jìn)的方法研討[J].建筑與裝飾，2017（7）：174-175.