盾構(gòu)隧道施工風(fēng)險(xiǎn)與規(guī)避對(duì)策

蘇仕群

摘要：近年來，中國(guó)很多城市開始建設(shè)地鐵。在盾構(gòu)隧道施工方法中，為了使隧道工程順利進(jìn)行，使用了能夠確保土壤和開挖面穩(wěn)定性的盾構(gòu)機(jī)。在盾構(gòu)隧道工程中有一些不可避免的潛在風(fēng)險(xiǎn)。一旦發(fā)生事故，就會(huì)造成巨大損失。因此，為了避免盾構(gòu)隧道工程的施工風(fēng)險(xiǎn)，有必要采取有效的對(duì)策。

關(guān)鍵詞：盾構(gòu)隧道;規(guī)避對(duì)策;施工風(fēng)險(xiǎn)

前言

近年來，隨著國(guó)家的快速發(fā)展，國(guó)內(nèi)大中城市人口數(shù)量、密度越來越大，已有的城市基礎(chǔ)設(shè)施不能滿足居民的日常生活需求和社會(huì)發(fā)展;由于地面以上結(jié)構(gòu)物、古建筑、居民區(qū)等客觀原因不適合建造高架橋及地面道路。所以地鐵建設(shè)和隧道建設(shè)在許多大城市快速發(fā)展起來。另外，中國(guó)的水利工程也在急速發(fā)展，水利工程的隧道施工建設(shè)的范圍越來越廣。與其他施工建設(shè)項(xiàng)目相比，隧道工程更為復(fù)雜。在隧道施工中一般采用盾構(gòu)施工方法，來確保隧道工程的質(zhì)量。雖然盾構(gòu)施工方法可以大大提高隧道工程的工作效率，但也伴隨著風(fēng)險(xiǎn)。本文總結(jié)了盾構(gòu)隧道工程中的風(fēng)險(xiǎn)，并且闡述了相應(yīng)對(duì)策。

一、盾構(gòu)隧道施工風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生的因素盾構(gòu)隧道施工風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生的主要因素

隧道施工建設(shè)的過程中，施工環(huán)境與工程地質(zhì)非常復(fù)雜，建設(shè)環(huán)境和土木地質(zhì)非常復(fù)雜，變化很大。隧道工程在施工的過程中產(chǎn)生了很多技術(shù)上的困難。由于某些特定情況的限制，它會(huì)給調(diào)查數(shù)據(jù)帶來一些困難;地鐵隧道周邊建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜，相關(guān)部門無法提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，使得施工建設(shè)的不確定性增大;施工準(zhǔn)備不充分。在隧道工程的初期階段相應(yīng)的準(zhǔn)備沒有做到位，提高了風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率;應(yīng)對(duì)的專業(yè)人員不足。一般的普通人員在很多隧道施工建設(shè)中被雇傭。這些工人缺乏專業(yè)訓(xùn)練，缺乏理論知識(shí)和實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)。

二、.盾構(gòu)隧道施工的優(yōu)缺點(diǎn)

1.盾構(gòu)隧道施工的優(yōu)點(diǎn)

施工對(duì)環(huán)境影響不大。對(duì)底層的干擾比較小，顯示的指標(biāo)表示沉降比較小，它幾乎不會(huì)影響人們的日常生活，不會(huì)影響大氣污染和人們的日常生活;施工條件不會(huì)受地形、河流、水域等環(huán)境條件的限制;占地表面積小，省征地費(fèi);開挖深度大和距離長(zhǎng)的深隧道，實(shí)用性好，節(jié)省成本;此外，施工條件不限于天氣條件的影響;盾構(gòu)隧道技術(shù)抗震性高，柔性高;更大的優(yōu)點(diǎn)是應(yīng)用范圍非常寬。

2.盾構(gòu)隧道施工存在的一些不足之處

一方面，由于盾構(gòu)裝置的體積大，不能像小型鉆機(jī)那樣改變方向。盾構(gòu)機(jī)隧道曲線半徑大，不適于短距離和小曲率半徑隧道的施工建設(shè)。另一方面，淺層土覆蓋不能抵抗盾構(gòu)前進(jìn)時(shí)產(chǎn)生的土壓，因此會(huì)對(duì)地面構(gòu)筑物產(chǎn)生沖擊，從而降低施工的安全性。

三、對(duì)盾構(gòu)隧道施工進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)研究的必要性

與其他工程項(xiàng)目相比，隧道工程有著很大的不同。由于施工建筑環(huán)境和條件的不同，隧道工程具有明顯的隱蔽性，復(fù)雜性，不確定性等特點(diǎn)，安全性極低。不管是設(shè)計(jì)、施工還是決策，我們都必須有理論的支持，并取得最好的結(jié)果。特別是在富裕的城市和環(huán)境復(fù)雜的地區(qū)，隧道工程的施工建設(shè)包括很多方面，如地下管道的位置，表面建筑物的結(jié)構(gòu)。如果我們?cè)谠O(shè)計(jì)和施工建設(shè)過程中沒有好好考慮，沒有合理的執(zhí)行計(jì)劃，就會(huì)給社會(huì)和國(guó)家造成不必要的重大損失。從管理的角度來看，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究的價(jià)值可以反映在為經(jīng)營(yíng)決策提供有效的理論支持。工程風(fēng)險(xiǎn)研究的最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目安全生產(chǎn)，使得企業(yè)利益可以最大。

四、如何有效避免盾構(gòu)隧道施工風(fēng)險(xiǎn)

1.地質(zhì)情況的探測(cè)準(zhǔn)確性風(fēng)險(xiǎn)及對(duì)策

由于技術(shù)和設(shè)備的局限性，對(duì)勘探中地質(zhì)條件的預(yù)測(cè)與實(shí)際地質(zhì)條件不完全一致。盾構(gòu)的地質(zhì)條件尚未查明，有潛在的安全性危險(xiǎn)。對(duì)策：第一在隧道施工前，為了確認(rèn)檢測(cè)信息，使用各種檢測(cè)方法。第二施工時(shí)，盾構(gòu)機(jī)本身具備超聲波及其他先進(jìn)的地質(zhì)檢測(cè)裝置，進(jìn)一步探索工作前方的地層。為了防止事故發(fā)生，有必要及時(shí)探測(cè)并迅速處理。

2.盾構(gòu)機(jī)的性能要求風(fēng)險(xiǎn)及對(duì)策

盾構(gòu)機(jī)是隧道施工的重要設(shè)備之一。因此，必須注意盾構(gòu)機(jī)的選定和盾構(gòu)機(jī)可靠性分析。對(duì)策：第一盾構(gòu)機(jī)的主要構(gòu)成部件不影響施工的安全性，要求選擇無損傷的原材料;第二選擇合適的工具，以防止工具因復(fù)雜的地質(zhì)條件而磨損;第三盾構(gòu)機(jī)上自帶系統(tǒng)滿足可靠性的要求;第四在隧道施工中，盾構(gòu)機(jī)具備多功能鉆機(jī)，以便在復(fù)雜條件下能夠?qū)崿F(xiàn)施工要求。

3.盾構(gòu)進(jìn)出洞施工風(fēng)險(xiǎn)對(duì)策

首先仔細(xì)分析地層條件，另外為了穩(wěn)定開挖面，需要相應(yīng)的降水處理;其次項(xiàng)目開始時(shí)，由于盾構(gòu)機(jī)驅(qū)動(dòng)力不夠大，需要防止盾構(gòu)機(jī)出現(xiàn)問題;另外在開洞之前計(jì)算加固效果，所有工作在開洞之前必須滿足標(biāo)準(zhǔn);最后著重注意盾構(gòu)機(jī)與地質(zhì)層的摩擦，避免盾構(gòu)機(jī)損傷。

4.地層軟硬不均施工及對(duì)策

如上所述，地質(zhì)學(xué)條件的復(fù)雜性使包括開挖斷面地層不均勻性在內(nèi)等，這些使得施工的難度變的更大。施工過程中，很難控制盾構(gòu)機(jī)挖掘方向、速度，以及盾構(gòu)機(jī)的完全合理配置，進(jìn)而使得盾構(gòu)機(jī)隧道工程的地層挖掘有重大風(fēng)險(xiǎn)，很有可能發(fā)生塌房事故。對(duì)策：合理利用盾構(gòu)機(jī)的性能。

5.盾構(gòu)隧道施工中開挖面失穩(wěn)及對(duì)策

如果設(shè)定的土壓不滿足規(guī)格則會(huì)導(dǎo)致開挖面不穩(wěn)。而且會(huì)帶來巨大的潛在安全危險(xiǎn)。為了避免這種情況的發(fā)生，主要采用以下方法來穩(wěn)定開挖面：在開挖面施工前，調(diào)查地層碴土的數(shù)據(jù)，綜合分析收集的數(shù)據(jù)。并且同時(shí)進(jìn)行改良試驗(yàn)，保證碴土的流動(dòng)性滿足標(biāo)準(zhǔn);挖機(jī)的推進(jìn)速度和碴土排量始終保持動(dòng)態(tài)平衡。

6.坍塌事故對(duì)策

施工地質(zhì)層有地表水。為了避免地表水的滲透，有必要控制隧道內(nèi)水的流入。此外，必須在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行回填工作以構(gòu)建合理的防水層;為了避免地面下沉深度，必須根據(jù)實(shí)際情況增加相應(yīng)的注漿量;進(jìn)一步加強(qiáng)項(xiàng)目工程監(jiān)測(cè)，以確保施工可以正常進(jìn)行。

五、結(jié)語

隨著中國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化的發(fā)展，中國(guó)的隧道施工水平有了很大的改變。隧道施工是城市化建設(shè)過程中為中國(guó)交通壓力帶來巨大緩解的重要保證。在國(guó)際上，中國(guó)的隧道施工技術(shù)和歐洲和美國(guó)的發(fā)達(dá)國(guó)家之間還有差距。盾構(gòu)施工法在實(shí)際使用過程中存在一些危險(xiǎn)因素，為了使風(fēng)險(xiǎn)最小化，施工團(tuán)隊(duì)必須用有效的手段減少事故發(fā)生的可能性。

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