冯智泉 庞剑鸿
中交一公局华南工程有限公司 广东省 广州市 510000
摘要：针对超大直径盾构隧道实际情况，首先对其施工风险进行分析，然后针对不同类型的风险，制定行之有效的施工风险管理对策，旨在为其它类似隧道的施工风险管理提供参考借鉴。
关键词：超大直径；盾构隧道；施工风险；风险管理
如今，我国隧道工程建设不断增多，对隧道施工有较大影响的风险源也越来越多，导致隧道施工产生安全事故。与其它类型的隧道相比，大直径盾构隧道施工所面临的周围环境往往更加复杂，施工会受到很多因素的影响与限制。因此，为保证隧道施工能够顺利进行，应在做好风险分析工作的基础上，采取有效的施工风险管理对策。
1工程概况
兴业快线（南段）二标段盾构隧道为珠海主城区重点交通项目，总长在2.3km左右，开挖直径较大，达到15.76m，在整个地区都比较罕见。从该隧道的地质勘察报告可知，该隧道在进行施工时需要从多个断裂带中穿越，其地质条件具有上软下硬的特点。因该隧道从城市繁华区当中经过，风险源很多，如高层建筑、下穿隧道和现状排洪渠等，而且盾构地段地质条件较为复杂，不仅岩石硬度有很大差别，而且还要很多破碎带，因此施工风险极大。此外，在整个隧道沿途范围内风险最大的是既有下穿隧道和现状排洪渠。
2隧道施工风险
（1）隧道沿途中下穿人民东路下穿通道，全长420m，暗埋段120m，敞开段300m，暗埋段：顶板0.9m，底板1m，侧墙1m，中板厚度0.5m；敞开段：底板1m～0.6m，侧墙1m～0.6m[1]。
项目所在地地下水位较高，若先施工盾构隧道再进行人民东路下穿通道的开挖，则卸载过程中盾构隧道存在上浮的风险，因此设计文件要求盾构隧道穿过人民东路之前，必须完成人民东路下穿通道的施工。
在正常掘进施工中，该隧道从下穿通道所在区域穿过的主要风险类型为环境风险，主要表现在以下两个方面：第一，与盾构隧道相距最近的下穿通道围护桩基，可能由于受到隧道开挖施工的扰动而产生一定程度的竖向位移，并导致桩顶部分产生水平方向的位移，对此，在隧道施工中有必要对桩基及其周围进行加固处理，采取合理有效的加固措施；第二，在盾构的刀盘即将达到桩位时，此处的地表将有可能产生沉降。
（2）隧道沿途中还下穿有现状排洪渠，该排洪渠向北汇入凤凰河最终排入珠江，渠底距离地面约5m，现状兴业路采用桥梁型式跨越排洪渠，兴业路拓宽后需要对该桥梁进行改造，以排洪渠与隧道盾构之间的相对位置为依据可知，有可能在隧道施工中底板也有可能产生倾斜、沉降与隆起的现象[2]。
（3）如前所述，该盾构隧道需要从城市繁华区中穿过。根据该隧道具体情况，结合评价需要达到的目的与现有的各项资料，对该隧道主要节点开展风险分析工作，从包含设备、进出洞、掘进和环境等不同方面入手进行[3]。
对于设备风险，主要包含以下几种类型：由于盾构选型不合适产生的风险；由于刀盘刀头严重磨损产生的风险；由于盾构故障产生的风险；由于盾尾处的密封系统故障产生的风险。对于进出洞风险，主要包含以下几种类型：由于洞口处的土体产生坍塌流失现象而产生的风险；由于施工轴线有很大偏差而产生的风险；由于盾构支撑体系产生变形或位移而带来的风险。对于掘进风险，主要包括以下几种类型：由于开挖面失稳产生的风险；由于盾构轴线出现明显偏离而产生的风险；由于浅层覆盖土冒顶和透水产生的风险；由于隧道发生上浮产生的风险。
对于环境风险，主要包括以下几种类型：由于地表产生沉降产生的风险，包括绝对沉降与差异沉降；由于建筑或构筑物产生裂缝等病害产生的风险；由于地下管线产生变形或裂缝产生的风险[4]。
3施工风险管理
通过上述分析可知，该大直径盾构隧道施工中存在很多风险。基于此，为避免风险事件的产生，保证盾构隧道施工安全，应采取以下施工风险管理措施。
（1）对于该大直径盾构隧道施工中可能发生的设备风险，应采用以下几项措施应对：其一，优先考虑泥水平衡盾构机，并配置适宜的刮刀及滚刀；其二，在条件允许的情况下可使用常压可更换刀具，并配备耐磨刀具；其三，在盾尾处安装密封钢丝刷，并定期对盾构机械进行必要的检查与维修。
（2）对于该大直径盾构隧道施工中可能发生的进出洞风险，应采用以下几项措施应对：其一，在进出洞口施工中采取有效的支护措施，防止洞口土体由于受到施工扰动产生坍塌；其二，做好施工轴线动态测量工作，及时发现并处理轴线偏移；其三，定期检查盾构支撑体系稳固状态，若发现失稳的迹象，应立即进行有效的加固处理。
（3）对于该大直径盾构隧道施工中可能发生的掘进风险，应采用以下几项措施应对：其一，对每一循环对应的掘削量进行严格控制，在施工中对泥水仓的压力与注浆进行同步管理；其二，施工中根据超前地质预报结果，及时发现和预防可能存在的问题；其三，采用先进的导向系统，为隧道的盾构施工提供可靠参考指导[5]。
（4）对于该大直径盾构隧道施工中可能发生的环境风险，应采用以下几项措施应对：其一，在可能产生地表沉降问题的部位增设测点；其二，在盾构从人民东路下穿通道处下穿之前15m的位置，对盾构机做全面检查和维修；其三，因现状排洪渠下方分布软弱风化层，所以如果在这一地层条件下进行停机，对刀具进行更换有很大的风险，对此，在盾构掘进到相距50m左右的位置后，应进行停机检查和维修，对盾构进行必要的检查与保养；其四，应切实加强施工控制，在实际的施工控制过程中，应严格遵循以下各项基本原则：保证泥压、防止堵塞、严格同步、充分密封和避免停机。
4结论
（1）在大直径盾构隧道施工中，首先要做好对施工风险源的分析，确定风险大小和对盾构隧道施工可能造成影响的因素，以此为之后的风险管理与控制工作提供可靠理论依据。
（2）在风险分析及评价过程中建议采用层次分析法，该方法客观性强，能对影响隧道安全施工的各方面因素进行综合考虑，而且还能实现定量评价，通过对该方法的合理应用，能准确且快速的确定施工风险，为防范措施的编制提供可靠参考依据，从根本上避免事故的产生。
（3）对于施工中可能发生的各类风险均应采取针对性措施加以解决，尤其是关键节点的风险，形成隧道安全施工成套技术，为将来的隧道工程建设积累宝贵经验，有效提高大直径盾构隧道的施工技术水平，适应隧道工程建设与发展需要。
参考文献：
[1]张冬梅,刘杰,李保军,钟毅.大直径盾构隧道斜螺栓环缝抗剪特性研究[J].中国公路学报,2020,33(12):142-153.
[2]王义强,岳迎新,葛忻声.大直径盾构隧道下穿城市既有道路沉降分析及预测[J].建筑施工,2020,42(11):2180-2184.
[3]周群,李家平,王如路.超大直径盾构下穿施工对运营隧道的影响分析[J].现代隧道技术,2020,57(S1):835-842.
[4]高洪吉,谢文达,孙正阳,孙伟,杨志勇.浅覆土盾构隧道施工引起地表沉降规律研究[J].科学技术与工程,2020,20(29):12143-12149.
[5]龚琛杰,阳军生,傅金阳.复合岩层大直径越江盾构隧道管片施工裂损特征及影响因素分析[J].现代隧道技术,2020,57(05):30-42.