地铁隧道盾构施工风险分析与控制措施 刘祥东

发表时间:2021/7/12   来源:《基层建设》2021年第12期   作者:刘祥东
[导读] 现如今,随着现代化城市进程的不断发展,城市人口数量一年比一年更甚一步的在持续增加。为了进一步的缓解城市交通带来的压力,地铁建设,就成为了首要的选择形式

        广东重工建设监理有限公司  510670
        摘要:现如今,随着现代化城市进程的不断发展,城市人口数量一年比一年更甚一步的在持续增加。为了进一步的缓解城市交通带来的压力,地铁建设,就成为了首要的选择形式。在城市地铁施工过程中,隧道盾构施工,通常会遇到很多不可避免的施工风险,所以从这个角度来说,提前预防这些必要的风险,就显得更为重要了。本文主要通过阐述地铁隧道盾构施工的风险,以及对应的控制措施,以此来推动现代化城市交通运输建设的进一步发展。
        关键词:地铁施工;隧道;盾构施工;风险分析;控制措施


        引言
        近些年来,随着国民经济的高速发展,现代化城市建设的进程日益加快,我国本身就是一个人口大国,很多一线城市的人口都达到了上千万,在这样的人口规模之下,城市交通的压力愈来愈大,要想缓解这样的交通压力,光是单靠限制汽车限号这种形式也是起不到什么实际的作用的,为了应对这些实际现象,很多一线大城市现阶段对地铁建设的重视愈来愈高,地铁线路的数量也在不断的增加。隧道盾构施工,是城市地铁施工建设中,一种比较常用的施工方式,如今也是地铁隧道施工中,一项具有高科技的施工技术。隧道盾构施工技术在具体应用中,会受到愈来愈多的影响作用,其中有一个最明显的影响,就是施工中存有的诸多风险,如若要想从根本上做好预防、控制,甚至是尽可能的避免、消除这些施工风险,就需要坚实的基础理论知识来支撑,才能够更好的为风险提供必要的理论依据。
        一、地铁隧道盾构施工中的施工特征分析
        隧道盾构施工技术在城市地铁中的应用,主要是通过相关的盾构器械设备,对地铁隧道进行衬砌,利用围岩与地面的稳定来注入相应的浆液质地,在这样一种施工技术之下,相对来说对周遭环境的影响要稍微小一点。在实际的施工中,出土量并不会很大,所以也不会造成周边土质层出现大面积沉降的状况,对于地上的交通秩序而言,也并不会因为地下的施工造成什么实质的影响。隧道盾构技术对于地铁整体施工来说,适应能力是非常强的,只要技术人员尽可能的将工程项目在地面的占据面积缩小化,对资金费用的使用进行合理、规范的安排,就可以将这种技术的作用更好的发挥出来。实际上,地铁隧道施工中,盾构施工技术的应用,相对比于其他的技术来说,其柔性条件要更高、更加丰富,所以说,在提升地铁抗震能力这方面,还是非常强的,这些都是地铁隧道盾构施工的主要特征。
        二、地铁隧道盾构施工中的风险分析
        地铁隧道盾构在实际的施工过程中,存在着很多不可避免的风险,盾构施工风险,其中包括地质风险、设计风险、周边环境风险、下穿建构筑物风险、盾构施工自身风险等,在实际风险分析过程中,应综合上述风险进行综合分析判别,总体来说,盾构施工中风险应分为复杂地质引起盾构施工风险、盾构下穿建构筑的施工风险、盾构始发到达风险、盾构开仓风险等。
        在地铁隧道的施工中,对地质清晰判别对盾构施工风险控制起到重大控制作用,在施工过程中应时刻把“清地质”放在施工风险控制首位。强化对地质前期勘察、施工过程中补勘摸查、掘进过程中地质判别。不同的地质条件对盾构土体改良效果、盾构姿态控制均存在差别,因此应充分将盾构穿越范围地质情况进行摸查、排查,做到有的放矢。
        同时不同的地质条件对盾构机选型、刀盘道具配置、盾构掘进过程风险及相关控制措施起决定性作用;在施工过程中应综合盾构线路设计风险、周边环境风险,周边建(构)筑的平纵面关系情况结合盾构机参数和自身施工技术管理情况综合考虑。同时不同地质可能会对刀具,或者是刀盘带来比较重要的磨损,对盾构换刀的风险相对来说也要比较大。除了会影响工程施工的进度,还会影响施工的质量与安全性。
        地铁隧道的盾构施工风险中,盾构施工管理也是非常明显的,在受到施工人员和管理人员技术水平,现场盾构掘进控制情况等因素的实际影响下,对于施工现场来说,还会有很大的负面影响。在实际操作中,存在着一些不可避免的人为失误,造成盾构仓内土体失稳、轴线超限、频繁纠偏等。这些具体的施工问题,也就直接对整体的隧道工程施工带来了诸多的安全、质量风险。
        三、地铁隧道盾构施工风险产生的原因分析
        地铁隧道盾构施工中存在的风险是具有多元性的,其中地质风险主要是由于不良地质条件和不当应对措施结合导致。使得盾构穿越土体的结构稳定性受到影响,进而出现塌方、塌陷的情况。



        下穿建构筑物风险以及盾构施工自身风险等也将由于受盾构隧道线形、自身建筑物基础形式、结构形式和掘进过程控制措施影响。水文地质条件的影响,会有明显的随机性,对于盾构施工来说,完全勘察清楚难度比较大,在实际的施工中,由于没有重视对地质前期勘察、施工过程中的摸查,导致实际的工程施工过程中出现塌陷、塌方、停机等事件屡见不鲜,对于地铁隧道的安全性与质量来说,更是得不到必要的保障。
        隧道盾构施工中出现的风险里,设备的影响,也是非常重要的一个因素。盾构设备设施的选型,是一项非常重要的工作,由于施工单位并未重视这方面的施工,也没有将施工的实际状况结合起来,导致设备与现场施工情况严重不符,所以就导致了很多的安全风险、质量风险在施工中出现。再加之,受到人员因素的影响,施工人员的专业技能力、施工人员的综合素质等等,以及还有一些不良的行为习惯,这些都对地铁隧道盾构施工的干扰非常大,也比较容易引起一些安全事故。
        四、地铁隧道盾构施工风险控制措施分析
        (一)强化对施工现场地质条件的勘察
        为了最大程度的保障地铁隧道盾构施工中的质量与安全性,尽可能的降低安全风险事故的几率,就必须要在工程施工开始前,应为强化对现场勘查结果地质的摸查和复查,期间需要统计整理出最完备、精确的数据,对地质的具体结构、水文条件等等,都需要做仔细、认真的勘察。实际上,地质结构对盾构施工设施的应用质量与效率来说,都有着至关重要的影响,所以说,在工程施工前期阶段的准备工作中,就要将对应的工作妥善处理好,对于相应的电气系统的检查、勘察、资料审核,都需要进一步将其落实到位。
        (二)在机械设备掘进中的风险控制
        在地铁隧道盾构设备设施的实际应用过程中,需要最大程度的避免设备掘进带来的风险,采取科学、合理的方式强化应用,可以通过土压平衡、气压辅助的方式,进行设备掘进。盾构机在通过软弱地层的时候,一般情况下,软弱地层渗水能力较大,通过最大程度的保证土仓的压力,以及尽可能的稳定土层的开挖面,对于地表的沉降来说,也能得到行之有效的控制。以此同时,还需要强化对管片背后注浆施工操作的控制,缩短砂浆初步凝固的时间,对盾构设备的姿态进行有效的控制,最大程度的避免设备出现位移、偏移的状况。
        (三)保障盾构施工设备的安全性
        为了进一步提升地铁隧道盾构施工的水准,将施工中的风险最大程度的控制起来,就必须要从根本上保证盾构机械设备的运行能力。在发现问题时,第一时间将机械设备更换,在内部的主体材料中,性能必须要达到对应的标准。对于盾构机械设备的滚刀,以及盘刀的耐磨性,从一定程度上要提高,以此来避免在实际的施工中,出现诸多磨损的风险,提升机械设备应对风险的能力。还有就是风险中的沉降风险,需要专业的人员对周围的管道线路进行布控,掌握好必要的数据,最大程度的实现信息化、自动化的施工作业。
        (四)加强应急处置措施的演练和落实
        因为施工作业具有一定的风险性和偶然性,所以班组长在日常施工前必须结合施工中常见的事故进行演练培训,从而更好地提高员工的应急救援能力。在员工培训和应急演练过程中,需要通过对安全知识的理论教育和实际案例的分析,使员工安全防范意识不断提高,通过培训不断强化自己的应急逃生能力。其次是要对施工现场的运行情况进行安全检查,定期向施工单位汇报施工情况;与此同时,还要做好应急物资的储备工作,在地铁隧道盾构工程施工过程中要做好人员、物资的定期检查工作,以便一旦发生突发事件,能及时有效地进行救援。施工安全管理需要施工队伍中每个成员的共同努力,因此,施工现场管理者需要结合实际情况,充分制定安全考核机制,施工人员也要严格按照操作规范操作,从而使被动安全管理变为主动预防管理,为减少安全事故的发生打下良好的基础。
        五、结束语
        总的来说,地铁隧道盾构在实际施工的过程中,风险是不可避免会存在的,但是风险的控制同样也是必须的,只有合理、有效的控制了风险,才能够最大程度的保证地铁隧道盾构施工的质量与安全性,为现代化城市进程的加快发展奠定坚实的基础。

        参考文献:
        [1]蔡佳愿,周传波,吴超.双线平行地铁隧道盾构同向推进纵向安全间距研究[J].长江科学院院报,2016(12):4-6.
        [2]田开洋,谈金忠,施烨辉等.地铁隧道盾构施工中的地质风险管理研究[J].上海建设科技,2015(02):175-176.
        [3]刘焕磊.地铁隧道盾构施工常见风险及规避对策[J].江西建材,2014(03):102-104.

投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: