地鐵隧道盾構(gòu)施工風(fēng)險(xiǎn)管理措施

　　我國(guó)城市化改造步伐不斷加快，涉及交通領(lǐng)域中的鐵路、隧道建設(shè)工作正風(fēng)起云涌。目前我國(guó)在這部分地下工程中主要聯(lián)合鉆爆工藝、盾構(gòu)法進(jìn)行開(kāi)拓，后者應(yīng)用現(xiàn)象較為廣闊，因?yàn)榧?xì)致問(wèn)題照顧不周，釀成安全事故亦是常有之事，經(jīng)濟(jì)損失結(jié)果不可回避。那么，下面是小編為大家整理的地鐵隧道盾構(gòu)施工風(fēng)險(xiǎn)管理措施，歡迎大家閱讀瀏覽。

　　1 某地鐵二號(hào)線工程案例

　　1.1 工程概況

　　某地鐵二號(hào)線某區(qū)間遂道是雙線隧道， 覆土厚度在10～25m 之間;地面以下3.0m 左右含有地下水，施工采用的盾構(gòu)機(jī)是德國(guó)生產(chǎn)的，也就是常見(jiàn)的土壓平衡復(fù)合式盾構(gòu)機(jī)，利用鋼筋混凝土管片襯砌隧道內(nèi)襯，保證一次成型，按照一定的原則來(lái)進(jìn)行管片的拼接，將膨脹膠止水條應(yīng)用到管片接縫。

　　1.2 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)的結(jié)果與分析

　　在施工過(guò)程中，需要將地表測(cè)點(diǎn)合理地布設(shè)于左右線隧道上方地表中，一般來(lái)說(shuō)，地表測(cè)點(diǎn)之間的距離控制在5m 左右，沿著隧道中線的方向進(jìn)行布設(shè)，同時(shí)，可以將橫斷面布設(shè)于左右線的地面環(huán)境中，要選擇合適的位置，兩個(gè)橫斷面之間的距離一般保持在30m 左右，對(duì)盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)所導(dǎo)致的沉降坡度以及其他的影響等進(jìn)行觀測(cè)和調(diào)查。還需要將水位孔合理地布設(shè)于隧道的兩側(cè)，這是為了對(duì)地下水位的變化進(jìn)行了解。通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，隧道上覆地層有著很多的地質(zhì)種類，比如人工填土層、淤泥及淤泥質(zhì)土層、殘積土層以及巖石全風(fēng)化帶等等。

　　2 盾構(gòu)隧道施工特征論述

　　這部分施工活動(dòng)主要就是利用盾構(gòu)器械進(jìn)行隧道襯砌，同時(shí)根據(jù)圍巖、地面穩(wěn)定潛質(zhì)注入適量的漿液材質(zhì)。盾構(gòu)隧道施工屬于某種暗挖途徑， 因此摒棄了明挖環(huán)節(jié)中的一切不足問(wèn)題。依照現(xiàn)下已經(jīng)開(kāi)發(fā)的盾構(gòu)施工方式進(jìn)行探析，這類施工方案能夠有效地克制各類地層限制問(wèn)題，開(kāi)發(fā)前景比較廣闊。

　　2.1 施工優(yōu)勢(shì)講解

　　2.1.1 環(huán)境影響范圍較小

　　此類工序本身不需要太大的出土量， 同時(shí)不會(huì)引起周邊地層的大面積沉降反應(yīng)， 建筑物穩(wěn)定訴求得到回應(yīng); 另一方面，地表交通秩序依然安定，并針對(duì)復(fù)雜的地下管線、設(shè)施進(jìn)行重新排列、設(shè)置，進(jìn)而將工程附加經(jīng)費(fèi)有力節(jié)約;整個(gè)工程開(kāi)展以來(lái)，對(duì)外部環(huán)境(空氣、人文生活)不會(huì)造成噪聲、振動(dòng)污染。

　　2.1.2 優(yōu)越的適應(yīng)能力

　　施工過(guò)程中任何因素(江河、氣候、地形特征)都不會(huì)造成深刻影響，技術(shù)人員要做的就是盡量縮小工程項(xiàng)目在地面面積的占據(jù)數(shù)量，同時(shí)維持經(jīng)費(fèi)的合理性地位;構(gòu)筑盾構(gòu)隧道環(huán)節(jié)中，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)柔度條件比較豐富，整體抗震性能自然不會(huì)讓步;后期適用區(qū)域較為眾多，包括砂卵石、硬巖等各類地層結(jié)構(gòu)。

　　2.2 施工隱患補(bǔ)充

　　一旦隧道內(nèi)部曲線半徑嚴(yán)重不足時(shí)， 后期施工流程將無(wú)法緊密銜接，尤其針對(duì)折返線大斷面項(xiàng)目活動(dòng)不能有效適應(yīng);在布置城市隧道過(guò)程中，如若覆土深度不能達(dá)標(biāo)，水下工作人員必將遭受嚴(yán)重的安全性威脅; 隧道上部結(jié)構(gòu)的地面沉降問(wèn)題是難以根除的，尤其在松弛地層周邊，現(xiàn)場(chǎng)工作人員必須應(yīng)用最為嚴(yán)密的技術(shù)進(jìn)行沉降隱患摒棄;水下隧道管理環(huán)節(jié)中，技術(shù)人員通常運(yùn)用拼裝襯砌手段進(jìn)行結(jié)構(gòu)防水能力的補(bǔ)充，但是相關(guān)細(xì)則眾多，不可遺漏;異質(zhì)化盾構(gòu)隧道相互的交流渠道需要利用礦山技術(shù)進(jìn)行人工開(kāi)挖改造，風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題需要謹(jǐn)慎對(duì)待。

　　3 盾構(gòu)隧道施工存在的風(fēng)險(xiǎn)

　　3.1 地址條件風(fēng)險(xiǎn)

　　特殊地質(zhì)條件導(dǎo)致的盾構(gòu)施工風(fēng)險(xiǎn)是不可忽視的。硬質(zhì)巖石土層通常易導(dǎo)致刀具刀盤磨耗嚴(yán)重，盾構(gòu)換刀風(fēng)險(xiǎn)較大。而對(duì)于砂卵石地層， 由于其滲透系數(shù)大， 地層和地面環(huán)境復(fù)雜，難于形成隨時(shí)常壓開(kāi)倉(cāng)、帶壓進(jìn)倉(cāng)的條件，砂卵石地層下?lián)Q刀時(shí)保壓?jiǎn)栴}突出。如果土層中含有粉細(xì)砂層，會(huì)導(dǎo)致刀盤結(jié)泥餅問(wèn)題突出，掘進(jìn)不順暢，面板磨耗特別嚴(yán)重，影響施工進(jìn)度。障礙物和不良地質(zhì)情況導(dǎo)致可能導(dǎo)致包括地下空洞引起的大面積突發(fā)性沉降;地下堅(jiān)硬物體引起的刀具磨損，不進(jìn)尺以及穿越河流時(shí)引起的涌水等。

　　3.2 城市已建市政工程帶來(lái)的`風(fēng)險(xiǎn)

　　施工過(guò)程中不可避免的要穿越市政工程和構(gòu)筑物密集的市區(qū)。如鐵路、股道、府河、人防通道、下穿隧道和立交橋等構(gòu)筑物或污水管、雨水管、煤氣管、電力、通信、自來(lái)水管等市政設(shè)施。盾構(gòu)在掘進(jìn)通過(guò)這些構(gòu)筑物時(shí)可能導(dǎo)致地面構(gòu)筑沉降、傾斜、破壞或地下市政管線的沉陷、破壞，河床沉陷、盾構(gòu)機(jī)涌砂、涌泥直至發(fā)生噴涌等系列風(fēng)險(xiǎn)。

　　3.3 人為風(fēng)險(xiǎn)

　　盾構(gòu)人工操作的風(fēng)險(xiǎn)因素涉及挖掘機(jī)器的檢查與維修更換失誤、開(kāi)挖和頂進(jìn)控制失誤、土倉(cāng)壓力設(shè)置不當(dāng)、軸線控制、泥漿處理和注漿控制不當(dāng)、密封防水失誤等。管片拼裝過(guò)程中，對(duì)于管片運(yùn)輸和管片拼裝也存在風(fēng)險(xiǎn)。此外，盾構(gòu)進(jìn)出洞也往往是事故多發(fā)的工序，如土體失穩(wěn)、盾構(gòu)基座變形、盾構(gòu)進(jìn)洞時(shí)軸線偏離過(guò)大以及地面總沉降過(guò)大。

　　4 盾構(gòu)隧道施工風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避策略解析

　　4.1 地質(zhì)情況預(yù)測(cè)精準(zhǔn)性風(fēng)險(xiǎn)

　　盡管我國(guó)地質(zhì)勘察技術(shù)不斷發(fā)達(dá)， 但始終避免不了局限性問(wèn)題，特別是在不良地質(zhì)和障礙物質(zhì)較多的情況下，風(fēng)險(xiǎn)隱患問(wèn)題可說(shuō)是前赴后繼。依照過(guò)往實(shí)踐流程進(jìn)行科學(xué)探析，由于在開(kāi)辟盾構(gòu)渠道過(guò)程中，技術(shù)人員勘察結(jié)果不夠準(zhǔn)確，便使得機(jī)械運(yùn)作能力受到限制，刀具表面磨損結(jié)果嚴(yán)重不說(shuō)，安全事故隨時(shí)滋生。所以，工程布置前期，各類資料要確保收集完全，必要時(shí)可透過(guò)超前預(yù)報(bào)手段進(jìn)行深度探測(cè)。

　　自開(kāi)倉(cāng)檢查工作延展之后，有關(guān)電氣系統(tǒng)檢查、勘察資料審核工作都要做到全面開(kāi)拓，并將初期設(shè)備、刀具磨損根源挖掘完畢。后期驗(yàn)證結(jié)果表明，因?yàn)樗淼缹?shí)際穿梭的地層波動(dòng)特性較為活躍，內(nèi)部密布卵石層結(jié)構(gòu)，相應(yīng)阻礙撕裂刀在土層的前進(jìn)動(dòng)力，大部分刀齒便在與石材擦撞環(huán)節(jié)中衍生崩裂危機(jī);加上刀盤扭矩效應(yīng)不斷擴(kuò)張，刀具材質(zhì)損耗力度將更加深刻。依照這類工況特征進(jìn)行明確審視， 施工管制部門需要聯(lián)合工程開(kāi)發(fā)主體、盾構(gòu)機(jī)械制造廠商進(jìn)行協(xié)商、交流，并迅速開(kāi)展盾構(gòu)機(jī)的改造工作，進(jìn)而全面適應(yīng)各類地層條件，保證器具掘進(jìn)效率能夠正常延續(xù)。

　　4.2 盾構(gòu)機(jī)械可靠性風(fēng)險(xiǎn)

　　在驗(yàn)證施工可靠性地位過(guò)程中需要依據(jù)盾構(gòu)機(jī)械良性選擇手段進(jìn)行有機(jī)延展，包括開(kāi)挖截面的穩(wěn)定條件、切削刀具主軸扭矩特性、器具推進(jìn)動(dòng)力、機(jī)械整體密封效果等，必須配合當(dāng)?shù)厮�文地質(zhì)狀況進(jìn)行深刻探索， 爭(zhēng)取將器具選用工作發(fā)揮到極致水準(zhǔn)�？梢哉f(shuō)，掘進(jìn)機(jī)械的科學(xué)選用，能夠直接決定某類工程的應(yīng)用前景和存在價(jià)值，因此需要細(xì)致對(duì)待。經(jīng)過(guò)有關(guān)部門驗(yàn)證、總結(jié)，關(guān)于這部分隱患應(yīng)對(duì)方案呈現(xiàn)為：

　　(1)詳細(xì)核對(duì)工程地質(zhì)、水文分布狀況，聯(lián)合工程自身特征進(jìn)行機(jī)械性能、功能改良設(shè)置，確保相關(guān)配置能夠有效應(yīng)對(duì)任何突發(fā)事故。

　　(2)確保盾構(gòu)機(jī)械運(yùn)作能力不足時(shí)，技術(shù)人員能夠在第一時(shí)間進(jìn)行故障排查和器具更換， 內(nèi)部主體材料性能要達(dá)到優(yōu)良規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)，并且杜絕損傷問(wèn)題的蔓延。大軸承在經(jīng)歷長(zhǎng)時(shí)期擠壓、扭轉(zhuǎn)負(fù)荷影響下，形態(tài)基本要維持原樣標(biāo)準(zhǔn)，這樣才會(huì)加快工程整體推進(jìn)效率。

　　(3)盤刀、滾刀等器具要想方設(shè)法加強(qiáng)耐磨性能，杜絕在砂礫地質(zhì)環(huán)境中衍生磨損危機(jī)，同時(shí)能夠適應(yīng)局部氣壓空間，保證器具更換的即時(shí)性成果。

　　(4)經(jīng)常測(cè)定工作面結(jié)構(gòu)壓力，配合地震探測(cè)體系進(jìn)行部件穩(wěn)定性能追加，確保機(jī)械在潮濕、振動(dòng)等環(huán)境中能夠做到全面適應(yīng)。有關(guān)地震探測(cè)儀器須確保將刀盤前方30m 以內(nèi)的情況進(jìn)行三維反射圖像呈現(xiàn)， 記錄過(guò)程中超聲波能夠全面彰顯碎石渣對(duì)刀具的磨損現(xiàn)況。

　　4.3 開(kāi)挖面穩(wěn)定性能不足風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題

　　開(kāi)挖工序中前方地層極易衍生空洞形態(tài)，在這種環(huán)境下，盾構(gòu)機(jī)械軸線偏移、沉陷隱患廣布;另外，后期復(fù)雜問(wèn)題更是接踵而至，地表變形危機(jī)狀況難以估計(jì)。應(yīng)對(duì)策略表現(xiàn)為：利用探測(cè)儀器進(jìn)行結(jié)構(gòu)崩塌隱患排查，為穩(wěn)固結(jié)構(gòu)安全效用，安裝在盾構(gòu)機(jī)械頂部的探測(cè)媒介要經(jīng)常檢查、更換，盡量將上方土體松動(dòng)狀況記錄完全，具體檢查頻率表現(xiàn)為3 次/d;在落實(shí)開(kāi)挖面水壓檢查工序時(shí)，需要配合信號(hào)傳感器進(jìn)行細(xì)致審查，嚴(yán)密注意管路堵塞現(xiàn)象， 盡量為數(shù)據(jù)正常收集肅清不必要的障礙。

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