丁娜 許術(shù)平

摘要：鐵路隧道施工不同于其他工程，具有一定的特殊性，例如隱蔽性強，施工影響因素較多，環(huán)境復(fù)雜等等。由于存在這些問題，使得鐵路隧道施工難度較大，存在著較高的風險性，但是為了保證鐵路工程建設(shè)的順利進行，必須做好鐵路隧道工程建設(shè)風險因素的有效識別，并制定科學(xué)的防范措施。因此，本文結(jié)合當前鐵路隧道工程施工中常用的盾構(gòu)法施工對其中的風險因素進行分析，并提出相應(yīng)的防范措施，為相關(guān)人士提供參考。

關(guān)鍵詞：鐵路隧道；盾構(gòu)法；風險；措施

盾構(gòu)法是一種科技含量很高的施工技術(shù)，由于受到多種因素的影響，在具體施工中的技術(shù)難度非常大。所以，這就需要我們進一步認識、了解到鐵路隧道施工中的安全風險，制定出切實可行的控制措施，從而確保鐵路隧道施工的安全與可靠，消除施工中的安全隱患。

一、盾構(gòu)隧道施工的主要風險類型

1.盾構(gòu)進出洞存在的風險

盾構(gòu)進洞指在始發(fā)井內(nèi)利用始發(fā)基座、反力架等設(shè)備，使盾構(gòu)機離開盾構(gòu)基座經(jīng)井壁上的進洞口沿指定路線推進的一系列作業(yè)。盾構(gòu)機出洞指盾構(gòu)機從豎井外側(cè)掘進進入豎井內(nèi)接收基座上的一系列作業(yè)。盾構(gòu)出洞準備工作、洞門拆除和掘進施工三大部分為盾構(gòu)出洞的一般流程。盾構(gòu)進洞前準備工作、洞門拆除、盾構(gòu)進洞以及洞門封堵則是盾構(gòu)進洞的主要流程。地基加固檢查、盾構(gòu)軸線測量、盾構(gòu)進洞施工參數(shù)的設(shè)定等則為盾構(gòu)進洞前的主要準備工作。依據(jù)盾構(gòu)隧道施工的實際工作經(jīng)驗，盾構(gòu)進出洞施工階段的風險識別一般分為以下幾個方面：盾構(gòu)機械的吊裝和拼裝時的風險識別；盾構(gòu)始發(fā)時的風險識別；盾構(gòu)到達時的風險識別；臨時工程和設(shè)備拆除事故。

2.盾構(gòu)穿越密集建筑群沉降存在的風險

在鐵路隧道盾構(gòu)掘進時引起的地表變形一般主要包括；早期沉降、開挖面前變形、盾構(gòu)通過時沉降、盾構(gòu)空隙沉降、后期沉降五個階段。在盾構(gòu)施工中發(fā)生地面沉降的原因是非常復(fù)雜的，和很多因素都與非常緊密的聯(lián)系，比如，地層條件、土倉壓力、出土量、掘進速度、注裝時間、壓力、注裝量等很多情況。所以，在具體施工中，要隨時進行檢測與控制，及時調(diào)整施工中的各種數(shù)據(jù)與參數(shù)，從而保障施工的安全。

3.盾構(gòu)隧道掘進施工中存在的風險

掘進階段的施工風險主要有盾構(gòu)正面阻力過大、地層變形、盾構(gòu)掘進面土體失穩(wěn)、盾構(gòu)機發(fā)生自轉(zhuǎn)、盾構(gòu)機后退、盾尾密封裝置泄漏、盾構(gòu)內(nèi)出現(xiàn)涌土、流砂、漏水、掘進軸線偏差過大等等。

二、盾構(gòu)施工風險產(chǎn)生的主要原因

1.地質(zhì)及水文條件方面的原因

鐵路隧道工程屬于非常典型的隱蔽工程，存在的風險非常大，很多不確定性因素，比如，土體還是巖體，硬的還是軟的，沙性的還是粘性的，富水性弱還是強等等，對施工方案的選擇都產(chǎn)生了重要的影響。而且地下工程所處的地質(zhì)、水文條件等，表現(xiàn)出來非常大的隨機變異性，而且還有大量水的活動和作用。同時，受到相關(guān)設(shè)備條件的約束與限制。所以，只能對巖土性質(zhì)和水文參數(shù)作近似的量測和估計。所以，根據(jù)相關(guān)的實際工作經(jīng)驗和實驗數(shù)據(jù)證明，巖土的地質(zhì)參數(shù)有很高的不確定性，已經(jīng)成為影響鐵路隧道順利施工的主要因素。

2.設(shè)備方面的原因

要做好一件事，準備工作非常重要。所以，盾構(gòu)施工的設(shè)備在具體施工中具有十分重要的作用。根據(jù)不同的、特殊的水文、地址條件和實際的施工方案，盾構(gòu)設(shè)備的選型工作非常的重要。而盾構(gòu)設(shè)備也是集合多種學(xué)科原理設(shè)計而成的科技產(chǎn)品。根據(jù)不同的施工情況，設(shè)計出來的設(shè)備具有很大的差別，有的甚至完全不同。所以，一定要采取科學(xué)的方法，進行設(shè)計、選型和建造，只有這樣才可以得到符合實際工程情況的盾構(gòu)設(shè)備，預(yù)防施工中出現(xiàn)的風險因素的發(fā)生。

3.施工人員方面的原因

施工人員的技術(shù)能力、身體素質(zhì)、工作習(xí)慣、安全意識、處理突發(fā)事件的能力在控制盾構(gòu)施工中起到了非常大的作用。因為鐵路隧道施工的時間和周期都是非常長的，再加上相對較差施工條件，對相關(guān)的施工人員會造成很多干擾和影響，很容易引發(fā)安全事故的發(fā)生，因此，確保具體施工操作人員具有良好的技術(shù)能力也是非常重要的一項工作。

4.施工環(huán)境方面的原因

工程施工環(huán)境錯綜復(fù)雜，鐵路施工多建于城市中心區(qū)域，建筑周邊環(huán)境相對更為復(fù)雜。對于地下鋪設(shè)的管線必須要進行詳細的計算與測量，如果出現(xiàn)資料不全或者勘察不力的情況，將會極大的增強工程施工的不確定性。

5.施工管理方面的原因

項目施工管理薄弱，技術(shù)專業(yè)水平低。我國專業(yè)鐵路建設(shè)人才數(shù)量有限，在全國大范圍進行鐵路施工的過程中明顯表現(xiàn)出人才緊張的局面，很多鐵路施工人員都是以外來務(wù)工人員為主要施工力量，只進行了簡單的崗前培訓(xùn)即上崗，甚至直接將部分工程分包給資質(zhì)不全的承包商，這些都是在施工管理與專業(yè)水平方面所暴露出來的問題。

三、盾構(gòu)施工風險的防范對策

1.鐵路隧道盾構(gòu)進出洞施工風險的防范對策

（1）對盾構(gòu)進出洞端頭的地層情況要進行仔細的考察，確保盾構(gòu)機進出洞端頭地層加固長度不能小于盾構(gòu)的長度，土壤表面穩(wěn)定性不好的位置，應(yīng)該采用降水的方法作進一步的加固。

（2）在打開洞口之前，地層的加固效果一定要經(jīng)過相關(guān)的測試，以確保達到相關(guān)標準之后，才能打開。如若發(fā)現(xiàn)測試無法通過，就需要我們運用有效的對策進行調(diào)整，直到達到了工程的標準和要求之后，再進行施工。

（3）在盾構(gòu)始發(fā)階段，盾構(gòu)機掘進推力不能過大，同時，由于地層也比較的軟，所以，一定要預(yù)防盾構(gòu)機的栽頭。

2.開挖面失穩(wěn)的防范對策

（1）在準備開始施工開挖前，為了獲得第一手更科學(xué)可行的數(shù)據(jù)，可以先收集區(qū)間地層的碴土進行改良的實驗，這樣就可以讓挖掘出來的渣土具有塑性、流動性和止水性，還可以讓渣土填滿壓力艙。

（2）對土倉的壓力應(yīng)采取嚴格的控制措施，這樣就可以預(yù)防開挖面不穩(wěn)定等很多問題。

（3）對掘進的速度與渣土的排量進行嚴格的控制，同時，讓開挖量與排土量保持平衡，從而確保工程科學(xué)有序的順利開展。

3.盾構(gòu)施工中沉降的預(yù)防對策

（1）當進行盾構(gòu)掘進施工的時候，施工單位一定要布置專業(yè)的技術(shù)人員對周圍的管線，道路和建筑物的實際情況進行檢測，并第一時間分析并處理相關(guān)的檢測數(shù)據(jù)，對那些不正常的數(shù)據(jù)要加強相關(guān)的監(jiān)測與分析，發(fā)現(xiàn)問題，及時調(diào)整，從而進一步確保做到信息化的建設(shè)施工。

（2）相關(guān)施工部門一定要安排專業(yè)的技術(shù)人員對已經(jīng)發(fā)生的沉降情況，要及時處理。并且要對周圍的沉降情況做好相關(guān)的記錄工作。

（3）同步注漿與二次注漿的工作一定要安排好。我們可以運用同步注漿與二次注漿的方法對盾尾的建筑空隙和因漿液收縮而產(chǎn)生的空隙進行填充，在具體施工過程中，對注漿的壓力與注漿量一定要控制好，以便既能把空隙填充完整還不會讓土體產(chǎn)生變形。另外，可以運用鉆機進行地表注漿的方法，對沉降情況較為嚴重區(qū)域進行加固，從而進一步增加地基的強度，以免沉降情況再次發(fā)生、擴大。如果需要，還可以提前加固出現(xiàn)危險情況的建筑物。

四、結(jié)束語

總之，隨著我國鐵路工程建設(shè)的不斷發(fā)展，鐵路隧道施工項目不斷增多，其中盾構(gòu)法施工技術(shù)起到了非常大的作用，可是盾構(gòu)隧道施工非常容易引起地面的沉降以及地層的位移等很多問題。因此，我們就需要切實可行的控制措施，采取科學(xué)的施工方案，從而防止可能出現(xiàn)的安全風險，進一步確保鐵路工程建設(shè)的安全順利實施。

參考文獻：

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