(重慶交通大學(xué)經(jīng)濟與管理學(xué)院 重慶 400074)

隧道盾構(gòu)施工風(fēng)險文獻(xiàn)綜述

付繼磊

(重慶交通大學(xué)經(jīng)濟與管理學(xué)院重慶400074)

盾構(gòu)施工是當(dāng)下隧道工程較常采用的施工工藝。由于盾構(gòu)施工的特殊性，再加上隧道工程本身的復(fù)雜性，使得隧道盾構(gòu)施工的風(fēng)險也較為特殊。從盾構(gòu)機進出洞風(fēng)險、盾構(gòu)掘進風(fēng)險兩個方面對隧道盾構(gòu)施工風(fēng)險進行綜述，并針對盾構(gòu)施工中盾構(gòu)機選型這一難題，給出了相應(yīng)的對策。

隧道；盾構(gòu)施工；風(fēng)險；綜述

一、引言

目前我國主要的隧道掘進方式有：鉆爆法、盾構(gòu)法、TBM、沉管工法、明挖法等[1]。其中，隧道盾構(gòu)工法自上世紀(jì)50年代首次在我國東北阜新煤礦使用以來，由于其經(jīng)濟效益好、預(yù)制管片精度高、襯砌質(zhì)量可靠等優(yōu)點，在我國得到廣泛應(yīng)用[2-3]。

由于隧道盾構(gòu)工法使用的機械及施工技術(shù)與其他隧道施工方法不同，其施工過程中的風(fēng)險也有所不同。為使廣大相關(guān)從業(yè)人員對隧道盾構(gòu)施工風(fēng)險有進一步的了解，本文將從盾構(gòu)機進出洞風(fēng)險，盾構(gòu)推進風(fēng)險：盾構(gòu)機自身風(fēng)險、盾構(gòu)機工作環(huán)境風(fēng)險這幾個方面對隧道盾構(gòu)施工風(fēng)險進行綜述[4-5]。

二、盾構(gòu)機進出洞風(fēng)險

盾構(gòu)出洞指的是在始發(fā)井內(nèi)利用臨時組裝的管片、反力架等設(shè)備，使盾構(gòu)機離開盾構(gòu)基座經(jīng)始發(fā)井壁上的出洞口沿著制定路線推進的一系列活動；盾構(gòu)進洞指的是盾構(gòu)機從豎井外側(cè)掘進進入豎井內(nèi)基座上的一系列作業(yè)[6]。在隧道盾構(gòu)施工中，盾構(gòu)進出洞是盾構(gòu)施工中的重難點[7]。

劉凌云，楊德磊等[8]利用層次分析法對隧道盾構(gòu)進出洞施工風(fēng)險進行了分析，并給出了盾構(gòu)設(shè)備吊裝和拼裝、盾構(gòu)出發(fā)、盾構(gòu)到達(dá)、臨時工程和設(shè)備拆除的致險因素及風(fēng)險等級，并在此基礎(chǔ)上給出了相應(yīng)的風(fēng)險控制措施。

湯漩[9]在盾構(gòu)進出洞施工風(fēng)險辨識、風(fēng)險因素評價和監(jiān)控指標(biāo)項及其分級基準(zhǔn)范圍的確定基礎(chǔ)上，提出了一種基于監(jiān)控指標(biāo)動態(tài)監(jiān)控的盾構(gòu)進出洞施工風(fēng)險預(yù)警方法，為實際工程施工中盾構(gòu)進出洞的風(fēng)險預(yù)警提供了新的可能性。

李罡，黃宏偉[10]以上海長江隧道盾構(gòu)進洞方案為案例，將盾構(gòu)進洞風(fēng)險分為施工質(zhì)量問題、施工技術(shù)問題、施工管理問題三個方面并以此建立盾構(gòu)進洞風(fēng)險遞階層次圖，進而用模糊層次分析法對其進行了分析，并得出此方案的水中進洞風(fēng)險等級為四級。

三、盾構(gòu)推進風(fēng)險

盾構(gòu)推進風(fēng)險指的是在盾構(gòu)機在掘進時所可能存在的施工風(fēng)險，主要是盾構(gòu)機自身性能的可靠性、適應(yīng)性等以及盾構(gòu)機工作環(huán)境所導(dǎo)致的施工風(fēng)險。

(一)盾構(gòu)機自身風(fēng)險。潘學(xué)政，陳國強等[11]指出在盾構(gòu)機掘進過程中掘進設(shè)備易受工作環(huán)境影響而發(fā)生損壞的風(fēng)險，因此應(yīng)及時清理盾構(gòu)設(shè)備前方的障礙物，防止堵塞管道；定時檢查設(shè)備并進行保養(yǎng)和維修；及時監(jiān)視管片頂進性能并對出現(xiàn)的問題進行處理。

梁修愷[12]指出在實際施工中，為了降低盾構(gòu)施工的風(fēng)險應(yīng)對盾構(gòu)設(shè)備考慮的因素有：盾構(gòu)機型號、盾構(gòu)機主軸承、盾構(gòu)的壓氣作業(yè)、盾構(gòu)刀具的更換等。

王亞麗[13]指出在盾構(gòu)施工中盾尾刷較易損壞，且難以更換。為了避免出現(xiàn)因盾尾刷損壞而導(dǎo)致工程難以正常施工的情況發(fā)生，作者分析了損壞的原因，并給出了盾尾刷的保護措施。

Ooishi Y，Murakawa S， Hatakoshi A，等[14]指出在隧道盾構(gòu)施工時存在因盾構(gòu)設(shè)備無法正常排出挖掘的渣土而造成設(shè)備不能正常運行的風(fēng)險，在進一步對該種風(fēng)險進行了分析之后，提出了防范措施。

(二)盾構(gòu)機工作環(huán)境風(fēng)險。劉娜[15]結(jié)合具體施工案例對盾構(gòu)下穿或旁穿風(fēng)險源影響進行了分析，并針對在盾構(gòu)施工過程中可能引起周圍結(jié)構(gòu)物最大形變值超過變形控制標(biāo)準(zhǔn)的風(fēng)險，給出了通過預(yù)留注漿孔對區(qū)間拱部土體進行加固、控制盾構(gòu)自身掘進參數(shù)等應(yīng)對措施。[16-17]

結(jié)合具體案例分析了過江隧道盾構(gòu)施工中常見的施工風(fēng)險，如隧道整體上浮、滲漏水事故等，并在探討了事故發(fā)生可能引起的后果及事故發(fā)生原因之后，給出了相應(yīng)的應(yīng)對措施。

杜飛天，李圍等[18]以深圳地鐵七號線筍洪區(qū)間為例，指出盾構(gòu)下穿洪湖施工過程中存在的主要風(fēng)險，如極易發(fā)生坍塌、淺覆土保壓困難、人員進倉風(fēng)險大等，并針對這些風(fēng)險提出了圍堰排水和注漿加固處理砂層等安全施工技術(shù)。

四、結(jié)束語

通過以上分析可知，在隧道盾構(gòu)施工中盾構(gòu)進出洞是整個施工中的最大風(fēng)險點。因此，在實際施工中應(yīng)對盾構(gòu)進出洞做好詳細(xì)的施工規(guī)劃，嚴(yán)格施工管理，并對不同的盾構(gòu)進出洞施工方案進行比較，以降低施工風(fēng)險。

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[18]杜飛天，李圍，付艷軍，等.地鐵區(qū)間疊線隧道下穿洪湖盾構(gòu)法施工技術(shù)[J].筑路機械與施工機械化，2016(8):77-79.

付繼磊(1993-)，男，漢族，河南人，碩士研究生，重慶交通大學(xué)管理科學(xué)與工程專業(yè)，研究方向：工程項目管理理論及方法。