胡研成

伴隨著國內(nèi)經(jīng)濟水平不斷地提升，國內(nèi)的建筑施工行業(yè)規(guī)模也在逐步擴增，在工程行業(yè)隧道的工程建設(shè)是施工領(lǐng)域的一個重要組成部分，也得到了一些社會公眾和政府部門的重點關(guān)注。在隧道工程建設(shè)中盾構(gòu)法是采用最多的方法之一，盾構(gòu)隧道施工的關(guān)鍵是控制施工風險，及時地規(guī)避風險。如果不能夠及時地處理風險，那么就會使項目建設(shè)質(zhì)量下降，也會延長項目施工工期，給工程公司帶來很多經(jīng)濟損失，也可能會給工作人員帶來不可預估的安全隱患。

近年來，我國城市現(xiàn)代化發(fā)展水平迅速，帶動了建筑產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，隨著建筑業(yè)的發(fā)展，城市地面可利用的空間在逐步減少，所以地下空間的開發(fā)是一大重要的發(fā)展趨勢。盾構(gòu)法施工是長距離的線性地下結(jié)構(gòu)施工的一種主流施工方法，常運用于地鐵、綜合管廊和公路隧道的施工過程中。采用盾構(gòu)法施工的隧道會使用精密的盾構(gòu)機設(shè)備，但是盾構(gòu)隧道建設(shè)也會存在許多的風險，會影響到項目施工的安全和工程經(jīng)濟效益，也影響到工程建設(shè)進度，因而工程公司需要對項目施工進行全方位的分析研究，采取合理措施來規(guī)避風險。

一、盾構(gòu)隧道的施工特點

在盾構(gòu)隧道的施工過程中，主要的施工流程包括盾構(gòu)始發(fā)井施工、盾構(gòu)設(shè)備下井組裝調(diào)試、盾構(gòu)試驗段掘進、負環(huán)拆除、盾構(gòu)掘進、刀具和盾尾刷更換等過程，各個環(huán)節(jié)需要施工人員密切合作，去銜接各個施工環(huán)節(jié)，才能使項目實施順利推行。由于盾構(gòu)隧道項目實施是在地表下，但是國內(nèi)地形比較復雜，同時需要兼顧地面建筑的情況，面對著復雜多變的環(huán)境容易出現(xiàn)許多工程風險，因而要在項目實施之前，由工程人員來進行全線路的地質(zhì)勘察和建構(gòu)筑物調(diào)查，制定項目施工的方案和項目建設(shè)計劃，此外在項目實施，還要求工人員對隧道施工的全部現(xiàn)場進行仔細的監(jiān)督審查。當出現(xiàn)工程問題，需要及時組織人員整改，以此確保項目能夠順利地推進實施，在隧道項目實施時，使用盾構(gòu)工程設(shè)備，包含了刀盤、刀具的選擇。

二、盾構(gòu)隧道工程常見的施工風險和事故研究

1.盾構(gòu)隧道施工風險種類

盾構(gòu)隧道施工在城市化建設(shè)中是十分重要的環(huán)節(jié)之一，選擇施工方法會影響到工程附近的環(huán)境。隧道施工存在一些安全風險，需要從安全事故類型與實際影響范圍等方面加以分析，做好風險控制。結(jié)合盾構(gòu)隧道施工過程，盾構(gòu)隧道施工風險主要有以下幾種：（1）工程結(jié)構(gòu)事故盾構(gòu)工程建設(shè)施工，因為工程結(jié)構(gòu)的影響，使得整體結(jié)構(gòu)可能會受到破壞，引發(fā)工程結(jié)構(gòu)事故。（2）人身安全事故。盾構(gòu)工程施工期間，人為因素是導致風險的關(guān)鍵原因之一，如果人為操作不當，會面臨人身安全風險。（3）環(huán)境安全事故。盾構(gòu)工程施工的環(huán)境安全事故，一般是在施工過程中對周圍環(huán)境帶來破壞，例如，比較常見的有因盾構(gòu)隧道施工導致地表下陷、建筑沉降或者傾斜等，一旦出現(xiàn)這一類事故，會威脅到現(xiàn)場施工人員與周邊居民的人身安全財產(chǎn)安全。除此之外，盾構(gòu)隧道地下管線布設(shè)破壞，也是環(huán)境安全事故范疇。（4）社會影響事故。社會影響事故是在盾構(gòu)隧道施工期間，因為現(xiàn)場施工操作對社會環(huán)境帶來的消極影響，例如，因隧道施工堵塞交通、損壞管道、附近居民正常生活受到影響等。（5）生態(tài)環(huán)境事故。盾構(gòu)隧道工程的施工會在一定程度上威脅到生態(tài)環(huán)境，例如，河道與地下水位發(fā)生改變，或者是因盾構(gòu)隧道過程改變徑流。

2.施工風險影響因素

（1）地質(zhì)因素產(chǎn)生的施工風險

對當前國內(nèi)盾構(gòu)隧道項目實施來講，大部分項目施工都會存在安全風險，許多施工風險和事故都是由于地質(zhì)因素導致，在一些卵石的地層內(nèi)施工，卵石地層容易造成刀具偏磨，從而造成需要停機進行刀具更換。而且在穿越不良地質(zhì)時容易遇到存在有害氣體的地層，在隧道密閉的空間及容易造成作業(yè)人員中毒，在盾構(gòu)穿越經(jīng)過富水地層時極容易出現(xiàn)超挖或者隧道內(nèi)漏水的情況，從而導致地面出現(xiàn)沉降過大甚至塌陷空洞的情況。軟硬的地層交界地帶施工，容易發(fā)生盾構(gòu)機受力狀態(tài)差產(chǎn)生姿態(tài)偏移。地下管網(wǎng)被破壞基于以上的因素，會延續(xù)嚴重影響到項目施工，而且也會影響到項目工期，也會直接影響到施工項目作業(yè)人員的作業(yè)效率，而且也容易給工程公司帶來一些損失，會給工作人員帶來人身傷亡的風險。

（2）人為因素產(chǎn)生的施工風險

在盾構(gòu)隧道工程項目建設(shè)時，除了地質(zhì)因素而產(chǎn)生的風險之外，許多人為因素也會給施工工作帶來許多的風險，在項目實施之前，要對工程項目的地質(zhì)，進行全面的勘察分析施工過程中不良地質(zhì)的分部和可能產(chǎn)生的風險。在項目施工場地的地質(zhì)勘查時，如果工程人員沒有進行全方位地勘察分析，那么就會導致后期的項目施工中無法提前針對風險隱患采取的預防措施。對于盾構(gòu)施工，人為因素產(chǎn)生的風險包含了工程人員沒有按照施工制度和相應的工程建設(shè)流程來操作，也未能夠按照工程方案的要求及使用盾構(gòu)機及配套設(shè)備。在項目施工的前期，沒有做好充足的準備工作，也對施工現(xiàn)場的各個作業(yè)環(huán)節(jié)未能夠進行嚴格監(jiān)督檢查，也未能夠?qū)φ麄€施工過程進行監(jiān)督。部分工程人員責任心不強，就會導致項目建設(shè)質(zhì)量下降，而且也會使項目建設(shè)進度被拖延容易造成安全事故產(chǎn)生，及影響到日常工程的質(zhì)量。一些工程人員的安全思想意識比較淡薄，這就是工程現(xiàn)場發(fā)生風險事故的一個重要原因，缺乏安全自然意識，就容易造成一些安全的保障措施落實不到位，從而誘發(fā)施工的安全事故。

三、盾構(gòu)隧道施工風險的規(guī)避策略

1.盾構(gòu)隧道施工風險控制策略

在隧道工程建造時，要加強對隧道工程事故的控制，結(jié)合盾構(gòu)始發(fā)施工的風險特點，由于在盾構(gòu)機剛進入隧道時，洞門與盾構(gòu)機之間存在空隙，遇到富水地層時，極容易出現(xiàn)洞口水土流失導致端頭塌陷的問題。這時就要由工程人員針對于隧道口洞口，進行有效的風險分析，制定相應風險管控策略。在項目建設(shè)中，應當由工程人員對隧道口土質(zhì)地勘察研究分析，針對于項目施工中出現(xiàn)的一些土層較軟的地區(qū)，要做好土體加固、洞門防水以及端頭的防塌陷管理控制。之后，再使用盾構(gòu)機進行施工前期，還需要隧道洞口，進行一定量的加固處理。要防止盾構(gòu)機出現(xiàn)的故障問題產(chǎn)生，要避免出現(xiàn)安全隱患或者地層摩擦而產(chǎn)生的盾構(gòu)問題。

在隧道的挖掘施工時，要對隧道做出分析，根據(jù)隧道的尺寸和始發(fā)井的結(jié)構(gòu)，科學設(shè)定隧道內(nèi)高壓電線、供水管、污水管等線路，保證在隧道進出口工作順利，來避免隧道安全事故產(chǎn)生。要為后續(xù)項目施工而定的基礎(chǔ)，同時提供更多的施工便利。盾構(gòu)隧道的項目建設(shè)中，要有重點對危險部位做出合理的管控，放置相應的安全管理設(shè)施，同時還需要要求工作人員能夠佩戴一些安全的設(shè)備，要求工程人員利用氣體檢測儀器設(shè)備，來對盾構(gòu)的隧道內(nèi)空氣的指標進行全方位的檢測，保障工人在密閉空間作業(yè)時呼吸的安全。此外，還要對施工現(xiàn)場工程設(shè)備驗收整理，這樣在某種程度上，會降低對盾構(gòu)工程項目施工的危險系數(shù)。此外，還要對設(shè)備進出洞的阻力做好全面地監(jiān)測管理控制，避免因為洞口進出阻力過大，而影響到項目實施。

2.隧道掌子面出現(xiàn)失穩(wěn)風險的規(guī)避措施

在盾構(gòu)隧道挖掘時，除了規(guī)避隧道口的施工風險，還要對隧道開挖面的風險進行分析。盾構(gòu)機掘進時與開挖面出現(xiàn)失穩(wěn)風險的情況主要存在于刀盤前掌子面的壓力控制。對于掌子面的壓力控制需要根據(jù)地質(zhì)情況、水文情況、隧道埋深來確定需維持的土壓力。當遇到地質(zhì)的變化、埋深變化和地面情況對掌子面的土壓力進行相應的調(diào)整。

3.盾構(gòu)施工中隧道塌方風險控制措施

在隧道項目工程施工時，除了以上風險控制措施需要制定之外，還需要重點關(guān)注在隧道施工中，可能產(chǎn)生洞內(nèi)的塌方風險。隧道塌方出現(xiàn)的主要原因是管片收到強烈外力的作用，結(jié)構(gòu)失穩(wěn)導致的。而外力產(chǎn)生的主要因素為水土流失導致地層出現(xiàn)局部空洞，土體瞬間垮塌造成的沖擊力。所以在盾構(gòu)施工過程中，需高度關(guān)注管片拼裝的質(zhì)量，止水條的完整安裝是控制施工風險的一大重要措施。同時在項目實施時，還要對一些混凝土漿液建筑進行全方位地管控，來提高混凝土結(jié)構(gòu)體的硬度水平，也避免了隧道破損面，再次被擴大。

4.規(guī)避地質(zhì)勘查風險控制措施

由于我國地理信息分布比較復雜，這給地質(zhì)勘查帶來很多的難度，也會進一步增加盾構(gòu)隧道項目建設(shè)中的風險。在隧道的挖掘時，工程人員使用更先進的設(shè)備，尤其是要使用地質(zhì)的鉆孔設(shè)備、超聲回波、超聲波和探測儀。在勘探時，如果地質(zhì)地層的情況比較復雜，那么需要對地質(zhì)層以下的地質(zhì)水文條件作出全面地分析，包含了地質(zhì)的水源水深和土壤的厚度等多方面的數(shù)據(jù)，這樣就能夠為盾構(gòu)隧道施工，而提供更大安全保障和支持，降低項目施工的風險。此外，在盾構(gòu)隧道實施期間，還要根據(jù)地質(zhì)勘查的參數(shù)，可能會產(chǎn)生風險事故，進行全面的調(diào)整，這樣就在某種程度上，保證隧道工程施工的安全性和穩(wěn)定性。

四、結(jié)語

近年來，隨著我國交通工程大規(guī)模建設(shè)，在城市內(nèi)有大量地開發(fā)地鐵隧道，挖掘隧道，也會出現(xiàn)一些施工的風險，使用大型盾構(gòu)機，用高端的盾構(gòu)施工技術(shù)，來推動隧道項目建設(shè)的執(zhí)行。在隧道施工中，會出現(xiàn)一些安全隱患和風險，會影響到項目建設(shè)進度和人員自身的生命安全，而且也會影響到工程公司的效益。因而，公司要進一步加強對工程經(jīng)現(xiàn)場周圍的地質(zhì)地形的勘察分析，制定合理的風險應對策略和風險管控方案，來保證盾構(gòu)項目工程能夠順利地實施。在隧道施工中還能夠進一步保障工程項目人員人身的安全，這樣才能夠逐步推動隧道項目施工可持續(xù)穩(wěn)健的發(fā)展。