隧道盾構施工風險文獻綜述

(重慶交通大學經濟與管理學院 重慶 400074)

隧道盾構施工風險文獻綜述

付繼磊

(重慶交通大學經濟與管理學院重慶400074)

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

隧道；盾構施工；風險；綜述

一、引言

目前我國主要的隧道掘進方式有：鉆爆法、盾構法、TBM、沉管工法、明挖法等[1]。其中，隧道盾構工法自上世紀50年代首次在我國東北阜新煤礦使用以來，由于其經濟效益好、預制管片精度高、襯砌質量可靠等優點，在我國得到廣泛應用[2-3]。

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

二、盾構機進出洞風險

盾構出洞指的是在始發井內利用臨時組裝的管片、反力架等設備，使盾構機離開盾構基座經始發井壁上的出洞口沿著制定路線推進的一系列活動；盾構進洞指的是盾構機從豎井外側掘進進入豎井內基座上的一系列作業[6]。在隧道盾構施工中，盾構進出洞是盾構施工中的重難點[7]。

劉凌云，楊德磊等[8]利用層次分析法對隧道盾構進出洞施工風險進行了分析，并給出了盾構設備吊裝和拼裝、盾構出發、盾構到達、臨時工程和設備拆除的致險因素及風險等級，并在此基礎上給出了相應的風險控制措施。

湯漩[9]在盾構進出洞施工風險辨識、風險因素評價和監控指標項及其分級基準范圍的確定基礎上，提出了一種基于監控指標動態監控的盾構進出洞施工風險預警方法，為實際工程施工中盾構進出洞的風險預警提供了新的可能性。

李罡，黃宏偉[10]以上海長江隧道盾構進洞方案為案例，將盾構進洞風險分為施工質量問題、施工技術問題、施工管理問題三個方面并以此建立盾構進洞風險遞階層次圖，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險等級為四級。

三、盾構推進風險

盾構推進風險指的是在盾構機在掘進時所可能存在的施工風險，主要是盾構機自身性能的可靠性、適應性等以及盾構機工作環境所導致的施工風險。

(一)盾構機自身風險。潘學政，陳國強等[11]指出在盾構機掘進過程中掘進設備易受工作環境影響而發生損壞的風險，因此應及時清理盾構設備前方的障礙物，防止堵塞管道；定時檢查設備并進行保養和維修；及時監視管片頂進性能并對出現的問題進行處理。

梁修愷[12]指出在實際施工中，為了降低盾構施工的風險應對盾構設備考慮的因素有：盾構機型號、盾構機主軸承、盾構的壓氣作業、盾構刀具的更換等。

王亞麗[13]指出在盾構施工中盾尾刷較易損壞，且難以更換。為了避免出現因盾尾刷損壞而導致工程難以正常施工的情況發生，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]指出在隧道盾構施工時存在因盾構設備無法正常排出挖掘的渣土而造成設備不能正常運行的風險，在進一步對該種風險進行了分析之后，提出了防范措施。

(二)盾構機工作環境風險。劉娜[15]結合具體施工案例對盾構下穿或旁穿風險源影響進行了分析，并針對在盾構施工過程中可能引起周圍結構物最大形變值超過變形控制標準的風險，給出了通過預留注漿孔對區間拱部土體進行加固、控制盾構自身掘進參數等應對措施。[16-17]

結合具體案例分析了過江隧道盾構施工中常見的施工風險，如隧道整體上浮、滲漏水事故等，并在探討了事故發生可能引起的后果及事故發生原因之后，給出了相應的應對措施。

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

四、結束語

通過以上分析可知，在隧道盾構施工中盾構進出洞是整個施工中的最大風險點。因此，在實際施工中應對盾構進出洞做好詳細的施工規劃，嚴格施工管理，并對不同的盾構進出洞施工方案進行比較，以降低施工風險。

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[6]周文波.盾構進出洞施工風險分析及防治[C]// 2012地下隧道安全運營技術培訓研討會. 2012.

[7]張朝彪，金福強，胡俊，等.不同地質條件下盾構進出洞施工技術研究[J].江蘇建筑，2010(4)：62-65.

[8]劉凌云，楊德磊，郭海柱，等.隧道盾構進出洞施工風險分析[J].低溫建筑技術，2010，32(8):51-53.

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[10]李罡，黃宏偉.超大直徑盾構水中進洞風險分析[J]. 地下空間與工程學報，2009，5:1422-1426.

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[14]Ooishi Y, Murakawa S, Hatakoshi A, et al. Development of discharged soil measuring device for shield tunneling machines[J]. Journal of Terramechanics, 1992, 29(4-5):465-475.

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[16]施瑾偉，王學軍.盾構法施工在過江隧道中的風險及應對措施[J].重慶交通大學學報(自然科學版)，2013，32(1)：23-26.

[17]孫佳.盾構法施工在過江隧道中的風險及應對措施芻議[J].價值工程，2014(13)：143-144.

[18]杜飛天，李圍，付艷軍，等.地鐵區間疊線隧道下穿洪湖盾構法施工技術[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，重慶交通大學管理科學與工程專業，研究方向：工程項目管理理論及方法。