盾构机施工中的风险分析

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1、3、盾构隧道施工风险与规避对策3.1盾构隧道施工风险研究的必要性隧道与地下工程与其他工程项目相比，由于具有隐蔽性、复杂性和不确定性等突出的特点，风险大，无论是设计、施工、决策都会遇到很多困难和障碍。尤其是在城市繁华或周围环境复杂的地带，隧道与地下工程的施工和运营要涉及到过多的拆迁、对周围环境及管线的影响，如果决策考虑不周，在其规划、设计施工和运营中均会对社会和国家造成不必要的重大的损失和不可估量的社会负面影响。3.2盾构隧道施工风险与规避对策盾构隧道安全风险预测方法与评价，是指安全风险管理中的风险识别与风险评估和评价，将盾构隧道施工

2、中存在的物理危险因素、人为危险因素、心理危险因素及危险事故判定识别出来。在盾构隧道施工中对安全的风险进行识别，通常是根据施工的设计中提到的安全风险项目，以往隧道施工中出现的风险项目、运用先进的仪器设备超前探测出的风险项目。盾构隧道施工风险主要有下述十一个方面。3.2.1地质预测预报准确性风险及对策地质预测预报准确性风险地质预测预报准确性风险对策3.2.1.1地质预测预报准确性风险由于地质勘探的局限性，盾构掘进过程中遇到未预测到的不良地质和地下障碍物的风险较大。例如：在深圳地铁一期工程2B标段盾构工程(福民站一会展中心站)右线区间盾构

3、推进过程中，就出现了因地质勘探不准而造成盾构机不能正常掘进，刀具及刀盘磨损严重，甚至酿成安全事故。因此，施工前地质勘探力求精细，施工中应通过地质补勘以及超前地质预报等手段对隧道工作面前方地层进一步探明。2006年1月4日上午，广州市黄埔区大沙地东路地铁五号线大文区间盾构施工路面发生沉陷，沉陷区域直径约6m，深度为60cm。发生下陷的路面位于该项目部西侧围墙根下，水泥路面从四周朝路心凹陷，中心处下沉半米多深，路面的围墙受牵引后，墙壁出现大量裂痕。专家现场分析认为：该地段为地质条件极为复杂的断裂带，且上部为回填砂土层，沉陷处地下水丰富。

4、为保证安全和确保工程质量，采用了盾构法进行施工，因施工中盾构机扰动了地层，地下水流失而引起路面局部沉陷。3.2.1.2地质预测预报准确性风险对策工程施工前，通过补充地质钻孔和回声测深仪，进一步查清隧道的地质条件和覆土厚度，为盾构机选型、盾构掘进参数的选取及制定相应的辅助措施提供第一手准确资料。盾构机本身具有超前地质钻机及超声波等超前地质探测装置，在施工中进一步对工作面前方地层进行探明，以便早发现、早处理。3.2.2盾构机适应性和可靠性风险及对策盾构机适应性和可靠性风险盾构机适应性和可靠性(即盾构选型)风险对策3.2.2.1盾构机适应

5、性和可靠性风险盾构机的选择及其施工的可靠性，包括保持开挖面的稳定、切削刀盘的种类、出土方式、主轴的扭矩、推进能力以及最为关键的盾构机械的密封性能等方面，均应紧密结合工程地质、水文地质等条件认真研究，对选用的盾构机进行详细的比较。盾构机选用正确与否关系到工程成败。例如：上海合流污水治理9．1标排放口隧道发生的左线隧道断裂、沉陷事故，除了全断面流砂和局部沼气包突然释放等原因之外，选用的小刀盘搅削拖板式前进盾构机机型不对，也是其中的主要原因。3.2.2.2盾构机适应性和可靠性(即盾构选型)风险对策要认真研究工程地质和水文地质条件，根据拟建

6、工程特点，明确工程施工对盾构机性能和功能的要求，盾构机必须有应付突发事故的设备配置。保证盾构机推进不出现无法现场维修更换的机械故障，要求盾构机主要部件原材料性能优良，无损伤。大轴承在长时间挤压力和扭转力矩负荷的作用下，应基本不变形、无磨损。配置耐磨性的盘刀和滚刀，防止砂砾复杂地质条件下刀具快速磨损，刀具易于在常压或局部气压下更换。盾构机必须具有满足人员带压进仓的保压装置。测定工作面水土压力传感器及超前地震波探测系统，元件要可靠，能经受振动、潮湿、污染等恶劣条件而不损失其性能。地震探测系统随时向盾构机操作者提供切土刀盘前方20～30I

7、ll实时三维反射图像，超声波可以自动检测显示碎石渣，金属废弃物对切土刀盘和盾壳的磨损。视工程具体情况盾构机必须配备多功能超前钻机，可实现全断面帷幕注浆。因此，要求盾构大轴承使用周期超过15000h，液压推进系统品质优良，应具有如下性质：①不可压缩性；②足够的黏性；③物理化学性能稳定；④可防锈防腐蚀；⑤润滑性能良好；⑥密封性能好；⑦可将水、灰尘等不溶性不纯物分离；⑧千斤顶重量轻，耐压性能好，易于维护更换。3.2.3盾构进出洞施工风险及对策盾构进出洞施工风险盾构进出洞施工风险对策3.2.3.1盾构进出洞施工风险国内盾构施工经验表明：盾构

8、进出洞安全是盾构法隧道施工的一个重要环节。目前国内盾构法隧道多起事故均发生在盾构进出洞上，主要包括：盾构进出洞端头地层的加固方案、加固范围等，盾构进出洞盾构姿态的控制、良好的土压或泥水平衡的尽快建立等。选择合理可靠的端头地层加固方案、