上海宏波工程咨询管理有限公司上海201707
摘要：因为地质条件非常的复杂，所以让水下隧道盾构法施工安全风险变成了人们关注的焦点。那么下面我们就来对盾构法施工风险进行认真的讨论，并制定合理的控制方案。而通过实践工作表明，如果能够制定出合理的风险控制措施，就能够实现主动管理以及防止风险出现的问题。
关键词：盾构法隧道；风险分析；风险控制
盾构法施工如果运用到地铁建设中，很有可能发生下穿江河湖等情况，因为施工环境以及地质条件的限制，加大了施工风险，容易出现安全事故。所以怎样避免地下隧道盾构法施工风险情况的发生便成为了相关工作人员非常重视的工作。那么下面我们就来具体的讨论一下相关的话题。
一盾构选型
要通过适用性、先进性等方面来对盾构进行选型工作。通常情况下，层岩石具有一定的强度，这是在进行盾构选型的时候需要重点关注的。然后通过全面的分析，来选择最为合适的盾构机。目前，在隧道盾构法施工时常用的盾构机型有三种：（1）复合机：目前在地铁施工中所采用的盾构机盾体直径普遍是6m，盾构机的灵敏度通常为1.3，灵敏度不好，在曲线施工中对高程的掌控难度就要加大。若想加强盾构机在曲线施工中的操作性能，那么就要把盾构机分为前后两部分，中间利用铰接千斤顶进行衔接，如此一来就能够让盾构机的前后体形成一定的角度，方便在曲线段掘进，而且还能够保护管片防止其碎裂。（2）土压平衡盾机构：土压平衡盾构是把土料当做稳定开挖面的介质，刀盘后隔板与开挖面之间会构成泥土室，刀盘旋转开挖能够让泥土料变多，然后螺旋输料器旋转把土料全部运走。而在泥土室内里，土压可以让刀盘旋转开挖速度和螺旋输出料器出土量来调整。（3）泥水式盾构机：利用加压泥水或泥浆来确保开挖面的平稳性，在机械式盾构的刀盘的后侧，其刀盘后面有一个密封隔板，将水、粘土及其添加剂融合到一起，从而形成泥水，然后通过传送管道压入泥水仓，待泥水充满整个泥水仓，并形成压力，这样就能够创建出泥水压力室，开挖土料与泥浆混合由泥浆泵输送到洞外分离厂，经分离后泥浆重复使用。
二风险分析
通过实际的地址状况，可以把过江段分成以下部分：（1）由于全断面中风化花岗岩强度发育程度和地下水行亮都比较高，所以根据这个特点能够发现，全断面中风化花岗岩盾构掘进强度能够达到176MPa，并能够掘进11m；（2）由于在残积土层，尤其是软土层中掘进时只能够依靠推力与工作面的摩擦力将不足以维持盾构的姿态上软下硬地质交界面盾构掘进，所以通常情况下，上软下硬地质交界面盾构掘进长度能够达到18m；
三针对上述三种盾构形式的风险分析及风险控制措施
3.1复合式压平衡盾构机形式的风险控制措施
（1）在还没有进行复合式压平衡盾构机施工的时候，要对更新刀盘刀具。而在施工期间，要尽可能的降低刀具磨损程度以及换刀的次数，要是刀盘磨损检测设备发出了警告，那么就要进行换刀。
（2）复合式压平衡盾构施工不创建正面土压力，在进行施工控制的时候，主要是刀盘扭矩、贯入度，在施工期间要一直往前灌水。
（3）安排有效的贯入度，而且还要在施工期间依据扭矩参数来采取合理的调试。
（4）采用高压力、水量低的定量推进泵。
3.2泥水平衡盾机构形式的风险控制措施
（1）在进行泥水平衡盾构机施工的时候，，要给软硬交界面区域砂性土采取高压旋喷加固的方式，以此加大土体的自立性，同时加固体还要做好取芯检测工作，从而确保加固体具有一定的强度。
（2）螺旋机联运装置要卸载掉，然后采用手动控制机来让螺旋机的转动速度下降，掌握好出土量，有效的掌控盾构推进速率、刀盘转速等参数，对土体的扰动程度要降低，从而确保刀盘前面的土体能够保持平稳性。
（3）泥水平衡盾构机在对中风风化花岗岩进行掘进的过程中，若想确保滚刀不会由于过载的情况遭到损坏，那么就要利用软硬地质交界面来让推力下降，同时还要在掘金加固体的后段来进行增加，并通过实际状况来采取有效的控制措施。
3.3土压平衡盾构机形式的风险控制措施
（1）在进行土压平衡盾构掘进期间，通常情况下出土量会保持在98%左右，而在掘进期间，要进可能的防止超挖的情况发生，并避免地面发生大规模不均匀沉降的情况。
（2）通过以前的施工经验能够了解到，若想做好填充工作，那么则要确保注浆量能够达到理论间隙值的120%-180%，硬岩掘进注浆量能够达到理论间隙值的150%，另外还要和检测状况进行融合，并做出适当的调整。在硬岩和软岩之间的地层最好使用活性浆，而砂层则主要使用的是惰性浆液。注浆量的多少，还要又注浆压力的情况而决定，要是压力加大的话，那么就不要进行注浆，否则注浆压力就会吧地层打穿。
（3）土压平衡盾构机主要使用的是土压平衡方式来迅速推进，在穿过江底砂性土层期间，一定要马上对油缸推力采取调整措施，一般情况下，推进速度会在10mm/min到30mm/min之间，最好能够安全迅速的通过，这样的话就能够防止由于盘推力波动太大而导致地层受到扰动。
（4）盾构在砂层上采取掘进，极有可能由于流沙的关系而发生“磕头”情况。所以在掘金期间，最好把盾构机姿态采取适当的调试，尽可能的防止管片出现上浮的情况，姿态最好维持住抬头的趋势，这样就能够避免“磕头”情况的出现。盾构机配备采用全新的导向系统，能够准确对的对盾构姿态进行运算，而且对比人工测量，以此确认下环推进的盾构姿势。
（5）由于隧道在富水砂层里，在进行运营期间，隧道极有可能出现渗漏的情况，在进行推进的时候，要合理的使用双液浆来对二次注浆填补，不过要使用非常多的注浆量。利用管片来设置注浆孔，在工程结束以后，还要在隧道的附近做好土体加固的工作，而都读则要大于3m。
3.4盾构机设备中刀盘刀具的改造
盾构机从高强度硬岩层到上软下硬地层穿越，这些都会考验到盾构刀盘以及刀具的质量。根据这一实际情况，在还没有采用盾构设备的时候，刀盘最好进行新一次的安装，最好能够采用全新的刀盘，然后在进行合理的改造工作。那么下面就来具体的说明一下：
（1）要提高对刀盘的保护措施，最好能够对刀盘的四周安装焊接耐磨块；（2）对周围的的滚刀采取垫高措施，这样一来不但能够降低道具被损坏的程度，而且还能够增加硬岩里盾构开挖半径，从而让盾构卡壳风险下降。（3）在刀盘面板上连接上撕裂道具，通常最多为57把，并将它们当做盾构在砂层掘进的备选道具。
结束语
通过以上内容我们能够了解到，因为施工环境以及地质条件的限制，加大了地铁过浆隧道盾构法施工的风险，容易出现安全事故。因此一定要制定出完善的解决方案。而若想做好这方面的工作，那么就一定要做好断面中风化花岗岩盾构掘进、软硬交界面盾构掘进以及全断面富水砂层盾构掘进工作，并且还要对盾构机设备的中刀盘刀具进行合理的改造。因此在今后的工作中，相关工作人员一定要刻苦努力，争取制定出更为完善的方案，从而让地铁过浆隧道盾构施工风险降到最低。
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