城市铁路大直径盾构隧道施工的风险控制

城市铁路大直径盾构隧道施工的风险控制

张德成

身份证号码：32010519830512xxxx南京地铁运营有限责任公司

【摘要】本次的研究针对城市铁路大直径盾构隧道施工中有关风险因素进行深入的分析，并且提出有效的风险管理举措。并且通过对某西站至某站地下直径线铁路建设工程实例展开探究，为未来实践中城市铁路大直径盾构隧道施工中的风险控制措施提供科学的依据。

【关键词】城市铁路；大直径盾构；隧道施工；风险控制举措

当下我国城市铁路盾构隧道建设项目不多见，并且城市盾构隧道在地铁隧道中具有广泛的应用。于地铁隧道中，施工的方式多以中小直径盾构机施工的方式展开工作。城市铁路大直径盾构隧道施工中通常存在较多的风险因素，通过对有关风险因素进行深入的分析，并采取有效的风险控制举措至关重要。

1城市铁路大直径盾构隧道施工出现的风险特点

通常情况下盾构机直径的大小同施工风险程度产生关联性，并且其直径越大，引发的施工风险逐渐升高。直径较大的盾构机，开挖断面以及体积对土层具有较大的破坏。在对浅覆土层以及平行隧道小净距、江河等地段实施掘进时，地层沉降、产生扰动导致变形情况控制较难；同时盾构机直径较大其自重重盾体前重后轻的设计情况，于软弱地层实施掘进期间，“栽头”状况容易发生，常发生于大坡度以及小半径曲线等地段，不容易对于盾构姿态实施掌控。此外，大直径盾构机构的部件繁重，在进行检修或者更换时困难性较大。特别是表现于具有较大深埋的状况时，进行带压开仓检查以及进仓换刀具有较高的风险性以及难度系数。

2城市盾构隧道施工的风险

首先，盾构穿越建构筑物的风险。对于繁华城市，其公共事业、工商业区以及居住建筑等较为密集盾构施工未能做到完全的避开。因为这类建筑构物对地层沉降条件要求较多，应该严格防控由于盾构施工而引发程度较大的地层沉降，导致建构筑物不能正常的应用；其次，盾构穿越不同市政等管线的风险。因为城市地下埋设通讯、热力、燃气、国防等形式管线，因此，实施盾构穿越管线期间，有效的避免由于盾构施工而引发掘断管线的情况，防止造成水气泄漏以及断触电等情况；再次，盾构穿越易产生地下空间风险。大型城市地下空间具有发达的网络，因此，为了保障网络的安全应用，于铁路盾构隧道穿越期间，对各专项防护举措应严格执行；最后，盾构穿越地下障碍的风险。城市地区主要的地下障碍有建构筑物深长基础、在地层散布的障碍物等。建构筑物深长基础为市政桥梁墩台桩基础、高楼桩基础以及穿越城市河流护岸桩基础等。因此，实施盾构施工期间，应该避开以上情况的地下障碍。

3某城市铁路地下直径线盾构隧道风险因素

3.1有关工程概况

某西站至某站其线路全长约为5千米，盾构隧道形式是单洞双线，并且应用了泥水加压平衡展开盾构机施工。盾构开挖的外径约为11.98米，同时隧道外径为11.6米以及其内径约为10.6米。盾构隧道其管片纵向长1.8米、厚度为50厘米，并且每环管片的构成均有9块。盾构隧道的最大纵度约具有23%。其最大埋深约具有44米，同时于洞顶的最小覆土厚度为8.5米。

3.2盾构隧道施工中风险的控制点

此地下直径线在某市区核心地带进行穿越。并且在盾构隧道沿线较易发生地面沉降，具有地面沉降以及软土地基变形等多种地质灾害。因此，盾构隧道沿线的风险控制点需要针对市政桥梁以及地面建筑物、河流等实施掌控。其中，风险控制等级为初始风险等级、采取有效防护举措以后存在的风险等级，具体如下表1所示。

4某城市铁路地下直径线盾构隧道的风险控制措施

实施盾构隧道风险控制工作应该将组织结构模式以及管理职能分工、任务分工和工作流程组织等进行确定，尤为注意以下的几点工作：对施工组织设计方案、安全方案以及应急预案等制定以及审批工作进行落实；对于具有较大危险性分项工程应该进行专项施工方案的编制，并且实施专家论证，同时对于施工组织设计、方案做到严格的审批。在此期间，仔细的检查以及监测各风险点的施工技术交底情况；此外，需要将组织执行力度获得加强，严格的将各项措施落实到实践工作。

盾构隧道风险控制有关的技术举措为：首先，加强对盾构隧道洞外技术的风险控制。一方面做好地面加固措施，应用隔离桩以及地表跟踪补偿注、超前预注浆。另一方面应做好对地下障碍物的清除措施，清除废桩例如海河护岸桩的拔除以及慈海桥废桩的拔除。同时需要加强测量监控工作，在地面建构筑物、地表等变形或者沉降至预警值或者极限值时，及时应用有效举措进行解决。其次，为盾构隧道风险控制的洞内技术措施。一方面应该完善有关的工程措施。内容为管片背后二次深孔加强注浆以及实施洞内测量监控举措等。另一方面加强工艺措施。工艺的举措主要是针对先进的盾构施工工艺进行利用，例如管片背后同步注浆工艺以及激光导向系统等。

对于盾构隧道风险控制的管理措施：第一，应该将合同管理工作进行强化。在合同签订以前，对于各方所承担的责任进行明确，同时强化风险责任；第二，将施工管理制度进行不断完善以及健全。例如，对安全以及技术文底制、材料进场检验制和过程三检制、等制度进行完善，并且遵循设计将关键的施工程序严格控制管理。严格将施工达至安全标准，防止产生施工风险；第三，强化安全措施管理。例如，对于施工现场的临时用电、防火以及防洪措施、人身安全措施、冬期施工安全措施以及机械设备安全措施等的管理工作进行全面强化。

结语：

作为国内应用最大直径盾构机施工进行建设的铁路隧道重要工程，某西站至某站地下直径线具有丰富的指导意义。针对此工程出现的风险性问题进行探究，并采取有效举措进行防控，对未来的实践工作提供一定的借鉴。

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