地铁隧道盾构施工中地质风险管理

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一、施工前的勘察

在进行地铁建设施工时，我们所采用的盾构施工的方式主要是借助盾构机在地下土层打造隧道，或者是为了修建一条大型管道，采用地下挖掘的方式。依照“城市轨道交通施工勘察规范”相关内容的要求，在进行盾构施工时必须要做好前期的勘察工作，其主要工作内容包括：了解施工场地内土层、岩层的类型，分析岩层的形成原因以及分布的情况；尤其要注意施工区域的土层，包括软土层、砂土层、粘性土层、含水砂层等实际情况，同时还要注意软硬不均匀的地层、含有卵石的地层，以及它们在施工区域的具体分布和表现特点；如果施工的区域刚好处于基岩地带，则需要了解岩土之间的分界状况，岩石所具有的硬度、岩石的风化程度以及结构面的情况，观察它是否存在破碎的情况，从而了解这种岩土层对盾构机可能带来的伤害；聘请地质专家对施工区域内的岩溶、土洞、障碍物、有害气体等物质进行勘察，了解其具体的分布情况；在进行勘察时还应当了解砂土、卵石以及在风化作用下岩石的颗粒大小、矿物成分、水分等相应的指标；了解该区域的水文地质的情况以及各个岩层之间的受力情况。

二、施工中存在的地质风险

在进行盾构施工时，施工方所面对的最大挑战就是不断变化的地质因素。在盾构施工中经常遇到的问题绝大多数是因为地质因素导致的。所以对施工区域地质进行研究，对潜在的风险进行及时处理和排查，能够有效地提升施工的安全。

三、风险管理流程

地铁隧道施工与其他的工程建设施工风险管理一样，也包括四个基本步骤。1.地质风险辨识。风险标识是指在工程施工建设过程中，对于潜在的风险因素进行识别和管理的过程，而施工中的潜在风险主要是由于在进行前期地质勘测时缺乏准确性、数据汇总不及时和施工之间出现了时间差导致的。2.地质风险分析。进行地质风险分析就是对施工区域进行地质勘察，了解最终的勘察结果会对工程施工带来的影响，并就其影响因素提出对应的解决策略。但是由于在勘察过程中勘察数据存在不准确、不及时的状况，给整个地质工程的风险评估造成影响，最终影响其分析的结果。3.地质风险监控。风险监控的主要工作是针对地质勘察工作进行监控和管理，并且针对可能引起的各种安全施工风险进行监控。4.地质风险处置。风险处置就是对经过勘察发现的已存在的风险问题进行分析并提出对应的解决方案和策略，从而将风险消除，给施工提供安全的保障。

四、风险监控的方式

对地质勘察工作质量的监控包括如下三个方面。1.在勘察工作之间的检查。地质勘察工作对于整个工程项目来说至关重要，很多施工工艺的施展和技术的应用都依赖于勘察工作来得出数据，因此我们必须要注重地质勘察工作的质量。在开展勘察工作之前，首先应当制定相应的勘察标准规范流程，严格把控参与勘察的工作人员的资历和专业技术能力，同时对勘察时所用到的设备进行检验，确保其各项参数和测试指标符合标准要求。对勘察的纲要、勘察测量方案、物探方案以及水文勘测方案等相应的勘测方式和应用方案进行审查、确保方案的合理性和科学性。2.勘察过程的控制。在进行勘察时，我们应当依据施工的基本计划选择勘察点，依据施工设备的钻孔布置图以及施工技术要求对每一个孔位进行核实，查看地形地貌，了解地面物体的情况，确保地面、地下以及施工区域上方位置不会有影响施工的障碍物。对施工区域的地质进行勘测，针对每个不同的地域编制相应的记录，详细地记录取样的方式、试验的次数、孔位的深度、物理探测的结果以及抽水试验的结论。同时还应当对岩石、土层、水样进行化验、分析过程进行监督，尤其是对同一层的岩土需要开展严格的实验数量的管控，严格依照技术标准进行检测，对于其物理性质相应的指标，则需要进行多次的实地测量，以得出相对准确的结果。3.勘察结果的控制。在进行勘察时其室内和室外的勘察工作应当同步进行，同时要让室内的工作指导室外工作的开展。所以很多勘察工作必须在现场对相应的资料进行整理和说明，如果发现原本的资料存在疑问或者得不到充分的论据进行支撑时，应当采取其他的措施来进行论据的补充。当对勘察结论进行解释时必须要用对应的专业化术语，尤其是在做资料推断展示工作时，其物理解释的论点应当与地质勘察解释结论相互一致，从而能够使两个领域达到充分融合，沿着从已知到位置再到已知的路线方式，遵循从易到难、由点及面、点面结合的方式，将地质勘察中的各项因素和勘察结果融合在一起，寻找地质中存在的不稳定因素给地铁隧道施工带来的干扰。在进行施工方案图制作时，最终的成图效果应当具备明确的目的性，同时能够突出重点，并具有完整的结构。设计要求最终的成图比例应当和实际的施工比例保持一致；在进行成图绘制时，还应当依据施工工程的规模和工程性质提供整个工程施工以及相应的勘察结果的图件，其中包括施工区域的交通位置图、工程施工布置图、地质情况和地质构造图、原始测量的数据图件和相应的推断解释图件等。在设计图中应当注明图中所使用的标注、符号以及图例的具体意义。

五、风险应急处理措施

为了给施工建设提供一个安全的环境，我们采取以下措施来进行应对。1.对盾构机的始发端头和到达端头分别进行固定，确保其稳定性。2.保护盾构机端头周边的围护结构，同时加强洞门的稳定性能。做好相应的防水措施。确保盾构机的始发架、接受架以及反力架的整体结构具备一定的安全性和可靠性。3.制订科学合理的掘进速度，确保盾构机所承受的压力、推进力以及扭矩符合其设备要求，同时在施工时要注意及时的进行注浆，确保土仓内部的压力与来自地层之间的压力之间保持平衡；做好碴土的管理工作，通过计算出土量来推算土层内外之间的作用力是否处于平衡状态，避免出现土体超挖的情况。4.注意在施工过程中周边建筑结构或管线结构出现沉降的情况。为了能够有效地避免这一问题的发生，我们需要做好监测工作。通过对地面进行监测和对盾构机作业信息的监测，不断调整掘进过程中的设备参数，以确保工程能够顺利推进。5.在进行施工之前，需要对施工线路周边的建筑物进行调查，了解线路施工会对周边的建筑结构产生什么样的影响。6.对于情况不明的地质区域施工，首先应当进行补充性的地质勘察，以了解施工区域的地质存在的不安全因素，从而能够提前做好工作，降低地质风险对施工带来的影响。

六、结束语

在对地铁隧道盾构施工时，进行地质风险的管控主要包括前期的地质勘查，以及对引发风险发生概率的分析和评估分析。所以在开展勘察工作时必须要进行针对性作业，通过合理的管控不断增加勘察的样本数量，进而丰富和完善勘察的相关内容和论据，为整个地铁隧道施工建设提供充分的依据，以确保地铁施工建设顺利推进。

作者：郝子璇 单位;中铁十八局集团有限公司