TBM施工风险与应对措施
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摘 要：在当前隧道工程施工过程中，为能够使施工质量及施工效率得到较好保障，越来越多的现代化施工技术及施工工艺得到广泛应用，而TBM施工就是其中比较重要的一种。在TBM施工过程中，十分重要的一项影响因素就是施工风险，因而在实际施工中应当对施工风险加强重视，并且选择有效措施及方法有效应对施工风险，从而使施工有效性得到较好保证。
关键词：TBM施工；施工风险；应对措施
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.14.107
隧道工程在当前属于十分重要的一种社会工程，同时也是施工难度较大的一种工程。在隧道工程施工中，TBM施工技术的应用可使施工效率及施工质量得以有效提升，然而TBM施工有一定风险存在，不但会影响施工进度，还会威胁施工人员生命安全。所以，作为TBM施工技术人员，应当对TBM施工中存在的风险加强认识，并且应当积极探索及应用有效措施应当风险，以保证TBM施工安全性及有效性。
1 TBM施工风险分析
1.1 TBM施工中的地质风险
在TBM施工过程中，其地质风险主要包括四种不同类型，具体而言如下：其一，在大埋深及高地应力条件下，存在岩爆风险与围岩大变形风险；其二，在出现破碎带及软弱围岩时，可能会有坍塌风险存在；其三，掌子面或者周围围岩存在渗透水风险以及涌水风险；其四，存在瓦斯渗漏风险。这些风险的存在均会导致严重安全事故发生，应当加强注意。
1.2 TBM施工中的装备风险
在TBM施工过程中，TBM施工属于十分重要的影响因素，因而施工装备不合理也会导致有一定风险存在。就实际施工情况而言，TBM施工装备选型及设计，不但对施工中TBM施工功能的发挥具有决定性影响，并且对于后期施工中风险发生概率也会产生直接影响。对于TBM施工装备风险而言，其相关因素主要包括TBM选型，刀盘结构形式，还有刀具配置及刀型，同时还包括刀间距设计及地层处理设计，还包括支护系统设计。若装备设计缺乏合理性，很容易导致工程风险的发生，比如刀盘损坏，主轴承或者密封发生损坏，刀具磨损异常。
1.3 TBM施工中的人为风险
对于TBM施工而言，为能够使项目确保成功，十分重要的一点就是应当保证具备高素质施工队伍，施工人员应当保证具有丰富经验，具有较强专业性。在实际施工中，若施工人员在认知方面存在局限性，施工组织及管理责任心较缺乏，所制定施工方案及措施缺乏合理性等，这些因素均会导致TBM施工中风险有所增加[1-2]。
2 TBM施工风险有效应对措施
2.1 不良地质风险应对措施
第一，挤压地层的应对措施。在隧道开挖整个过程中，由于在不良岩层中存在高压，往往会导致隧道围岩出现相互挤压而不断聚合情况，最终会导致隧道横断面有所减小，通常情况下，通过对现场压力及岩体强度进行比较，可对这一问题进行预测。在施工地质属于挤压地层情况下，就短期而言，在刀盘及护盾上所施加较高压力会造成TBM出现堵塞情况；就长期而言，衬砌支护在承受的压力较高的情况下，往往会造成隧道结结构出现变形，还会导致隧道丧失其功能，若挤压过于严重，还需对隧道进行重新设计。对于这一问题，常用的应对措施主要包括以下几种：其一，选择扩径法，也就是扩大护盾及岩体之间所存在环形间隙，使其能够达到15―25cm；其二，将护盾长度适当缩短；其三，应用锥型护盾，这种类型护盾前部直径比较大，可有效避免护盾后部被挤压；其四，使用润滑剂，从而使护盾及岩石间摩擦得以减少。第二，高水压地层的应对措施。在隧道施工过程中，若地质为高水压地层，应尽量选择泥水平衡盾构，也可选择双模式TBM。
2.2 TBM装备风险应对措施
在施工条件不断发生变化的情况下，在TBM施工方面也有著越来越高的要求，具体而言就是需要更快的掘进速度，需具备更高地质适应性，需具备更大隧道开挖直径。为能够保证在多变环境及极端地质环境下进一步提升TBM的适应性，在多功能高适应性TBM进行设计时，应当注意遵循以下原则：第一，应当保证施工人员及TBM设备安全；第二，对于施工过程中所需要各种难题要能够有效解决；第三，对于各种地质风险均能够有效应对；第四，应当具备较高适应性，且能够对局部特殊性化兼顾。目前，应当比较广泛的TBM主要包括双护盾多功能TBM、双模式TBM以及通用紧凑型TBM。在实际施工过程中，应当依据具体情况及实际需求，选择合理的TBM进行施工，从而使施工过程中存在的风险能够有效减少，使施工安全性得到更好保障。
2.3 人为风险应对措施
在TBM施工过程中，人为风险也是十分重要的影响因素，为能够有效避免由于人为风险而出现安全事故，应当注意选择具备较强能力及较高素质的施工人员队伍。首先，需要保证施工人员经验风险，这主要是因为对于地下工程中所存在风险，需要施工人员具备丰富经验才能够较好应对；其次，科学管理，对于TBM施工项目而言，其工期往往都比较紧张，在保证科学管理的基础上才能够使TBM效能得以充分发挥，从而保证节约成本，获得更好效益；第三，专业高效，在TBM施工过程中，其工序安排均比较紧凑，每个环节之间存在密切联系，而高效先进TBM装备需要由专业高效的技术人员进行操作，从而使工期能够得到较好保障，同时使施工过程中所产生风险能够得以有效降低，使TBM施工安全性能够得到更好保障[3-4]。
3 结语
在TBM施工过程中，施工风险属于十分重要的一项影响因素，施工正常进行会产生严重不良影响，因而施工中的一项重要任务就是控制施工风险。所以，在实际施工过程中，施工技术人员应当清楚认识施工中存在的各种风险，在此基础上选择相关有效措施积极应对所产生的这些风险，以避免施工风险而导致安全事故发生，进而有效保障施工安全性，为施工正常进行提供更好支持与保障。
参考文献：
[1]吴广辉.输水隧洞工程TBM法施工风险识别及对策研究[J].水利科技与经济，2016，22（01）：21-23.
[2]温森，贺东青，杨圣奇.隧洞变形引起的TBM施工事故综合风险分析[J].岩土力学，2014，35（06）：1727-1734.
[3]董勇.TBM在重庆地铁施工中的风险分析及安全管理[J].都市快轨交通，2013，26（03）：107-111.
[4]鲁成勃.TBM施工隧洞工程风险分析及预防[J].河南水利与南水北调，2013（10）：59-60.
作者简介：徐超群（1982-），男，山东栖霞人，本科双学士，工程师，研究方向：隧道掘进机。
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