摘 要:在當前隧道工程施工過程中,為能夠使施工質(zhì)量及施工效率得到較好保障,越來越多的現(xiàn)代化施工技術(shù)及施工工藝得到廣泛應用,而TBM施工就是其中比較重要的一種。在TBM施工過程中,十分重要的一項影響因素就是施工風險,因而在實際施工中應當對施工風險加強重視,并且選擇有效措施及方法有效應對施工風險,從而使施工有效性得到較好保證。
關(guān)鍵詞:TBM施工;施工風險;應對措施
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.14.107
隧道工程在當前屬于十分重要的一種社會工程,同時也是施工難度較大的一種工程。在隧道工程施工中,TBM施工技術(shù)的應用可使施工效率及施工質(zhì)量得以有效提升,然而TBM施工有一定風險存在,不但會影響施工進度,還會威脅施工人員生命安全。所以,作為TBM施工技術(shù)人員,應當對TBM施工中存在的風險加強認識,并且應當積極探索及應用有效措施應當風險,以保證TBM施工安全性及有效性。
1 TBM施工風險分析
1.1 TBM施工中的地質(zhì)風險
在TBM施工過程中,其地質(zhì)風險主要包括四種不同類型,具體而言如下:其一,在大埋深及高地應力條件下,存在巖爆風險與圍巖大變形風險;其二,在出現(xiàn)破碎帶及軟弱圍巖時,可能會有坍塌風險存在;其三,掌子面或者周圍圍巖存在滲透水風險以及涌水風險;其四,存在瓦斯?jié)B漏風險。這些風險的存在均會導致嚴重安全事故發(fā)生,應當加強注意。
1.2 TBM施工中的裝備風險
在TBM施工過程中,TBM施工屬于十分重要的影響因素,因而施工裝備不合理也會導致有一定風險存在。就實際施工情況而言,TBM施工裝備選型及設計,不但對施工中TBM施工功能的發(fā)揮具有決定性影響,并且對于后期施工中風險發(fā)生概率也會產(chǎn)生直接影響。對于TBM施工裝備風險而言,其相關(guān)因素主要包括TBM選型,刀盤結(jié)構(gòu)形式,還有刀具配置及刀型,同時還包括刀間距設計及地層處理設計,還包括支護系統(tǒng)設計。若裝備設計缺乏合理性,很容易導致工程風險的發(fā)生,比如刀盤損壞,主軸承或者密封發(fā)生損壞,刀具磨損異常。
1.3 TBM施工中的人為風險
對于TBM施工而言,為能夠使項目確保成功,十分重要的一點就是應當保證具備高素質(zhì)施工隊伍,施工人員應當保證具有豐富經(jīng)驗,具有較強專業(yè)性。在實際施工中,若施工人員在認知方面存在局限性,施工組織及管理責任心較缺乏,所制定施工方案及措施缺乏合理性等,這些因素均會導致TBM施工中風險有所增加[1-2]。
2 TBM施工風險有效應對措施
2.1 不良地質(zhì)風險應對措施
第一,擠壓地層的應對措施。在隧道開挖整個過程中,由于在不良巖層中存在高壓,往往會導致隧道圍巖出現(xiàn)相互擠壓而不斷聚合情況,最終會導致隧道橫斷面有所減小,通常情況下,通過對現(xiàn)場壓力及巖體強度進行比較,可對這一問題進行預測。在施工地質(zhì)屬于擠壓地層情況下,就短期而言,在刀盤及護盾上所施加較高壓力會造成TBM出現(xiàn)堵塞情況;就長期而言,襯砌支護在承受的壓力較高的情況下,往往會造成隧道結(jié)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形,還會導致隧道喪失其功能,若擠壓過于嚴重,還需對隧道進行重新設計。對于這一問題,常用的應對措施主要包括以下幾種:其一,選擇擴徑法,也就是擴大護盾及巖體之間所存在環(huán)形間隙,使其能夠達到15—25cm;其二,將護盾長度適當縮短;其三,應用錐型護盾,這種類型護盾前部直徑比較大,可有效避免護盾后部被擠壓;其四,使用潤滑劑,從而使護盾及巖石間摩擦得以減少。第二,高水壓地層的應對措施。在隧道施工過程中,若地質(zhì)為高水壓地層,應盡量選擇泥水平衡盾構(gòu),也可選擇雙模式TBM。
2.2 TBM裝備風險應對措施
在施工條件不斷發(fā)生變化的情況下,在TBM施工方面也有著越來越高的要求,具體而言就是需要更快的掘進速度,需具備更高地質(zhì)適應性,需具備更大隧道開挖直徑。為能夠保證在多變環(huán)境及極端地質(zhì)環(huán)境下進一步提升TBM的適應性,在多功能高適應性TBM進行設計時,應當注意遵循以下原則:第一,應當保證施工人員及TBM設備安全;第二,對于施工過程中所需要各種難題要能夠有效解決;第三,對于各種地質(zhì)風險均能夠有效應對;第四,應當具備較高適應性,且能夠?qū)植刻厥庑曰骖?。目前,應當比較廣泛的TBM主要包括雙護盾多功能TBM、雙模式TBM以及通用緊湊型TBM。在實際施工過程中,應當依據(jù)具體情況及實際需求,選擇合理的TBM進行施工,從而使施工過程中存在的風險能夠有效減少,使施工安全性得到更好保障。
2.3 人為風險應對措施
在TBM施工過程中,人為風險也是十分重要的影響因素,為能夠有效避免由于人為風險而出現(xiàn)安全事故,應當注意選擇具備較強能力及較高素質(zhì)的施工人員隊伍。首先,需要保證施工人員經(jīng)驗風險,這主要是因為對于地下工程中所存在風險,需要施工人員具備豐富經(jīng)驗才能夠較好應對;其次,科學管理,對于TBM施工項目而言,其工期往往都比較緊張,在保證科學管理的基礎上才能夠使TBM效能得以充分發(fā)揮,從而保證節(jié)約成本,獲得更好效益;第三,專業(yè)高效,在TBM施工過程中,其工序安排均比較緊湊,每個環(huán)節(jié)之間存在密切聯(lián)系,而高效先進TBM裝備需要由專業(yè)高效的技術(shù)人員進行操作,從而使工期能夠得到較好保障,同時使施工過程中所產(chǎn)生風險能夠得以有效降低,使TBM施工安全性能夠得到更好保障[3-4]。
3 結(jié)語
在TBM施工過程中,施工風險屬于十分重要的一項影響因素,施工正常進行會產(chǎn)生嚴重不良影響,因而施工中的一項重要任務就是控制施工風險。所以,在實際施工過程中,施工技術(shù)人員應當清楚認識施工中存在的各種風險,在此基礎上選擇相關(guān)有效措施積極應對所產(chǎn)生的這些風險,以避免施工風險而導致安全事故發(fā)生,進而有效保障施工安全性,為施工正常進行提供更好支持與保障。
參考文獻:
[1]吳廣輝.輸水隧洞工程TBM法施工風險識別及對策研究[J].水利科技與經(jīng)濟,2016,22(01):21-23.
[2]溫森,賀東青,楊圣奇.隧洞變形引起的TBM施工事故綜合風險分析[J].巖土力學,2014,35(06):1727-1734.
[3]董勇.TBM在重慶地鐵施工中的風險分析及安全管理[J].都市快軌交通,2013,26(03):107-111.
[4]魯成勃.TBM施工隧洞工程風險分析及預防[J].河南水利與南水北調(diào),2013(10):59-60.
作者簡介:徐超群(1982-),男,山東棲霞人,本科雙學士,工程師,研究方向:隧道掘進機。