浅谈铁路隧道施工中主要风险因素及规避措施

丁娜 许术平

摘要：铁路隧道施工不同于其他工程，具有一定的特殊性，例如隐蔽性强，施工影响因素较多，环境复杂等等。由于存在这些问题，使得铁路隧道施工难度较大，存在着较高的风险性，但是为了保证铁路工程建设的顺利进行，必须做好铁路隧道工程建设风险因素的有效识别，并制定科学的防范措施。因此，本文结合当前铁路隧道工程施工中常用的盾构法施工对其中的风险因素进行分析，并提出相应的防范措施，为相关人士提供参考。

关键词：铁路隧道；盾构法；风险；措施

盾构法是一种科技含量很高的施工技术，由于受到多种因素的影响，在具体施工中的技术难度非常大。所以，这就需要我们进一步认识、了解到铁路隧道施工中的安全风险，制定出切实可行的控制措施，从而确保铁路隧道施工的安全与可靠，消除施工中的安全隐患。

一、盾构隧道施工的主要风险类型

1.盾构进出洞存在的风险

盾构进洞指在始发井内利用始发基座、反力架等设备，使盾构机离开盾构基座经井壁上的进洞口沿指定路线推进的一系列作业。盾构机出洞指盾构机从竖井外侧掘进进入竖井内接收基座上的一系列作业。盾构出洞准备工作、洞门拆除和掘进施工三大部分为盾构出洞的一般流程。盾构进洞前准备工作、洞门拆除、盾构进洞以及洞门封堵则是盾构进洞的主要流程。地基加固检查、盾构轴线测量、盾构进洞施工参数的设定等则为盾构进洞前的主要准备工作。依据盾构隧道施工的实际工作经验，盾构进出洞施工阶段的风险识别一般分为以下几个方面：盾构机械的吊装和拼装时的风险识别；盾构始发时的风险识别；盾构到达时的风险识别；临时工程和设备拆除事故。

2.盾构穿越密集建筑群沉降存在的风险

在铁路隧道盾构掘进时引起的地表变形一般主要包括；早期沉降、开挖面前变形、盾构通过时沉降、盾构空隙沉降、后期沉降五个阶段。在盾构施工中发生地面沉降的原因是非常复杂的，和很多因素都与非常紧密的联系，比如，地层条件、土仓压力、出土量、掘进速度、注装时间、压力、注装量等很多情况。所以，在具体施工中，要随时进行检测与控制，及时调整施工中的各种数据与参数，从而保障施工的安全。

3.盾构隧道掘进施工中存在的风险

掘进阶段的施工风险主要有盾构正面阻力过大、地层变形、盾构掘进面土体失稳、盾构机发生自转、盾构机后退、盾尾密封装置泄漏、盾构内出现涌土、流砂、漏水、掘進轴线偏差过大等等。

二、盾构施工风险产生的主要原因

1.地质及水文条件方面的原因

铁路隧道工程属于非常典型的隐蔽工程，存在的风险非常大，很多不确定性因素，比如，土体还是岩体，硬的还是软的，沙性的还是粘性的，富水性弱还是强等等，对施工方案的选择都产生了重要的影响。而且地下工程所处的地质、水文条件等，表现出来非常大的随机变异性，而且还有大量水的活动和作用。同时，受到相关设备条件的约束与限制。所以，只能对岩土性质和水文参数作近似的量测和估计。所以，根据相关的实际工作经验和实验数据证明，岩土的地质参数有很高的不确定性，已经成为影响铁路隧道顺利施工的主要因素。

2.设备方面的原因

要做好一件事，准备工作非常重要。所以，盾构施工的设备在具体施工中具有十分重要的作用。根据不同的、特殊的水文、地址条件和实际的施工方案，盾构设备的选型工作非常的重要。而盾构设备也是集合多种学科原理设计而成的科技产品。根据不同的施工情况，设计出来的设备具有很大的差别，有的甚至完全不同。所以，一定要采取科学的方法，进行设计、选型和建造，只有这样才可以得到符合实际工程情况的盾构设备，预防施工中出现的风险因素的发生。

3.施工人员方面的原因

施工人员的技术能力、身体素质、工作习惯、安全意识、处理突发事件的能力在控制盾构施工中起到了非常大的作用。因为铁路隧道施工的时间和周期都是非常长的，再加上相对较差施工条件，对相关的施工人员会造成很多干扰和影响，很容易引发安全事故的发生，因此，确保具体施工操作人员具有良好的技术能力也是非常重要的一项工作。

4.施工环境方面的原因

工程施工环境错综复杂，铁路施工多建于城市中心区域，建筑周边环境相对更为复杂。对于地下铺设的管线必须要进行详细的计算与测量，如果出现资料不全或者勘察不力的情况，将会极大的增强工程施工的不确定性。

5.施工管理方面的原因

项目施工管理薄弱，技术专业水平低。我国专业铁路建设人才数量有限，在全国大范围进行铁路施工的过程中明显表现出人才紧张的局面，很多铁路施工人员都是以外来务工人员为主要施工力量，只进行了简单的岗前培训即上岗，甚至直接将部分工程分包给资质不全的承包商，这些都是在施工管理与专业水平方面所暴露出来的问题。

三、盾构施工风险的防范对策

1.铁路隧道盾构进出洞施工风险的防范对策

（1）对盾构进出洞端头的地层情况要进行仔细的考察，确保盾构机进出洞端头地层加固长度不能小于盾构的长度，土壤表面稳定性不好的位置，应该采用降水的方法作进一步的加固。

（2）在打开洞口之前，地层的加固效果一定要经过相关的测试，以确保达到相关标准之后，才能打开。如若发现测试无法通过，就需要我们运用有效的对策进行调整，直到达到了工程的标准和要求之后，再进行施工。

（3）在盾构始发阶段，盾构机掘进推力不能过大，同时，由于地层也比较的软，所以，一定要预防盾构机的栽头。

2.开挖面失稳的防范对策

（1）在准备开始施工开挖前，为了获得第一手更科学可行的数据，可以先收集区间地层的碴土进行改良的实验，这样就可以让挖掘出来的渣土具有塑性、流动性和止水性，还可以让渣土填满压力舱。

（2）对土仓的压力应采取严格的控制措施，这样就可以预防开挖面不稳定等很多问题。

（3）对掘进的速度与渣土的排量进行严格的控制，同时，让开挖量与排土量保持平衡，从而确保工程科学有序的顺利开展。

3.盾构施工中沉降的预防对策

（1）当进行盾构掘进施工的时候，施工单位一定要布置专业的技术人员对周围的管线，道路和建筑物的实际情况进行检测，并第一时间分析并处理相关的检测数据，对那些不正常的数据要加强相关的监测与分析，发现问题，及时调整，从而进一步确保做到信息化的建设施工。

（2）相关施工部门一定要安排专业的技术人员对已经发生的沉降情况，要及时处理。并且要对周围的沉降情况做好相关的记录工作。

（3）同步注浆与二次注浆的工作一定要安排好。我们可以运用同步注浆与二次注浆的方法对盾尾的建筑空隙和因浆液收缩而产生的空隙进行填充，在具体施工过程中，对注浆的压力与注浆量一定要控制好，以便既能把空隙填充完整还不会让土体产生变形。另外，可以运用钻机进行地表注浆的方法，对沉降情况较为严重区域进行加固，从而进一步增加地基的强度，以免沉降情况再次发生、扩大。如果需要，还可以提前加固出现危险情况的建筑物。

四、结束语

总之，随着我国铁路工程建设的不断发展，铁路隧道施工项目不断增多，其中盾构法施工技术起到了非常大的作用，可是盾构隧道施工非常容易引起地面的沉降以及地层的位移等很多问题。因此，我们就需要切实可行的控制措施，采取科学的施工方案，从而防止可能出现的安全风险，进一步确保铁路工程建设的安全顺利实施。

参考文献：

[1]郭建，李集，施烨辉，等.铁路隧道盾构法施工安全风险评估研究综述[J].浙江建筑，2014（7）：15-16.

[2]孙佳.盾构法施工在过江隧道中的风险及应对措施刍议[J].价值工程，2014（5）：73-74.