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南宁地铁盾构施工风险管理的研究 　　[摘 要]针对南宁特殊工程和水文地质特点，从机械、施工操作及对周边环境影响三方面分析了地铁盾构施工存在的风险，有针对性地提出盾构施工风险防范的具体措施。 　　[关键词]南宁地铁 盾构施工 风险管理 　　中图分类号：U231.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）13-0350-02 　　1 引言 　　2011年12月29号，随着南宁地铁1号线的全线开工建设，南宁地铁开工建设的序幕正式拉开，此后2号线、3号线陆续开工，南宁市轨道交通快速发展。南宁地铁穿越位置主要为富水的砂卵石地层，工程和水文地质条件呈现“三高”特点：地下水位高、卵石含量高、地层强度高。由于特殊的地质条件和周边环境，南宁地铁采用盾构法施工的区间隧道面临众多技术难题，盾构掘进过程中会遇到刀盘刀具磨耗严重、地面沉陷、盾构涌泥涌沙、地下管线破坏、地面建筑物破坏等诸多风险。本文根据南宁地铁盾构隧道施工的实践经验，从机械、施工操作及对周边环境影响三方面分析盾构施工风险，并提出相应对策，为今后地铁盾构隧道施工的安全进行提供参考。 　　2 南宁地铁工程和水文地质条件 　　南宁地铁盾构区间隧道通过的地层主要为卵石土，局部位置穿越细砂层和泥岩层，该地层主要有以下特点： 　　（1）卵石含量高：卵石土地层中卵石含量40%以上，为该地层的骨架成分； 　　（2）砂含量高：砂卵石中砂含量高，含量约12%-33%，呈透镜体分布； 　　（3）颗粒间胶结物：胶结物广泛分布于砂卵石中； 　　（4）地下水位高：枯水期水位埋深3m-5m，丰水期水位埋深2m-4m。但由于沿线车站等基坑降水作用，区内地下水位埋深约6m-12m。地下水位年变幅约为1m -2m。 　　（5）地层透水性：卵石土地层渗透系数高达12.5m/d-48.5m/d，透水性强。 　　3 南宁地铁盾构施工的风险分类 　　3.1 盾构施工机械风险 　　盾构机械的适应性和使用性能将对工程建设造成重大影响，不仅影响施工效率、工程成本，还关系到隧道能否成功贯通。盾构机械风险包括以下情况： 　　（1）刀头磨损 　　长距离施工导致大刀盘、刀头磨损较大、无法正常推进；由于地层介质的变化，使得刀头每间隔一定距离由于高度磨损变平需要更换。 　　（2）泥浆泵及管路磨损、堵塞 　　排出泥浆中砂石成分对泥浆泵及排送管路的磨损，致使刀盘切削的土体无法正常排出。 　　（3）主轴承磨损，密封件防水失效 　　由于长距离推进导致主轴承磨损，密封件防水失效，密封仓内泥浆向盾构机内渗漏，不能保证工作面土压力。 　　（4）盾尾密封失效 　　盾尾密封系统不可靠或长时间磨损，导致周边水土流失，盾构机内涌水或沉陷。 　　（5）铰结（转向） 　　密封铰结（转向）密封装置失效，导致盾构机内漏水、漏砂。 　　（6）液压推进系统漏油 　　液压推进系统漏油，无法提供正常的推力或导致盾构后退。 　　（7）注浆管路堵塞 　　注浆管路由于浆液硬化等原因堵塞，使注浆无法正常进行。 　　3.2 盾构施工操作风险 　　（1）工作井的结构和支护不当，将产生过大的变形甚至基坑失稳，土体坍塌，盾构机被掩埋。 　　（2）盾构始发时姿态控制不良，导致管片拼装质量不过关。 　　（3）高水压下长距离施工及换刀及开仓，掘进中途设备检修和更换刀具风险极大。 　　（4）土仓压力选择不当，致使前方地表产生较大的隆起或沉陷。 　　（5）盾构施工过程中，轴线控制不当导致隧道轴线标高偏离设计线路过多或左右偏差过大，影响隧道的使用。隧道距离很长时，如果在推进过程中轴线控制不好，在进洞时，很可能会偏离目标井较大。 　　（6）盾构在进洞或对接时由于轴线偏差较大，又不具有足够的纠偏距离，使得盾构机偏离目标井或对接错位。 　　（7）更换盾尾密封装置时防止涌水措施不当导致盾构内水淹或沉陷。 　　（8）千斤顶的配置不合理使管片容易产生裂缝。 　　3.3 盾构施工环境风险 　　盾构施工将引起一定范围内地层的变形。对于位于影响范围内的建筑物，由于地基土体的变形而导致其外力条件和支承状态发生变化，而外力条件的变化又将使已有建筑物发生沉降、倾斜、断面变形等现象。外力条件的变化类型主要包括： 　　（1）地层应力释放引起的弹塑性变形，导致建筑物地基反力的大小和分布发生变化。主要由开挖面坍塌、盾构蛇行与超挖、盾尾间隙的产生、衬砌变形等引起； 　　（2）因有效覆土压力的增大而导致的土体压密沉降，使建筑物地基的垂直土压力增大。主要由各种因素导致的水位下降而引起； 　　（3）因土体负载而导致的弹塑性变形，使建筑物地基的土体压力增大。这主要由盾构推力过大、盾构与周围土体间的摩擦、壁后注浆压力等引起； 　　（4）因土性变化而导