盾構(gòu)施工風(fēng)險(xiǎn)分析

主講人：李昭暉SAFETYMANAGEMENTofUNDERGROUDENGINEERINGCONSTRUCTION地下工程施工安全管理盾構(gòu)施工風(fēng)險(xiǎn)管理盾構(gòu)施工風(fēng)險(xiǎn)分析目錄盾構(gòu)施工安全事故案例盾構(gòu)施工風(fēng)險(xiǎn)分類盾構(gòu)施工主要風(fēng)險(xiǎn)123一、盾構(gòu)施工安全事故案例盾構(gòu)法是建造地下隧道最先進(jìn)的施工方法之一。自從1825年布魯諾爾在英國秦晤土河下首次使用手掘式矩形盾構(gòu)技術(shù)開挖第一條盾構(gòu)隧道以來，至2020年，盾構(gòu)技術(shù)經(jīng)歷了195年的應(yīng)用與發(fā)展。一、盾構(gòu)施工安全事故案例布魯內(nèi)爾開發(fā)的世界上第一臺(tái)盾構(gòu)僅掘進(jìn)458m的隧道就歷時(shí)18年(1825-1843年)，施工中經(jīng)歷了5次特大涌水，犧牲了6條生命。目前，盾構(gòu)法隧道的施工技術(shù)在世界許多國家不斷得到發(fā)展，但在推廣與應(yīng)用上出現(xiàn)了一些道事故，這些事故的發(fā)生，不僅影響了整個(gè)工程的工期，還造成了極大的經(jīng)濟(jì)報(bào)失和不必要的人員傷亡。一、盾構(gòu)施工安全事故案例因盾構(gòu)對(duì)風(fēng)化巖石地層施工的不適應(yīng)性，具體表現(xiàn)為掘進(jìn)速度低、刀具磨耗嚴(yán)重、地表沉降大、出現(xiàn)泥餅現(xiàn)象，甚至還導(dǎo)致3棟3~4層樓房倒塌廣州地鐵一號(hào)線廣州地鐵三號(hào)線廣州地鐵三號(hào)線盾構(gòu)在上軟下硬地層掘進(jìn)異常困難，導(dǎo)致地表房屋大量損壞，最大裂縫寬達(dá)12cm。一、盾構(gòu)施工安全事故案例天津地鐵2號(hào)線建國道至天津站區(qū)間，右線螺旋機(jī)被水泥固結(jié)塊卡死無法運(yùn)轉(zhuǎn)，在開啟觀察孔進(jìn)行處理時(shí)，螺旋機(jī)突沙涌水，導(dǎo)致地面坍塌，最終左右線2臺(tái)盾構(gòu)被埋。天津地鐵2號(hào)線2018年2月7日，佛山地鐵2號(hào)線一期一標(biāo)段綠島湖至湖涌盾構(gòu)區(qū)間右線工地突發(fā)透水，引發(fā)隧道和路面坍塌，造成11人死亡、1人失蹤、8人受傷，直接經(jīng)濟(jì)損失5324萬元。佛山地鐵2號(hào)線二、盾構(gòu)施工風(fēng)險(xiǎn)分類盾構(gòu)施工的風(fēng)險(xiǎn)，總是利用或?qū)ふ摇暗刭|(zhì)和環(huán)境的復(fù)雜性”、“盾構(gòu)設(shè)備的不適應(yīng)性”、“盾構(gòu)從業(yè)人員認(rèn)知的局限性、方案和措施的不合理性”等薄弱環(huán)節(jié)作為突破口，引發(fā)工程事故。盾構(gòu)施工風(fēng)險(xiǎn)有哪些?

地鐵盾構(gòu)隧道施工風(fēng)險(xiǎn)原因可歸結(jié)為自然因素、人為因素和盾構(gòu)機(jī)因素。地鐵盾構(gòu)施工風(fēng)險(xiǎn)自然因素40%人為因素30%盾構(gòu)機(jī)設(shè)備30%二、盾構(gòu)施工風(fēng)險(xiǎn)分類詳細(xì)可靠的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)及施工環(huán)境資料是盾構(gòu)工程成功的基本條件，直接決定了盾構(gòu)工程的成敗。地質(zhì)條件、環(huán)境條件a.決定了采用盾構(gòu)是否可行;b.決定了盾構(gòu)的選型;C.決定了盾構(gòu)的主要參數(shù);d.決定了輔助施工設(shè)備的選擇和應(yīng)急預(yù)案的制訂。2.1自然因素二、盾構(gòu)施工風(fēng)險(xiǎn)分類2.2盾構(gòu)機(jī)設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)技術(shù)先進(jìn)、質(zhì)量可靠的盾構(gòu)和經(jīng)驗(yàn)豐富、服務(wù)專業(yè)的盾構(gòu)制造商是盾構(gòu)工程成功的關(guān)健因素。1.盾構(gòu)選型和功能性缺陷：a)泥水還是土壓b)驅(qū)動(dòng)力及扭矩的設(shè)計(jì)值c)開口率(砂礫層中采用大開口率)d)刀具配置與刀型、刀間距與刀刃高差設(shè)計(jì)e)碴土改良裝置及同步注漿系統(tǒng)f)帶壓進(jìn)艙系統(tǒng)二、盾構(gòu)施工風(fēng)險(xiǎn)分類2.2盾構(gòu)機(jī)設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)2.主軸承或主軸承密封損壞3.鉸接密封或盾尾密封損壞4.刀盤損壞(解體、開裂、磨損)，刀具磨損5.螺旋機(jī)損壞或破碎機(jī)或排泥泵損壞6.減速箱及齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)損壞二、盾構(gòu)施工風(fēng)險(xiǎn)分類2.3從業(yè)人員風(fēng)險(xiǎn)經(jīng)驗(yàn)豐富、管理科學(xué)、專業(yè)高效的盾構(gòu)施工隊(duì)伍是盾構(gòu)工程成功的根本因素。盾構(gòu)從業(yè)人員風(fēng)險(xiǎn)：人為風(fēng)險(xiǎn)1.認(rèn)知的局服性，主要表現(xiàn)在不能全面系統(tǒng)地了解地質(zhì)和環(huán)境的變化以及不能全面掌握盾構(gòu)設(shè)備的性能;2.施工組織及責(zé)任心問題;3.施工方法和措施的合理性問題。三、盾構(gòu)施工主要風(fēng)險(xiǎn)(1)地質(zhì)勘察準(zhǔn)確度（2）盾構(gòu)的地質(zhì)適應(yīng)性三、盾構(gòu)施工主要風(fēng)險(xiǎn)(3)盾構(gòu)進(jìn)出洞(4)開挖面穩(wěn)定三、盾構(gòu)施工主要風(fēng)險(xiǎn)(5)盾尾密封失效(6)軟硬不均地層掘進(jìn)三、盾構(gòu)施工主要風(fēng)險(xiǎn)(7)建（構(gòu)）筑物下方更換刀具(8)地層損失和不均勻沉降三、盾構(gòu)施工主要風(fēng)險(xiǎn)(9)開挖面有障礙物（如孤石等）(10)隧道上浮三、盾構(gòu)施工主要風(fēng)險(xiǎn)