土压盾构机施工技术风险控制及案例分析

某项目部“盾构施工危险源评估及控制措施”实例，超实用-建筑技术在盾构施工作业中危险源存在于盾构吊装、始发、接收、开仓作业及联络通道施工等方面，为更好做到施工安全，我项目部针对危险源采取如下控制措施：1、盾构始发掘进、管片拼装中的重大危险源，主要造成机械伤害、物体打击和高处坠落。

控制措施：（1）加强作业人员的安全规章制度的学习，提高安全防范意识，作业人员正确佩戴安全帽，进入施工现场遵守我项目部的安全管理规定。

（2）管片安装进行时，非工作人员不得进入安装区域，安装人员不得站立在管片安装机上，管片安装机操作司机在操作过程中随时关注管片安装区域内人员的情况。

（3）在进行紧固螺栓时不得移动管片安装机，避免人员摔跌受伤。

拼装机上不得放置任何工具、物体，拼装机下严禁站人，以免造成人员伤害。

（4）安全管理人员积极做好盾构掘进及管片拼装过程中的机械及人员的安全检查工作，及时排除周围危险点，确保施工作业环境安全。

2、盾构机及后配套设备安装、拆卸过程中容易发生机械伤害、物体打击等重大安全事故。

控制措施：盾构机体及后配套设备重量过大，故采用大型吊车进行吊装作业，吊车作业人员严格遵守吊装操作规程。

盾构机外壳吊装，使用二氧化碳保护焊在机体上焊接吊耳。

焊接完成后，由专业单位人员进行吊耳探伤检测，合格后进行吊装作业。

（1) 严格按照施工方案的要求作业，任何变更需经各方施工人员的共同确认无误方可执行。

（2）严格遵守现场施工的各项安全规定，遵守吊车操作规程。

（3）所有作业人员上岗前不得饮酒，着装规范、戴安全帽、高空作业系好安全带，穿防滑工作鞋；各工种人员作业时佩带好本工种劳动保护用品；特殊工种人员必须持证上岗。

（4）施工人员必须服从项目部技术人员及安全人员指挥，文明施工，作业时作到三不伤害。

（5）施工前，项目部技术人员必须提前对现场管理人员、各工种施工人员做好安全交底；同时，现场管理人员要做好现场交底；各相关人员应严格按照交底要求进行施工。

盾构法施工安全技术与风险控制一、风险分析（1）在吊装作业前，钢丝绳死弯、吊钩连接松动以及限位器发生失灵状况且未及时检测维修，可能造成吊装作业中钢丝绳断裂、吊钩脱落等后果，从而造成起重伤害。

（2）始发或接收盾构工作井端头地层未加固且未及时察觉，可能造成盾构机械在接收过程中因地基承载力不足而压垮工作井，造成地基坍塌。

（3）施工前掘进参数选择错误、开挖面失稳、隧道塌陷以及地表下沉等状况，可能造成坍塌等事故。

（4）通过浅覆土地层时，因开挖深度过小可能使上方地层承载力过小而坍塌；通过小净距、小半径曲线、大坡度地段时，易因开挖半径和开挖量选择过大或过小或洞壁支护不当而造成通道渗水、冒顶片帮、坍塌等事故。

（5）施工过程中，盾构机械的刀具、刀盘、主轴承等重要部件失效失灵，可能因刀具、刀盘碎裂而飞出伤人，主轴承断裂而造成机械伤害。

（6）施工人员在端口带压时更换刀片，可能在拆卸刀片时，因刀片飞出而造成机械伤害。

（7）施工运输指挥不当，信号和制动失灵，货车汽车超速、超载及机械故障等，可能会导致货车侧翻、机械损伤甚至导致车祸发生，造成车辆伤害。

（8）未配备或极少配备消防器材或消防器材失效，可能导致在意外火情发生时无法及时处理，从而酿成火灾、人体被灼烫等事故。

（9）盾构施工前，未对地层、地下管线、地上地下的建筑物、构筑物以及障碍物进行详细而周密地调查，可能导致在施工过程中不慎破坏地上地下的建筑物、构筑物以及地下管线等设施而造成坍塌，以及破坏地基稳定性，使隧道出现冒顶片帮等问题。

若管道为输水管道，还会导致隧道渗水，造成透水事故。

（11）施工单位未建立健全完善的安全生产保障体系及规章制度，未对施工人员进行安全教育和培训，盾构作业人员未进行专业技术培训考核或者未合格且颁发相应操作证后就上岗的，这会使施工风险大大增加，特别是盾构工作中因操作人员的错误操作，可能会造成机械伤害。

（12）盾构施工各工序作业前未编制安全作业规程和作业指导书，关键工序未编制专项安全技术措施或编制后未经监理单位审批后实施，可能导致施工过程中安全监管不严，工作人员疏忽大意，造成机械伤害、物体打击等各种伤害。

盾构机始发和接收的风险及控制我国地铁隧道施工已开始使用盾构法。

随着技术进步、认识提高、综合国力的增强，特别是随着该施工技术所显现的优势，盾构法越来越多地被国内地铁界所接受。

盾构的始发和接收是贯穿整个盾构施工当中的重点，也是较容易出现风险的关键环节.所以控制好始发和接收的风险尤为重要。

一，盾构基座变形1。

1、现象在盾构进出洞过程中,盾构基座发生变形，使盾构掘进轴线偏离设计轴线.1.2、控制措施(1）盾构基座形成时中心轴线应与隧道设计轴线方向一致，当洞口段隧道设计轴线处于曲线状态时，应考虑盾构基座与隧道设计曲线的减缓夹角扩大方向放置，两轴线接触点必须设于洞口内侧面处；（2)基座框架结构的强度和刚度能克服进洞段过土体加固区时盾构机所产生的与基座的摩擦力，以及盾构自身的重力和刀具切入地层所产生的扭矩。

（3)合理控制盾构姿态,尽量使盾构机在没有离开基座前的轴线与盾构基座中心轴线保持一致.（4）盾构基座的底面与始发井的底板(预埋件）之间要垫平垫实，焊接紧密，保证接触面积满足要求。

基座与周边侧墙的支撑要焊接紧密、牢固。

1.3、治理办法（1）查清前方土体是否有障碍物,并采取有效措施清除。

(2)清查盾构机的结构部分是否与基座有硬性接触，并清除. （3）先停止推进，对已发生变形破坏的构件分析破坏原因，进行相应的加固,如发现强度的原因可进行补强力焊。

对需要调换的部件，先将盾构支撑牢靠,再调换被破坏构件；（2）盾构基座的变形确实严重,盾构在起上又无法修复和加固时，只能采取盾构脱离基座,创造工作条件后对基座作修复加固.二，凿除钢筋混凝土洞门产生涌土2.1、现象在破除洞门过程中，洞门前方土体从洞门间隙内涌入工作井内. 2。

2、控制措施（1）根据现场土质状况，制定合理的土体加固方案，无侧限抗压强度≥0。

8MPA时满足始发，并在破洞门前设置观察孔,检测加固效果，以确保在土体加固效果良好的情况下破洞门；（2）布置井点降水管，将地下水位降至能保证安全进洞水位; （3）根据洞门的实际尺寸，制定合理的洞门破除方案,施工安排周详，确保破洞门时安全、快速。

目录Contents盾构施工简介盾构施工主要风险及预防措施一•盾构施工简介盾构工法定义盾构（Shield)一词的含义在土木工程领域中为遮盖物、保护物。

是指把外形与隧道截面相同，但尺寸比隧道外形稍大的钢筒或框架压入地中构成保护掘削机的外壳。

该外壳及壳内各种作业机械、作业空间的组合称为盾构机。

盾构法施工是暗挖法施工中的一种全机械化施工方法。

它是将盾构机械在地中推进，通过盾构外壳和管片支承四周围岩防止发生往隧道内的坍塌，同时在开挖面前方用切削装置进行土体开挖，通过出土机械运出洞外，靠千斤顶在后部加压顶进，并拼装预制混凝土管片，形成隧道结构的一种机械化施工方法。

盾构施工目前已广泛应用于地铁、铁路、公路、市政、水电隧道工程。

二•盾构施工主要风险及预防措施1地质风险2机械风险3施工风险1地质风险由于地质勘探的局限性，盾构掘进过程中遇到未探测到的不良地质及地下障碍物的风险很大。

A可能导致的后果①盾构设备异常损坏，工期延误；②地面沉陷，引发管线断裂、交通中断，房屋倾斜等等安全事故；③施工过程中掘进困难，姿态难以控制等。

案例北京地铁四号线颐和园站—北宫门站区间，地质报告显示穿越区多为粉质粘土、粉砂土及粉土，局部穿越风化岩石，个别部位有砂卵石层侵入隧道断面。

施工中，当盾构左线掘进至第598环和第632环时发现硬岩，造成刀具严重磨损。

B-1粉质粘土粉砂土及粉土风化岩石砂卵石B-2案例—掘进过程中遇到孤石厦门地铁一号线某区间，施工前由于其他干扰原因部分里程段未做地质补勘。

当掘进到里程段时掘进参数发生了明显的变化，掘进速度明显降低，待开仓检查发现刀盘前方存在较大孤石，大部分刀具受到严重的冲击破坏。

C预防措施1、施工前，通过地质补勘等方法，进一步查清隧道的地质条件，掌握尽可能详尽的地质资料；C预防措施预防措施C2、施工中，利用盾构机本身的超前地质钻机及超声波等超前地质探测装置，提前探测工作面前方地质情况，以便及时发现异常并采取措施进行处理。

盾构施工风险掌握近年来,国内地铁区间隧道大量承受盾构法施工，盾构技术有了长足进步，但盾构施工事故还是时有发生。

在盾构施工中地质是根底，设备是关键,人是根本.避开事故的核心是对风险进展辨识，实行有效措施，阻挡或降低风险的发生。

一、盾构进出洞风险掌握盾构在工作井内始开掘进必需凿出预留洞口的钢筋混凝土后，才能将盾构推入洞口，盾构刀盘转动切削洞口外土体.由于凿出预留洞口的钢筋混凝土需要较长时间,洞口土体暴漏时间过长会引起土体坍塌进入工作井,影响盾构始发；如遇含水饱和的砂性土，极易引起大量水涌入工作机,造成严峻的工程事故，延误工期和造成巨大的经济损失。

尤其是大直径盾构由于埋设大和洞口面积大，盾构始发的风险更大。

需实行以下措施:①从设计上加强端头加固措施，如在端头洞门增加排素混凝土桩，端头加固选用效果较好如三轴搅拌桩的施工方案。

②对于富水地层，必需承受降水措施。

③对端头加固加固效果进展检测，确保端头加固的整体性和抗渗性满足设计要求.加固体与井壁密封性不能消灭缺陷点。

二、小曲线半径地段盾构施工风险掌握小半径曲线上推动时，土体对盾构和区间的约束力差，盾构轴线较难掌握。

同时由于曲线半径过小，使得掘进时盾构机向曲线外侧的偏移量增大，对管片拼装造成肯定影响。

施工中严格掌握油缸的分区推力，适时调整盾构姿势,严格掌握盾尾间隙。

小半径曲线盾构掘进时，要实行以下措施：①盾构测量盾构在小半径曲线段推动时,增加隧道测量的频率,确保盾构测量数据的准确性。

通过测量数据来反响盾构机的推动和纠偏.在施工时实施跟踪测量，确保盾构机良好的姿势。

由于隧道转弯曲率半径小，隧道内的通视条件相对较差，需屡次设置的测量点和后视点。

在设置的测量点后，严格加以复测，确保测量点的准确性，防止造成误测.同时,由于盾构机转弯的侧向分力较大，易造成已成环隧道的水平位移,所以必需定期复测后视点，保证成型隧道位置的准确性。

②盾尾间隙掌握小曲率半径段内的管片拼装至关重要,合理的盾尾间隙有利于管片拼装和盾构进展纠偏。

摘要:长沙地铁2 号线溁湾镇站—橘子洲站区间盾构隧道下穿湘江堤坝段施工风险高、难度大，本文对其风险进行系统分析，阐述风险产生的原因及造成的危害，提出隧道盾构法穿越堤坝段施工风险控制措施。

结合现场施工与监测情况，探讨堤坝的变形规律，对堤坝稳定性进行评价。

实践证明风险控制措施效果良好，可供类似工程参考。

关键词:地铁土压平衡盾构堤坝风险分析控制措施1工程概况盾构隧道穿越堤坝施工时，上覆土厚度变化大并受高水压影响，施工风险较高，确保堤坝的安全至关重要。

长沙地铁 2 号线溁—橘区间起始于溁湾镇站，在橘子洲大桥西引桥南侧30 m 位置穿入湘江，过湘江西汊后进入橘子洲站［1］。

区间线路起讫里程为 DK4 +450. 900—DK5 + 444. 000，隧道于 DK4 + 965—DK5 +015 段穿越湘江西岸防洪堤坝，穿越段长约 50 m，见图 1。

湘江西岸防洪堤坝由挡浪墙、挡土墙、抗滑桩等结构组成。

盾构外径为 6 m，纵向坡度为－ 3. 5%，隧道依次下穿潇湘中路、沿江人行道、防洪堤坝、河床等，下穿构筑物的结构较为复杂，盾构隧道纵向坡度和覆土厚度变化较大。

穿越堤坝段隧道埋深为 9 ～ 20 m，洞身位于强风化板岩地层，下穿湘江大堤的 DK4 + 975 典型断面如图 2 所示。

1 / 7 使命：加速中国职业化进程2施工风险分析与控制措施作为第一条穿越湘江的盾构隧道，长沙地铁 2 号线湘江隧道地质条件和环境条件复杂。

特别是盾构穿越防洪堤坝，风险源众多，盾构施工主要风险源为复杂的地质条件、堤坝结构、盾构掘进参数、施工组织与管理。

2. 1风险辨识与分析1) 复杂地质条件及不利环境复杂地质条件对盾构下穿堤坝产生的不利影响表现在: ①地层从上往下分别为细沙、卵石、全风化板岩、强风化板岩，江边地下水位相对较高，地层透水性强，盾构掌子面易受地下水渗流影响，稳定性降低，该地层中掌子面失稳风险较大; ②板岩经一定程度的风化，地层存在软硬不均; ③风化板岩黏粒较多，易附着在刀盘上，形成泥饼，影响盾构掘进。

第1篇摘要：深圳地铁14号线作为我国城市轨道交通建设的重要项目，其盾构施工工程展现了我国在隧道施工领域的先进技术和管理水平。

本文将详细解析深圳地铁14号线盾构施工工程，探讨其关键技术、管理策略及取得的成果。

一、工程背景深圳地铁14号线全长50.34公里，共设31座车站，是深圳地铁线网中的重要组成部分。

该线路穿越深圳多个区域，地质条件复杂，盾构施工面临着诸多挑战。

二、盾构施工关键技术1. 工程地质勘察在盾构施工前，对地质情况进行详细勘察，为盾构选型、施工方案制定提供依据。

深圳地铁14号线地质勘察结果显示，线路穿越地层主要为第四系冲洪积层、残积层和基岩。

2. 盾构选型根据地质条件和施工要求，深圳地铁14号线盾构机采用土压平衡盾构机。

该盾构机具有开挖直径大、稳定性好、适应性强的特点，能够满足复杂地质条件下的施工需求。

3. 盾构始发与接收在盾构始发和接收过程中，采用了一系列关键技术，确保施工安全、高效。

如：（1）始发前，对盾构机进行精确就位，确保精度满足设计要求；（2）采用液压油缸推进，实现盾构机的平稳始发；（3）接收过程中，通过调整推进速度和姿态，确保盾构机顺利接收。

4. 盾构掘进（1）采用全断面扫描，实时监测盾构机姿态和地层变化，及时调整掘进参数；（2）在掘进过程中，采用多种措施防止地层变形和涌水涌砂，确保施工安全。

5. 盾构隧道衬砌施工采用预制混凝土衬砌，提高施工效率和质量。

在衬砌施工过程中，严格控制混凝土浇筑质量和衬砌厚度，确保隧道结构安全。

三、管理策略1. 施工组织管理（1）建立健全施工组织体系，明确各部门职责，确保施工顺利进行；（2）加强施工人员培训，提高施工技能和安全意识；（3）实施动态管理，及时调整施工计划，确保工程进度。

2. 质量安全管理（1）制定严格的质量安全管理制度，确保施工过程符合规范要求；（2）加强现场监督检查，及时发现和整改安全隐患；（3）定期开展质量安全管理培训，提高员工安全意识。