盾构法是借助于盾构机完成地下施工作业的施工工法，与其他传统地下工程施工工法相比具有结构安全可靠、速度快及施工效率高等特点。目前，随着城市化的进程，城市用地越来越紧张，地铁建设规模也越来越大，盾构机作为一种兼具经济性、安全性、环保性以及高效性的施工机械，势必会在城市轨道交通施工中得到进一步的应用。但盾构法施工期间也存在一定的问题，给地铁施工带来一些不良影响。为了能够规避上述风险，就必须结合地铁盾构施工实际情况，对施工期间的风险要素进行科学评估，并加以合理防范。

地铁盾构法施工的常见风险

1.工程勘察风险

工程勘察是设计和施工的基础。准确的工程勘察，能正确反映工程地质条件及岩土特性，并为盾构机的选型和正常掘进提供重要参考依据。若勘察工作不到位，不良工程地质（如复合地层、富水断裂带、砂砾石地层、溶洞、瓦斯等）问题无法揭露出来，将会干扰相关人员对盾构机选型的判断，同时也会降低后续工程进展的安全度。

2.设备风险

盾构机是涉及多种学科、多种材料、多种工艺技术及多种高新技术等的大型高科技施工设备，具有较大的体积和智能化、多功能化等特点。主要风险体现在盾构选型时，刀具配置、渣土改良装置、带压进舱系统设计不合理等。盾构掘进时会面临被迫停机进行开仓检修等风险。此外，常压进仓作业与带压进仓作业分别会出现开挖面坍塌以及压缩气体威胁工作人员安全等风险。

3.盾构进出洞风险

盾构进出洞口的过程需要严格的安全保障，否则将会导致事故的发生，因此，端头土体的加固显得尤为重要。在端头加固时，施工单位往往忽视降水工作，尤其像富水砂砾石地层，一旦盾构进出洞后，如洞门封堵不及时，极易造成地面塌陷。

4.盾构穿越建构物风险

当盾构机穿越密集建筑群，尤其是一些建筑年代较久的基础砖混结构房屋时，一旦加固措施不到位、掘进参数未控制好、超方严重时，极易发生楼房开裂甚至塌陷事故。在砂砾石地层中，当隧道区间上方存在老旧污水管（普遍为承插式混凝土管道）时，一旦污水管发生渗漏，将会使管道下方地层砂土流失产生空隙，盾构掘进时扰动地层，会发生超方而引发塌陷，致使排污管道破坏，污水灌入隧道区间。

5.开挖风险

如果盾构机的施工区域存在管涌、流砂、空层等地层问题，则会导致施工过程中开挖面土层松散缺乏稳定性，造成盾构机磕头或者突沉等情况。另外，如果施工时没有有效绕开地层空洞，会导致盾构机的轴线无法正常发挥作用，进而引发施工区域沉陷、塌方和偏移等地质灾害。在盾构机向目标工作井作业时，如果作业区上方的地层失稳则会出现超浅覆土的情况，导致盾构直接暴露在地面；如果作业区域突然出现积水或者大规模的涌水现象，则会发生严重的塌方事件，或者造成地表严重变形。

6.掘进过程坍塌事故风险

塌方事故是盾构机掘进过程中较为常见的事故，施工单位如若不能够及时寻找塌方的原因，没有采取有效的应急措施，必然会增加地表大范围沉降的可能，致使盾构机无法安全通过，对掘进作业产生较为严重的影响。不但对整个施工进度造成严重影响，而且地铁隧道施工质量也无法得到基本保证。

地铁盾构施工风险管理的对策

1.强化施工技术水平，提高风险管理意识

在地铁施工中，由于施工人员对盾构法的认识不到位，专业水平不高所造成的施工质量不佳等影响需要得到及时有效的解决。加强盾构技术的培训，并在提高施工技术人员理论知识水平的同时强化其专业技能水平。盾构隧道的施工风险主要有人、技术、环境的因素，在不同因素的影响下，地铁隧道的施工建设都呈现不同的建设质量，为了更好地进行风险管理，施工单位需要在盾构隧道施工全过程强化风险管理意识。一方面，加强风险意识宣传，使施工技术人员与风险管理人员在风险意识层面提高认识；另一方面，做好施工监督管理工作，对施工管理全过程实行严格的管理制度和管理流程，提高对盾构隧道的施工质量控制，保障风险管理工作起到实际效果。

2.管控材料设备质量

据调查，大部分安全隐患是因为材料和设备质量问题产生。施工单位要严格管控材料和设备的质量，建立好台账信息，并对材料进行封样、抽查检测。在机械设备进场前，要严格把控其检验情况、保养和检修情况等；进场拼装完毕后，还要进行验收备案。在地铁施工中，盾构机起着至关重要的作用，盾构机的选择直接关系到整个工程的成败，因此在盾构机质量把控中，一定要更为重视，包括对盾构机的各个部件，应进行详尽的检测。

3.合理控制施工方案

很多工程实践证明，复杂地质条件下的地铁盾构技术的施工也相对比较复杂，此外，各个施工细节间的联系也较大，如果某个施工环节没有达到相应的标准，就会导致施工质量下降，所以在施工过程中，施工人员要将实际情况与相关规划设计施工方案进行严格对照，还要遵守相关的标准体系，对施工质量进行有效管控。

4.优化盾构的施工参数

盾构机的施工参数也是决定其在施工过程对地层损伤程度的重要因素，要合理设置盾构机的施工参数，尤其是掘进时的土压力参数，如果土压力设置合理，土量不会过高，地表与土体之间的间隙也可以有效缩小，所形成的支撑力也会较高，不易产生沉降。在施工前，要使用盾构机进行试掘进，根据公式和施工实际计算合理的参数，从而优化盾构机的施工参数。如果参数准确合理，则掘进过程中的土压力比较科学，不易引发安全事故，也可以减少地表沉降，减少盾构机施工过程的人力物力损失。

5.加强盾构进出洞及穿越建筑物安全管理

首先需要对洞门外的地基进行加固，特别是在富水地层还要高度重视降水工作。其次，始发处的反力架装置及托架支撑必须安装到位，以保证其稳定性和安全性。在盾构机还未始发时，将充足的盾尾油脂注入盾尾，并做好密封工作。盾构机进入和完全出洞后，要及时进行洞口门的构筑，防止渗漏和塌陷发生。

盾构机下穿建构筑物前，需要对建构物的结构、建设年代和周边环境进行详细调查，必要时需对房屋进行安全鉴定和入户调查。掘进过程中，要调整好掘进参数，保证开挖面的出渣量处于适当水平，保持盾构行进过程的连续性。尤其要控制同步注浆，加压过大会引起地面隆起，加压过小会引起地面下沉。掘进过程中还需要适时对地表和建构筑物进行监测，如发现异常及时处置。

6.避免出现开挖面失稳的情况

如果对地铁盾构施工中需要承担地面压力的土层设计不够合理和科学，则容易出现开挖面失稳或者产生流砂等情况，最严重时还会危害到地表的建筑和居民安全，因此要使用如下方式预防开挖面失稳现象的发生：首先要掌握施工区地层的相关渣土数据，在获得实际参数的同时对渣土进行改良操作，确保开挖过程渣土具备良好的止水性和流动性；其次要将土层的压力控制在合理范围内；最后要参照施工实际数据将渣土的排土量和盾构机掘进速度都控制在合理的范围内，以便维持开挖量和排土量之间的平衡关系。

7.采取有效措施控制坍塌事故的产生

出现塌方时，要第一时间对行程坍塌的原因进行分析，并依据分析结果对塌方区域采取对应手段，防止地表出现进一步沉降，确保盾构机能够正常通过沉陷范围，并通过以下几方面对塌方区域进行控制：首先对坍塌周围的地表水进行有效拦截，避免其深入地铁隧道里，减少地铁隧道的用水量，并在事故发生的第一时间对坍塌处进行回填。其次，在科学范围内控制盾构机的出土速度和推进速度，确保开挖面土压力保持在平衡范围，以便减少地表沉降的范围；对注浆量适当增加，可以增加土层牢固性，避免地表沉降的范围出现延伸扩展现象。最后，在施工过程中，对盾构机的相关数据进行严密测量和监控，重点关注土仓压力、注浆量和出土量等，这样就能根据实际情况及时调整掘进的相关数据。

8.加强滞后沉降隐患排查治理

盾构隧道区间滞后沉降隐患排查治理是盾构法施工安全管理的重要环节，尤其是砂砾石地层的隧道区间，更是要高度重视。隧道成型后，施工单位要通过人员地面巡视和采用地质雷达探测等手段，对隧道区间上方是否存在空洞进行排查，盾构掘进异常段、长时间停机位置及超方严重的部位是隐患排查的重点部位。发现异常情况时，要及时制定措施对地层进行加固，防止地面沉陷事故发生。

结束语

总之，在地铁盾构施工中，一定要采取综合手段有效地对安全风险进行控制，以保证施工能够按照行业相关标准进行操作，并对施工中可能存在的所有风险点都进行评估、识别与评价，这样才能保证施工过程的人员及财产安全，让地铁盾构施工能够正常开展，确保整体的施工质量。