摘要：在盾构隧道施工中对安全的风险进行识别， 通常是根据施工的设计中提到的安全风险项目， 以往隧道施工中出现的风险项目、运
用先进的仪器设备超前探测出的风险项目。盾构施工过程中通常存在着诸如进出洞、障碍物、沉降、开仓与换刀等一系列风险，在盾构施工中要对这些风险严加控制，可以进一步确保施工的质量与安全。
关键词：盾构施工；风险；控制方法
中图分类号：U455 文献标识码： A
1盾构隧道施工风险研究的必要性
隧道与地下工程与其他工程项目相比， 由于具有隐蔽性、复杂性和不确定性等突出的特点， 风险大， 无论是设计、施工、决策都会遇到很多困难和障碍。尤其是在城市繁华或周围环境复杂的地带， 隧道与地下工程的施工和运营要涉及到过多的拆迁、对周围环境及管线的影响， 如果决策考虑不周， 在其规划、设计施工和运营中均会对社会和国家造成不必要的重大的损失和不可估量的社会负面影响。为解决这一问题， 就必然要借助风险评估和决策理论。风险评估可以对这些不确定因素进行系统全面地分析， 将不可预见的风险因素转化为定量的指标， 并通风险因素选择风险控制措施， 降低工程风险， 以达到安全、经济、高效的建设目标。
2盾构施工中存在的风险
2.1盾构进出洞风险
盾构在工作井内始发掘进必须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，造成严重的工程事故，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，对洞口土体加固的质量要求更高。加固的整体性和抗渗性至关重要，加固体与井壁密封性不能出现缺陷点。
2.2难以预测的不良地质及障碍物风险
由于地质勘探的局限性，要全面了解盾构穿越地层的地质情况及是否存在障碍物比较困难，给地铁盾构法隧道施工埋下了极大的风险隐患，无法保证施工的安全性和可靠性；一旦无法保障预测结果的真实性和可靠性，不仅增加施工及掘进的难度，还极有可能引发施工安全事故，产生灾难性的后果。
2.3地表、建筑物、既有线路及重要管线的沉降风险
盾构法施工会引起隧道周围土体松动和沉陷，它直观表现为地表沉降。受其影响的隧道附近地区的基础构筑物将产生变形、沉降或变位，在不同程度上影响隧道沿线地面建筑物和地下管线的安全.情况严重的会出现地面建筑裂缝、倾斜、地下管线开裂，甚至坍塌。在对盾构进行掘进时通常会导致地层损失，与此同时也会给隧道周围的地层带来扰动或者剪切破坏以上两方面是促使地面出现沉降现象的基础原因。由于地层损失而产生的地面沉降，绝大部分都会在施工建设期间表现出来。通过剪切破坏的再固结而产生的地面沉降情况，一般而言在砂性土中表现得比较快，而在粘性土中则需要延续比较长的时间
2.4盾构开仓与换刀作业风险
随着地质条件的变化，隧道掘进过程需要对刀具进行更换，尤其是当岩石强度较高时，更换刀具的频率更高。更换刀具时，换刀人员需要进入土仓内对刀具进行更换。土仓内空间狭窄、湿滑，刀具重量大装卸困难，作业时很容易造成作业人员受伤。如果出现开挖掌子面不稳定、换刀地段处于江河底或者地层冒出有害气体等情况，作业人员更随时有生命的危险。所以进入土仓内更换刀具是盾构施工过程中一项风险较大的作业工序。
3盾构施工中风险控制
3.1盾构进出洞施工风险应对
严格按地下工程防水施工验收规范标准要求施工；加强工作井的降水、排水措施；在洞口及进洞一定范围内进行冻结加固，保证冻结质量；施工时，以车站结构中的两端头井作为盾构的出发井及接收井，推进前需设置可靠的临时支座来承受盾构千斤顶的推力，盾构进出工作井时应采用地基加固等可靠的辅助措施；盾构机要有可靠的轴线定位系统，如：激光导向，陀螺仪定位系统。可靠的地面三角网及井下引进导线系统，每隔一定距离设吊架（栏）对轴线跟进测量。每环衬砌测量与设计轴线的偏差。发现偏差及时缓慢纠偏。测量仪器有全站仪和水准仪，特点是精度高，需要经常校验。
3.2下穿建筑物、管线的沉降控制
3.2.
1、下穿建筑物
3.2.
2、下穿或斜穿管线
3.3.1 开仓门注意事项
开仓门前应先打开人仓和土仓之间的减压球阀（如果阀芯堵塞时用铁丝通开），待土仓内外气压平衡后，再拆下螺丝，最后打开压板，在松开压板螺丝的过程中，要严格注意土仓内压力的变化，发现异常时，马上拧紧螺丝，以防异常情况发生。在进行刀盘检查前应准备好联络、通信工具，并安排专人值班，以确保刀盘检查和换刀过程中，人仓、操作室和地面监控室之间的信息畅通。土仓门打开后，应先由盾构队土建工程师对刀盘前方土体的稳定性及地下水情况进行确认，并得出是否具备进行刀盘检查的条件，当符合条件后，方可进行刀盘检查；当条件不符合时，应先采取应急措施，如用大锤将木板（长1m，厚30mm，头部带尖）向前上方打入刀盘和土仓的缝隙，以及给刀盘进土口每隔10cm打入木支撑等，严防土体塌方造成对检查人员的伤害。
3.3.
2、换刀措施
在盾构施工中，不同的地质情况换刀采取的措施不同，通常的做法有：在自然围岩条件下换刀；在地层预加固的条件下换刀；如采取旋喷桩加固，搅拌桩、微型桩、袖阀管加固方式。在压缩空气条件下进行换刀作业。确认检查、更换刀具的时间也很关键，通常刀盘检查时间的确定根据地层情况和盾构机掘进的参数变化来判断，根据经验，通常在下列情况下要进行刀具检查，视情况进行更换刀具。在硬岩地区每推进二十米检查一次；在砾质粘性土中每推进三百米检查一次；当掘进参数：如推进速度、总推力、刀盘扭矩等发生异常时进行检查。
某盾构工程处于硬岩地区，纠偏困难；推力比同等地质条件下大，但速度、扭距等明显低得多；扭矩>300t.m、推力，推进速度较低，同时推进频繁跳闸，此工程采用以下措施进行换刀：每十环进仓检查刀具磨损情况，因为大连有小半径区间，使用扩挖刀时为了保证切削半径，磨损至8mm时更换，更换下的超挖刀可作为正面滚刀使用，周边滚刀在磨损到10mm左右更换，更换下来以后也可作为正面滚刀使用，正面滚刀和中心滚刀在磨损到15mm时进行更换，保障刀具的修复价值.换刀前根据磨损情况分析，结合地勘报告选择合适的换刀点，避免在地质不稳定的地段换刀.过重要建筑物前必须检查刀具，保证一次通过重要路段.换刀前通过土压力显示和打开球阀确认水土位置，确认在半仓以下后缓慢打开仓门，先由技术人员戴防毒面罩和气体检测仪进入土仓确认无有毒气体和掌子面情况稳定后方可进入实施换刀。
