超大直径泥水平衡盾构穿越深水浅覆土区风险分析与对策研究
超大直径泥水盾构出洞施工风险管理
控制较为困难 。 （ ） 覆 土施 工 。由于 盾构 直 径 为 １ ． 隧 ３浅 ５４ ｍ， ３ 道 顶 最 小 覆 土 仅 为 ６８ ８ｍ，覆 土 仅 为 ０４ ７ 属 ． ９ ． Ｄ， ４ 超浅覆 土施工 ， 面沉 降控制 难度大大增加 ， 地 出洞 段 施 工 中极 易造 成 隧 道 “ 浮 ” 上 。 （ ） 良地 质条 件 影 响 。盾 构 出洞施 工 将 穿 越 ４不 渗透性较强 的③： 灰色砂质粉 土层 ， 土层在一定 该
大 坡 度 为 ２９ ， 小 平 面 曲率 半 径 为 ４００ｍ。上 ．％ 最 ０ 行 线 盾 构 出洞 处 隧道 轴 线 中心 标 高 为 一 １０ ５ｍ， １．４
收稿 日期 ：０ ２ ０ — １ ２ １— ５ ２ 作者简 介 ： 彭学 良（ ９ ６ ）男 ， １ ７ 一 ， 湖南 衡阳人 ， 工程 师 ， 目经理 项
为重 要 。
隧 道 顶 部 覆 土 约 为 ６８８ｍ，沿 轴 线 覆 土 逐 渐 增 ．９ 加 ， 上段 最 深 埋 深 约为 １． ｍ。 岸 １１ 浦 东 段 防汛 大 堤 距 离 工 作 井 约 ５ ０ｍ，大 堤 底 宽 ３ ．１ｍ（ 脚 一 坡 脚 ）堤 面宽 ７ｍ， 构 将 从 防 ６３ 坡 ， 盾 汛 大 堤 下斜 向穿 越 ， 堤 尺 寸 见 图 １ 大 所示 。
２１年 ８ ０２ 月第 ８ 期
城 市道 桥 与 防 洪
管理施工 ２７ ９
超 大直 径泥 水盾 构 出洞施 工 风 险管理
彭 学 良
（ 上海 长 江隧桥 建设 发展 有限公 司 ， 上海 ２ １０ ） ０２９
摘
要： 盾构 法 隧道 出洞 段施 工是 盾构 施 工 的关键 环节 ， 风险 控制 点 多面 广 ， 险管理 是 其 中的重 点工 作 。该 文 以 上海 长江 风
大直径泥水盾构隧道施工现状及重难点思考与讨论
大直径泥水盾构隧道施工现状及重难点思考与讨论发布时间：2022-11-08T05:24:39.176Z 来源：《建筑实践》2022年第7月13期作者：岳正中[导读] 目前，我国已经成为盾构里程最多的国家。
岳正中中铁七局集团第三工程有限公司，陕西西安 710000摘要：目前，我国已经成为盾构里程最多的国家。
但是我国地域辽阔，水系丰富，地质复杂多变，所以各个地区泥水盾构在不同地层和跨江跨海的施工环境也不尽相同，面临的施工难题也是各式各样。
尤其是近年各种超大断面盾构隧道的需求、特殊复杂地层和极端环境建造、城市环境保护要求等，给泥水盾构的施工带来了一系列新的挑战。
比如，在部分富水软土地层中，泥水盾构面临着的流砂和管涌问题；在复合地层中由于地层中岩石和软土的共同存在，上软下硬导致泥水盾构的掘进问题；当地层中存在孤石和硬岩，盾构刀盘的磨损造成严重危害；掘进土层中遇到沼气等有害气体，沼气从盾尾涌入盾构，对盾构的正常施工产生不利影响，同时引起盾构偏移；当盾构穿越断裂带或地层存在较大差异，会给开挖掌子面稳定性带来困难；穿越管线和密集建构筑物引发的变形控制问题以及小曲率半径掘进的施工技术问题等，这些都是现今泥水盾构施工过程中遇到的一系列技术难点。
所以将我国泥水盾构施工中面临的挑战和应对措施以及施工技术重难点进行总结分析，形成系统全面的技术参考具有重要意义。
关键词：大直径；泥水盾构隧道施工；现状；重难点引言盾构掘进机是专用于隧道施工的特殊机械，集光、机、电、液、传感、信息等技术于一体，具有开挖切削土体、输送碴土、管片拼装、测量导向纠偏等功能。
近年来，盾构法因具有快速、优质、安全、高效、环保、环境影响小、自动化及信息化程度高等优势而得到广泛的应用。
由中铁七局承建的杭州天目山路提升改造工程投入2台直径13.46m的泥水平衡盾构机，也是我单位首次进入大盾构施工领域。
经历了场地小、组装困难，地下管线复杂，浅覆土始发，刀盘结泥饼，长距离穿越上软下硬复杂地层，全断面岩层推进等重重困难。
盾构隧道穿越水底浅覆土施工技术对策
盾构隧道穿越水底浅覆土施工技术对策地下边坡的施工常常触及水底，形成水底浅覆土施工。
水底浅覆土施工由于流体的阻力作用及水下土壤稳定性不高等限制，令其困难重重，施工过程复杂。
因此，科学完善施工技术方案，把握好施工参数，创新施工工艺，是采取有效措施消除水底浅覆土施工中潜在安全风险，保证施工安全的必要技术办法。
首先，在进行水底浅覆土施工前，应进行现场勘察，传统的水下勘察通常比较繁琐，浪费时间，效率低下。
因此，可采用基于山洪平台的新型非破坏勘测技术，通过摄像、激光等测量进行水底管线与地形全域勘测，比较准确的明确施工现场状况，找出最佳的施工方式。
其次，应尽量采用盾构隧道穿越水底浅覆土施工，这种施工方式可整体划选比较稳定的土质，且可将施工过程分解为多个部分，避免对水底浅覆土施工空间的激化，减轻水体受力。
同时，施工范围较小，只作为过渡级，狭小的孔隙容里不易积聚水分，施工后的稳定性能优于其他施工方式。
再者，应优化施工参数，建立施工技术规范，加强对施工实施质量进行监督检查，实施层压基础施工，考虑地下水在施工过程及施工完工后的流动规律，以确保施工后的整体稳定性和安全系数，解决施工过程中可能出现的地质稳定性问题，运用浅层大角度坡护坑盾护结构施工法拉紧施工作业，确保施工工程具有足够的稳定性和安全性，以达到质量的要求。
此外，施工前对施工的现场条件进行模拟试验，便于把控施工质量，加强现场施工环境的综合管理，根据不同的施工工程要求，选择合适的设备，降低施工现场的风险，保证安全施工。
最后，尽量采取预抗措施，以最大限度防范水底开挖过程中出现尤其是地震灾害发生时对施工安全有不利影响的情况，如合理设计、放置应急水泵设施，及时用水泵将污水等流出排放，实行持续监测，确保水底开挖安全，减少施工中方案制定方面所出现的不确定因素。
总之，水底浅覆土施工是一项复杂的工程施工项目，应优选科学完善的施工技术方案，把握好施工参数，创新施工工艺，加强实施质量检查和管理，采取有效措施防止不必要的风险出现，从而确保施工安全、施工质量。
大直径泥水平衡盾构掘进施工重难点分析及应对措施
大直径泥水平衡盾构掘进施工重难点分析及应对措施摘要：近年来，水下大直径泥水平衡盾构施工技术得到了长足发展，但很多项目在施工过程中仍然会遇到各种各样的问题，本文以中国路桥承建的孟加拉卡纳普里河底隧道项目为依托，重点阐述了海外大直径泥水平衡盾构掘进施工过程中的重点难点及应对措施，为后续同类项目的施工提供了宝贵的经验，具有很好的借鉴作用。
关键词：过江隧道；特大直径；泥水平衡；掘进施工；应对措施0 引言近年来，越来越多的大直径水下盾构得到应用，如：南京纬三路过江隧道[1]，上海大连路越江隧道[2]，江苏江阴澄江西路过江隧道[3]等等。
大直径泥水平衡盾构在掘进过程中会受到多种因素干扰[4]，如切口压力、掘进姿态、泥浆指标等等，而上述指标控制直接决定掘进成败。
本文以孟加拉卡纳普里河底隧道项目为依托，结合工程实践，详细列举了盾构掘进施工的重点难点及对应措施，为项目平稳顺利掘进提供了技术支撑。
1 工程概况卡纳普里河底隧道项目位于孟加拉吉大港市郊卡纳普里河入海口处，由中国交建EPC总承包，中国路桥承建，该项目采用开挖直径12.16m气垫式泥水加压平衡盾构设备，盾构管片外径11,800mm，内径10,800mm，环宽2,000mm，壁厚500mm，采用5+2+1错缝拼装通用楔形环。
单条隧道总长为2,450延米，双线总长约4,900mm。
2 地质水文情况该项目主要穿越粉砂、淤泥质粉质黏土、粉质黏土、粉细砂层，其中盾构掘进两端穿越部分液化粉细砂层，中段穿越卡纳普里河底1公里全断面粉细砂密实地层。
3 盾构机泥水平衡盾构机在结构上包括刀盘、盾体、人舱、碴土破碎系统、泥浆输送系统、管片拼装机、后配套拖车系统等。
在功能上包括开挖系统、主驱动系统、推进系统、泥水系统、注浆系统、油脂系统、液压系统、电气控制系统、激光导向系统及通风、供水、供电系统。
本项目盾构机外径：12120mm，开挖直径12160mm，盾壳厚度：80mm，盾构本体长13.5m，总长度：93.7m（含后配套）。
杭州地铁大直径泥水盾构穿越钱塘江工程施工风险分析及对策
工程范围示意图 132
技术应用
中埋深较深承压水及基岩裂隙水埋藏于第四系土层之下， 水量相对微弱。
三、对本工程泥水盾构机适应性选型 1. 穿越钱塘江高水压的适应性 本工程区间穿越钱塘江，最大水土压力高达 0.5MPa， 盾构施工时易引起突发性涌水和涌砂，而导致大范围的突 然塌陷。盾构机采用气垫式泥水盾构，具备带压进仓换刀 功能，整机设计最大工作压力 7bar，能平衡掌子面的水 土压力，降低地表击穿或沉降的风险。 2. 长距离砂层掘进对地质的适应性 在本工程中盾构主要穿越的地层为③ 5 粉砂、③ 6 砂 质粉土、⑨ 2 粉质粘土、⑨ 3 粉砂、⑥ 3 淤泥质粉质粘土 夹粉土等。在对于粉土、粉质粘土、淤泥质粉质粘土夹粉 土、等容易造成刀盘泥饼板结及出渣不畅等问题，应进行 系统的针对性设计。同时在粉砂粉土、粉细砂等自稳性较 差的地层，也应结合泥浆指标、刀盘开口率等进行针对性 的系统处理。本工程盾构刀盘采用 8 辐条 +8 辐板的结构， 开口率为 31.7%，中心区域位置开口率为 43.5%，周边 刮刀 32 把，周边保护刀（保径刀）增加至 48 把，耐磨 处理加强，刀盘配一把仿形刀，搅拌臂 6 个。 3. 对沿线重要管线及建构筑物的适应性 本隧道沿线建构筑物及管线较多，对地面沉降要求较 高。尾盾内嵌注浆管 8 用 8 备管路，采用 3 台 KSP12 同 步注浆泵进行注浆，注浆能力 36m3/h ；同时设备配置二 次双液补强注浆系统，可在设备区域各个位置进行二次补 强，减少盾构通过后土体的后期沉降量。
房建华
盾构法施工在我国地铁建设中应用最为广泛，其中盾 构机穿越河流的情况比较常见。本文结合杭州地铁 1 号线 三期下穿钱塘江隧道工程从地质和水文情况进行详细的分 析 , 严格对盾构机选型、掘进过程中的各种风险进行梳理 总结。实现了大直径泥水盾构安全顺利穿钱塘江，对类似 地铁盾构穿越江河湖泊等复杂地质环境的工程施工具有一 定的借鉴和参考价值道，管片外径 11.3m，内径 10.3m，采用 1 台刀盘开挖直径 11.66m 泥水盾构机施工。
大直径泥水盾构下穿海河淤泥层隧道抗浮施工技术探讨
大直径泥水盾构下穿海河淤泥层隧道抗浮施工技术探讨摘要：社会的高速发展，使得我国的经济水平得到了显著性提高，特别是在河底隧道工程建设方面，项目数量急剧上升，但同时也在建筑过程中面临隧道上浮、管片裂纹以及河底部分塌落等问题的发生，为了减小施工风险，增强工程质量。
本文以横琴杧洲隧道工程为实例，深度分析大直径泥水盾构在下穿海河淤泥层中的施工技术，同时对隧道上浮原因进行研究，并对应给出解决措施，在一定程度上加大隧道工程的安全系数，以便其他类似工程借鉴学习。
关键词：大直径泥水盾构；隧道抗浮；施工技术1.工程概况本工程为横琴杧洲隧道工程勘察设计(施工图设计、详细勘察)施工总承包项目，工程位于广东省珠海市洪鹤大桥和横琴二桥之间，始于南湾片区洪湾大道与环港东路交叉处，自北向南沿环港东路，工程采用盾构隧道穿马骝洲水道至横琴新区，沿厚朴道至胜洲七路。
本项目由横琴杧洲隧道及南、北接线组成，为城市次干道，隧道段采用双洞双向四车道，以左线计路线全长3022.334m，以右线计路线全长约3053.706m，设计速度为50km/h，南北接线采用双向六车道。
2.盾构机选型对于隧道建设工程设来说，关键在于盾构机的选型操作，盾构机的选型关联着隧道工程的整个施工过程，是盾构法施工的核心载体。
在进行盾构机选型的时候，要重点从施工现场的土质特征、岩石性质、开挖面情况、隧道埋深程度、地下水位以及管线设置等几个方面入手，进而选取最符合实际施工特征的盾构机装置。
通常情况下，针对大直径隧道，会优先考虑泥水平衡盾构，该类型设备能够很好的适应软弱地层，安全系数高。
基于本工程的隧道特征，采用单层双管盾构隧道方案，左线隧道长1695m(含敞口段)，其中盾构段长916.4m，明挖暗埋段长418.6m，敞口段长360m；右线隧道长1726.373m(含敞口段)，其中盾构段长943.30m，明挖暗埋段长422.9m，敞口段长360.173m。
泥水盾构隧道和海河的关系如图1所示：图1 泥水盾构隧道和海河剖面示意图3.研究隧道管片上浮原因3.1砂浆流动性不合理在隧道管片拼接结束之后，管壁之间会留有一定的缝隙，该缝隙通常会在盾构推进操作的同时被注入砂浆，用以加固管片和起到防水的作用。
大直径泥水盾构施工风险浅析
大直径泥水盾构施工风险浅析摘要：随着我国城市基础建设的快速发展，采用盾构法建设隧道面临直径更大、埋深更深、距离更长以及地质条件更加复杂的情况，我国已经应用不同的超大直径泥水盾构完成了多个工程。
在盾构施工中，盾构法隧道始出口是施工的重点和难点，需要控制的风险点比较多，做好风险管理是施工的重点。
本文提出了施工中几种风险的解决对策，对超大直径泥水盾的施工具有重要参考价值和指导意义。
关键词：超大直径；泥水盾；盾构施工；风险；对策地下工程建设投资大、施工工艺复杂、施工周期长、周边环境复杂、建筑材料和施工设备繁多，涉及专业工种与人员众多，具体表现为工程建设的工程地质与水文地质等自然条件的复杂性；工程建设中机械设备、技术人员和技术方案的复杂性；工程建设的决策、管理和组织方案的复杂性；工程建设周边环境的复杂性。
大直径泥水盾构施工在地下工程建设中应用越来越多，而随之发生的事故也在不断增加，因此加强对大直径泥水盾构施工中的风险研究控制具有重要意义。
一、泥水盾构施工对土层沉降风险控制1、泥水盾构掘进所引起的土体扰动大致可分为4个阶段：1)切口到达前。
泥水盾构向前掘进时，开挖面前方的土体会受到一定的预扰动。
2)盾构通过期间。
当盾构切口到达时，开挖面的平衡状态彻底被破坏，需要泥水压力来平衡，泥水压力的波动将会引起开挖面的应力释放并对土体产生挤压作用，同时还会有泥浆渗入土体。
此期间盾构对土体的扰动程度最大。
3)盾尾注浆期间。
由于盾构掘进机的外径大于管片外径，盾尾通过后，在地层中遗留下来的建筑空隙需同步注浆充填。
注浆量、注浆压力、注浆部位、浆液配比和材料是对土层沉降具有影响的重要因素。
4)盾尾远离期间。
盾尾脱出一段时间后，地层沉降的原因主要有土层的固结沉降、地基土的徐变及管片的变形等。
2、土层沉降采取的控制措施，当软土地层受到盾构施工影响较大，地表及建筑物沉降量超过报警值时，应及时采取控制措施，避免工程事故发生。
泥水盾构施工常用的控制沉降措施主要有切口压力、注浆压力控制、调整推进速度和控制泥水体系等。
盾构穿越重大风险源风险及对策 ()篇
盾构穿越重大风险风险及对策 (2)盾构穿越重大风险风险及对策 (2)精选2篇〔一〕盾构穿越重大风险主要包括地质风险、施工风险和平安风险。
针对这些风险，可以采取以下对策：1. 地质风险：盾构穿越地层时，可能遇到复杂的地质情况，比方地下水、地裂缝、软弱地层等。
在设计阶段，应充分进展地质勘察和风险评估，确定适宜的盾构机型和控制参数。
在实际施工中，可采用先进的地质预测技术和监测手段，及时发现地质异常，确保施工的可靠性和平安性。
2. 施工风险：盾构施工过程中，可能会遇到隧道坍塌、地面沉降、泥浆失稳等问题。
为减少这些风险，施工前需制定详细的施工方案，并根据详细情况选择适宜的盾构机和工艺。
在施工过程中，应不断监测地表和隧道变形、岩土压力等指标，及时调整工艺参数，确保施工的稳定性和平安性。
3. 平安风险：盾构机施工中，平安事故可能带来严重的人员伤亡和财产损失。
为保障工人的平安，应制定详细的施工平安措施和应急预案，并进展全员培训和平安意识教育。
同时，加强现场监视和管理，确保相关人员严格按照平安规程进展操作。
在施工过程中，对机械设备进展定期检修和维护，确保其正常运行和平安使用。
综上所述，盾构穿越重大风险的对策主要包括地质勘察和风险评估、地质预测和监测、制定详细的施工方案和平安措施、加强现场监视和培训等。
只有充分考虑和控制这些风险，才能确保盾构工程的平安顺利进展。
盾构穿越重大风险风险及对策 (2)精选2篇〔二〕盾构作为一种地下隧道掘进设备，穿越重大风险时可能面临以下风险：1. 地质风险：盾构在地下穿行时会遇到不同类型的地质层，如岩石、土壤等。
地质层的变化可能导致盾构机遭遇困难，如阻力增大、地质变形等。
对策是在前期进展详细的地质勘查和分析，确保对地质层的理解，并针对不同地质层采取相应的措施。
2. 地下水风险：地下水位的升高会给盾构作业带来困难。
盾构机工作时需要排出大量的水，假设地下水位过高，那么会导致水压增大，进而可能引发水涌、涌水灾害等问题。
大直径泥水盾构施工环境风险控制与管理
大直径泥水盾构施工环境风险控制与管理北京地下直径线大直径泥水盾构施工环境风险控制与管理程学武1许维青2（1.北京铁路局地下直径线建设指挥部，北京，100045；2.中铁隧道集团，北京，100045）摘要：通过北京地下直径线盾构施工过程沿线环境风险建构筑物的管理与控制，介绍了通过风险调查、风险评估认识建构筑物抗风险能力，利用因果分析及权重计算确定施工影响的关健环节，通过工程措施、工艺措施及管理措施实现对环境风险的有效控制。
关健词：泥水盾构环境风险控制管理根据城市隧道及地下工程风险安全事故产生原因研究数据统计，事故产生的绝大部分原因主要是：一是风险识别出现遗漏，包括风险本身现状、控制边界、致险因子等；二是控制方法或措施选择不当，包括由于风险识别偏差或遗漏而造成的控制对策失当；三是控制对策执行偏差造成的对策实施效果与预期出现差距而形成的安全事故。
北京站至北京西站铁路地下直径线作为北京市所列的“最难的，风险最大的在建地下工程”、铁道部所列的“极高风险1号工程”，面对盾构沿线众多环境风险点，通过全面系统的管理与控制，最终确保了沿线不同等级的风险得到了有效的控制，本文就相关情况予以介绍，望能提供借鉴。
1. 工程概况北京铁路地下直径线工程是承启北京站与北京西站的重要地下铁路线工程。
线路自北京站起，于崇文门大街十字路口东侧进入地下，沿前门大街、宣武门西大街往西至长椿街后拐至西便门桥、天宁寺桥、白云路桥北侧，斜穿白云路桥至小马场附近出地面到达北京西站。
线路全长9151m ，隧道长7230m ，其中盾构段长5175米。
图1北京站至北京西站地下直径线工程线路平面图示意图Fig 1. Planar graph of Beijing Rail Transit Line隧道穿越地层东西两端差异性大。
西端（天宁寺至和平门）主要穿越的地层为卵石层、圆砾层，局部为粉质粘土层、粉土层和粉质粘土层等土层，一般粒径20~60mm ，大于20mm 的颗粒含量约占总重的65%，亚圆形，中粗砂充填，并且存在最大强度约30MPa 的砂层与卵石层的胶结层。
大直径泥水盾构隧道施工现状及重难点研究
大直径泥水盾构隧道施工现状及重难点研究摘要：随着我国城市交通体系的发展，在水下交通隧道施工中，泥水盾构技术的应用越来越广泛，因此有必要对其进行深入地研究。
本文对泥水盾构技术施工的现状和问题做了简单的介绍，并结合多年的泥水盾构隧道资料，对泥水盾构技术在施工中所面临的一系列难题进行了归纳和总结。
同时，根据在施工过程中遇到的一些关键问题，提出了相应施工方案来解决，为相关单位和科研工作人员提供借鉴。
关键词：大直径；泥水盾构；隧道；施工现状；重难点0引言：隧道交通在我国城市建设中占有举足轻重的地位。
而大直径盾构技术在城市和江河地区的隧道工程中已被广泛采用。
1965~2000年期间，是我国大直径盾构技术发展的一个起始阶段。
打浦路隧道和延安东路隧道南北线两项工程的竣工是我国大直径盾构隧道建设的开端。
2000年至2010年是我国大直径盾构隧道发展的初级阶段。
在此阶段，我国盾构各个方面都还处在摸索过程中。
中国大直径盾构隧道在2010~2020年进入了快速发展阶段。
在这个阶段中，大直径盾构技术取得了长足的进步。
1.泥水盾构隧道概述泥水盾构由5个系统组成，分别是：盾构掘进机系统、掘进管理系统、泥水处理系统、泥水输送系统和同步注浆系统。
在盾构机施工过程中，施工人员将适当的压力泥浆灌注到盾构的封闭箱内，集中于泥水与土壤的接触面，从而在开挖面上形成泥膜与掌子面土壤之间的平衡。
在平衡阶段，泥膜的生成是非常关键的，当泥膜达到平衡后，盾构刀片就会切割泥土，将土壤与泥水混在一起，形成高密度的泥浆，再由排泥泵和管线将其送入地面进行处理[1]。
2.泥水盾构施工现状分析在国内，泥水盾构隧道施工应用广泛，泥水盾构技术快速发展，泥水盾构隧道面临直径大、距离长、水压高的难题，对邻近建筑物进行了严密的施工控制，同时，泥水盾构技术所涉及的地质条件也日趋复杂。
2.1盾构超大直径问题与传统的约6米泥水盾构技术相比，大直径的泥水盾构技术存在着诸多不同之处。
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超大直径泥水平衡盾构穿越深水浅覆土区风险分析与对策研
究
摘要：本文以南京纬三路过江隧道工程超大直径泥水平衡盾构机穿越江中深槽段施工为例，通过对风险源的分析与应对措施研究，提出了超大泥水平衡盾构长距离穿越深水浅覆土地区应对措施。
1.工程背景
南京纬三路过江通道工程采用直径14.93m泥水平衡盾构，盾构穿越江中深槽段总长度为586m，该段掘进全部位于江中段，是工程中风险最高、难度最大的施工区段。
在该段深槽线路范围内，线路位于右偏R=1500m的圆曲线内，线路为V字型，坡度从-3.892%过最低点（SDK4+780）后变为2.45%。
江底最低覆土深度为14.46m（到盾构机顶部），水深最深为34.9m（2009年9月数据）。
江中段地质情况见表1。
表1 地质分层分段情况表
2.施工风险分析
2.1地质勘测准确性风险
由于江底深水地质勘测难度大、成本高，准确性也难以保证，江底隧道地质勘探具有极大的局限性，遇到未勘查清楚的不良地质或存在未查明的地下障碍物的风险十分可能发生。
因此，施工准备阶段和施工过程中，需要通过对筛分渣样的分析达到地质预测的目的，可部分揭示开挖面前方地层情况。
同时江底可能会出现特异性的障碍物，如废弃铁块、沉船等影响盾构掘进。
2.2盾构机的适应性、可靠性风险
盾构机选型极大程度上是工程成功的决定性因素，盾构机穿越江底掘进过程中，盾构机选型尤为重要，主要表现在以下几个方面：
（1）刀盘、刀具磨损：盾构机长距离掘进对刀盘、刀具磨损大；在软硬不均的地层及卵石地层掘进时，刀具不可避免的产生卡刀或偏磨等问题。
（2）泥浆泵及管路磨损、堵塞：泥水循环回路泥浆中的砂石成分会磨损泥浆泵及排送管路，导致盾构机排渣不畅；
（3）主轴承磨损，密封件防水失效：因主轴承在长距离掘进被磨损可能导致密封件防水失效，泥浆向盾构机内渗漏，保压系统失衡；
（4）盾尾密封：盾尾密封系统的不适应性或受管片及周围土体的磨损影响，导致盾构间隙增大或油脂仓保压失效，盾构机发生渗漏；
（5）数据采集系统、传感器失灵：受开挖面恶劣条件影响，盾构工作面数据采集系统、传感器有失效风险，盾构掘进参数或正面舱压等指标无法准确显示；
（6）液压推进系统漏油：液压推进系统漏油，推力不足可能导致盾构后退风险；
（7）注浆管路堵塞：由于浆液残留结块等原因可能导致注浆管路堵塞，无法进行正常的同步注浆；
（8）主轴承断裂：由于主轴承磨损或在掘进复杂地层中偏心力矩致过大可导致主轴承断裂。
2.3江底冒浆风险
由于隧道穿越复合地层、上软下硬地层控制难度大，卵砾石层、粉砂岩层等地层表现为孔隙较大的特点，要依据地层条件及时调整泥浆质量和泥水压力，加
之江底未明确的一些不确定因素，施工风险会骤增。
可能产生的后果：（1）由于泥水压力不适造成江底产生较大隆起或沉陷，盾构正面塌方；
（2）尤其浅覆土区即覆土厚度小于1倍盾构直径的情况下，掌子面压力失衡容易导致冒顶、江水回灌或泥水冒溢等危险。
2.4盾尾密封失效风险
盾尾密封装常因配置不合理或因地层、管片挤压后出现磨损和撕拉破坏，一
旦密封失效，盾尾将出现涌水涌泥，严重者甚至引发开挖面失稳，因此盾尾密封
装置应具有足够的耐久性、密封性能，同时要保证部分尾刷为可更换尾刷。
盾尾密封失效将造成严重的后果：水砂涌入隧道将会造成地表严重沉陷，对
盾构机设备有极大的安全风险，也无法保证作业人员的人身安全，如处理不当还
可能隧道被淹的巨大危害。
2.5上软下硬地层施工风险
上下软硬不均的地层同一开挖断面地质均一性差，对盾构掘进方向的控制、
掘进速度及盾构刀具耐久性有一定的难度，从而使盾构在该地层掘进产生较大的
风险。
掘进中地层的多变性严重地影响了盾构的掘进速度和刀头的寿命。
推力沿每
环的变化，由土层到风化岩层的变化时，推力和扭矩在发生巨大瞬间变化。
在软
硬不均地层中推进时，刀具尤其是切削刀会在径向与较硬的岩层发生磕刀现象，
使得刀具发生剪切破坏和刀盘扭矩瞬间增大，影响后续段的施工。
2.6江底段换刀风险
江中段地层变现为强度高、水压高，高水压换刀作业风险大。
即使常压换刀，也存在辐条密封不严、人员伤害等风险，带压进仓风险更高，掌子面土体不稳、
闭气泥膜不稳定或者掌子面压力不稳对换刀人员和设备具有极大的伤害风险。
3.盾构穿越深槽段施工对策
3.1地质勘测准确性风险的对策
根据目前盾构段的施工进度，盾构正在岸边段掘进，而在江中段进行地质补
堪难度较大，因此只能通过合理的设置推进参数和加强施工管理来弥补地质勘测
准确性带来的风险。
（1）合理设置盾构施工参数，注意盾构参数的变化情况，遇到参数如推力、扭矩等发生较大变化时及时分析原因，采取应对措施；
（2）对筛分后的渣样进行取样分析，同时与勘查资料进行核对是否相符，当发现渣样有变化时及时调整参数，保证前方顺利推进。
3.2盾构机适应性、可靠性风险的对策
（1）对江中段的江底高程进行探查和对长江水位高度实时监测，为江中段的推进提供理论依据；
（2）在江中段特别是进入深槽段以前，对筛分设备的渣样进行系统、详细的采集和分析，并与勘查资料进行核对，对深槽段的施工提供经验数据。
（3）与刀具更换合作单位进行充分的沟通，做好协调和配合工作，保证在深水区能够及时准确的确定刀具的使用状态和更换时机。
（4）为了避免盾构在入江后发生设备上的问题，在入江前停机位置对盾构设备进行大范围的检查和维修。
3.3防止江底冒浆风险的对策
盾构在江中段推进时，由于无法直接观测江底是否冒浆，在推进过程中应当
密切关注切口和空气仓的压力波动情况。
3.3.1预防措施
（1）定时观测江面水位
在盾构进入江中段以前，对线路范围内的江底高程进行一次全面测量，在盾
构进入江边时开始定时观测长江水位变化情况，准确掌握盾构机顶部的覆土深度
和水位高度，从而准确计算切口泥水压力。
一般来说，长江水位按照1次/天的频率进行观测，当一天内水位变化较大时加大频率，按照2次/天频率进行观测。
（2）严密计算切口泥水压力、控制切口水压允许范围值
在江中段推进前，提前对江中段的切口泥水压力进行计算，计算里程按照每
20m一个断面，对于江底高程变化较大时还必须减小分段长度，从而更准确的掌
握切口泥水的变化情况。
一般认为，计算公式中的下限值为主动土压力值，为了避免切口水压力过小
而在主动土压力值上加经验值30KPa，同时在比重、地层分层厚度、有效内摩擦角、水位深度等取值方面不准，造成计算值和实际值会存在一定的偏差。
根据盾构岸边段推进所掌握的施工参数，通过计算值和现场设定值的比对发现，计算值的下限值比实际需要设定值略高一些，但是仍能指导现场施工。
在江
中段推进时，为了避免压力设置过高造成江底冒浆，可以适当调低切口泥水压力值，将在主动土压力上所加的经验值30KPa改为10KPa，这样可能造成江底小范
围沉降，但不影响盾构推进。
（3）控制同步注浆压力
在施工中为了防止同步注浆压力过大造成盾尾漏浆，压力按照上下一定梯度
的方式进行设置，即上、中、下三对注浆孔出口压力，下侧一对比上侧一对注浆
孔分别大0.1MPa。
3.3.2冒浆后的对策
掘进过程中如发现轻微的冒浆，在不降低掌子面切口水压条件下能进行推进，则应适当加快掘进速度，快速通过冒浆区。
当冒浆十分严重，不能掘进时，可适当降低掌子面切口水压至平衡，同时提
高泥水比重和粘度，通过危险区后，加强通过段的壁后注浆；可将切口水压回复
正常值。
3.4盾尾密封失效风险的对策
（1）设置可更换盾尾刷，两道钢丝刷可实现在盾尾内进行检查和更换，在进
入江中前可对盾尾2道钢丝刷进行检查、维修，必要时进行更换。
（2）配制初凝时间较短的双液浆进行壁后注浆，压浆部位在盾尾后5～10环，合理设置压力，避免双液浆前串。
（3）控制管片拼装质量，减少错台和隧道轮廓椭圆化，尽量保证盾尾密封效果。
（4）盾构转弯过程中注意盾尾间隙的调整，防止管片拉坏盾尾。
3.5上软下硬地层施工风险的对策
在复合地层中掘进时，局部岩石硬度较高，为避免局部硬岩对刀盘、刀具的
冲击及磨损破坏，应适当降低刀盘转速，控制贯入度。
同时，通过降低刀盘扭矩
来减少刀具所受局部硬岩冲击力，注意掘进参数的变化，防止“卡壳”。
3.6江底硬岩段盾构刀盘刀具磨损风险的对策
当刀盘上的除可更换刀具外其他刀具磨损后必须更换，这就需要采用带压作
业的方式进行刀具更换。
盾构机应具备常压作业及带压作业的技术储备。
4.结论与展望
（1）盾构机械的适应性和可靠性、江底冒浆、上软下硬地层施工、开挖面有障碍物、盾尾密封失效、江底换刀等风险是超大直径泥水平衡盾构穿越深水浅覆土区的主要风险源。
（2）风险源应对对策除工艺工法上的改进外，盾构机的选型及设备性能至关重要。
因此，在施工期前必须根据地质情况对盾构机的性能要求进行研究完善，保证盾构顺利实施。
参考文献：
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