盾构穿越砂层预防涌水涌砂的技术控制措施VIP

1、消除砂土液化影响，盾构穿越砂层预防涌水 涌砂的技术控制措施重难点分析：若盾构区间隧道底部部分位于淤泥层、淤泥质土层、淤泥质粉细砂层(液化 砂层)，由于砂层透水性强稳定性差，当砂层富水时，则盾构机推进时盾尾几乎 直接受到水压力的作用，很容易发生盾尾漏水、漏砂情况，存在涌水、涌砂的危 险。土压平衡盾构在砂土层中掘进施工时，因土的摩阻力大、渗透系数高、地下 水丰富等原因，一般单靠掘削土提供的被动土压力常不足于抵抗开挖面的土、水 压力，加之由于土体流动性差，使在密封舱内充满砂质土体后，原有的盾构推力 和刀盘扭矩常不足以维持正常掘进切削的需要，密封舱内的渣土也不易于流入螺 旋输送机并排出，而引起超挖。另

2、外在砂层中一旦要进行开仓换刀，其作业过程 是十分危险的。针对性措施：1、穿越砂层的技术措施(1)做好对盾构机的维修保养。特别是对盾尾刷要进行检查和更换，同时 充分压注盾尾油脂，以防止泥水砂土从盾尾冒出。(2)改良土法。土压平衡式盾构机的工作原理为：由刀盘切削下来的土体 进入土仓后由螺旋输送机输出，在螺旋输送机内形成压力梯降，保持土仓压力稳 定，使开挖面土层处于稳定。盾构向前推进的同时，螺旋输送机排土，使排土量 等于开挖量，即可使开挖面的地层始终保持稳定。而砂层自稳能力差，盾构掘进 如果处理不当，都会造成不同程度的地面沉陷，甚至是塌方。采用复合土压盾构 机为防止工作面的坍塌和地面沉陷，必须选择合

3、适的添加剂对砂层进行改良。根据改良后的土渣具有一定和易性的要求和工程经验，尽量使用添加剂和膨 润土来改良土渣，使改良后的土法既有止水效果又有塑流性，避免喷涌的发生导 致地面的沉陷。(3)加强同步注浆。既要控制好注浆的压力，又要控制实际的注浆量，切 实做到注浆及时和充足。注浆的顺序先上后下，必要时调整砂浆的配合比，增加 水泥用量,缩短砂浆的初凝时间，使建筑空隙所注的砂浆真正起着填充堵塞作用O 必要进行二次注浆，可采用双液浆，每隔78环打一道环箍主要起止水作用， 使隧道纵向形成间断的止水隔离带。(4)尽量快速通过。加快掘进速度有利于控制地表变形和隧道的稳定沉降, 这是因为在盾构壳体上方的土体在注浆

4、和有一定压力泥水的作用下稳定的时间 一定情况下，盾构机越快掘进，能够及早为管片注浆创造条件，注浆起到的作用 也快，当注浆初凝时间小于等于土体的稳定时间时，土体的沉降变形就小了。(5)控制好盾构的姿态。对于不同的地层组合对盾构姿态的要求不同，一 种情形是上部为砂层，下部为较硬的土体或岩石，属于上软下硬的地层，严防盾 构机上偏；一种情形是，盾构机方仍是砂层或较软土层，要防止盾构机下栽。(6)平衡开挖面水土压力。由于砂层有一定的水压，可加入适当压力的压 缩空气，确保土仓的压力与正面水土压力平衡，达到减少地面沉降的目的。(7)加强沉降观测，及时反馈信息，指导施工。(8)时止隧道上浮。盾构穿过砂层时，出

5、现管片上浮的现象时有发生，这 涉及到物理的浮力问题，以衬砌外径6.2米内经5.5米的盾构隧道为例，当隧道 每延米符合：3.14/仪6.2&1000管片上的设备施工荷载+3.14以6.22-5.5%250(),即盾 构机压在管片上的荷载小于14102Kg时就可能出现管片上浮现象。因此在富水的 砂层中进行盾构掘进必须采取必要的预防措施，除了以上所述的同步注浆使浆液 能及时充填建筑空隙和二次注浆加强止水效果的措施外，加强隧道隆沉监测是防 止上浮的积极措施，使施工人员及时了解隧道上浮量，以便及时采取相应措施。2、为时止盾构穿越砂层后盾尾发生漏水、漏砂的技术措施(1)定期、定量、均匀地压注盾尾油脂。(2)合理控制同步注浆压力，避免盾尾密封装置被击穿，导致浆液进入盾尾和土体中的水漏入隧道。(3)加强管片拼装施工培训，提高拼装人员的技术水平，要求管片不拼成 椭圆形，且一环管片安装后必须使用整圆器进行整圆，以减少椭圆和纵缝、环缝 错台的现象；在每次管片安装前，应清除盾体内的渣土，避免安装管片时难以对 位，造成错台现象；封顶K块拼装前，必须调整好开口尺寸,使封顶块能顺利插入 到位；管片尽量居中拼装，以防盾构与管片之间的建筑空隙增大，降低盾尾密封 效杲，引发盾尾