[摘要]隨著城市的不斷發(fā)展，交通越來(lái)越繁忙，未解決這一問(wèn)題，越來(lái)越多的城市開(kāi)始發(fā)展立體交通；地下交通自然首當(dāng)其沖出現(xiàn)在城市規(guī)劃的藍(lán)圖上，本文淺析了盾構(gòu)噴涌的原因及處理措施，以供探討。

[關(guān)鍵詞]盾構(gòu)噴涌；原因；措施

1、什么是噴涌

隧道施工工程盾構(gòu)掘進(jìn)的地層由上至下為素填土、軟土、殘積土和風(fēng)化巖。渣土其具有明顯的觸變性和流動(dòng)性，在一定動(dòng)水壓力下，具有產(chǎn)生流土或管涌的可能，盾構(gòu)開(kāi)挖時(shí)易產(chǎn)生嚴(yán)重流砂，我們稱之為——噴涌。

2、螺旋機(jī)噴涌引起的危害

2.1機(jī)械停工

大量的泥水從螺旋機(jī)出渣口噴出，嚴(yán)重影響到連接橋區(qū)域內(nèi)的施工環(huán)境，甚至影響到盾尾及整個(gè)臺(tái)車工作范圍。這樣施工中就不可避免造成停機(jī)必須清理渣土，而渣土清理采用人工清理，耗時(shí)長(zhǎng)。

2.2產(chǎn)生二次噴涌

當(dāng)盾構(gòu)機(jī)停止掘進(jìn)，關(guān)閉螺旋機(jī)出渣口閘門時(shí)，土倉(cāng)內(nèi)的泥水又迅速填滿整個(gè)螺旋機(jī)，一旦重新開(kāi)啟閘門，將叉會(huì)產(chǎn)生噴涌。這樣就會(huì)形成惡性循環(huán)，掘進(jìn)速度放緩，盾尾渣土清理時(shí)間很長(zhǎng)，嚴(yán)重影響盾構(gòu)施工進(jìn)度。

2.3引發(fā)地表塌陷

由于在噴涌過(guò)程中無(wú)法有效控制實(shí)際出土量，使得盾構(gòu)在推進(jìn)過(guò)程中難以建立真正的土壓平衡，從而加大對(duì)地層的擾動(dòng)，甚至?xí)l(fā)地表塌陷等害。隧道施工過(guò)程中盾構(gòu)螺旋機(jī)噴涌后臺(tái)車區(qū)域施工環(huán)境。

3、地層條件、水壓、掘進(jìn)參數(shù)是噴涌產(chǎn)生的因素

3.1若部位屬于沙層等敏感地層：

地下水的通路沒(méi)有阻斷，泡沫劑或膨潤(rùn)土不合適，土體改良效果差，在水流量及水壓力大的情況下，極易發(fā)生噴涌。

3.2若處于在中風(fēng)化或者微風(fēng)化巖層：

裂隙水發(fā)育，后方水路叉未封閉。倉(cāng)內(nèi)土體由于水流的影響難以改良，也會(huì)產(chǎn)生噴涌。本標(biāo)段就產(chǎn)生過(guò)噴涌狀況，由于掌子面裂隙水發(fā)育，掌子面來(lái)水很大，后方二次注漿又未飽滿，導(dǎo)致倉(cāng)內(nèi)極易積蓄大量地下來(lái)水，對(duì)掘進(jìn)產(chǎn)生的很大的阻礙。

4、在盾構(gòu)施工中的非正常情況

非正常情況有以下三種：1、排土壓力很大，但不隨大量水體涌出；2、排土水流量很大，但壓力小，易于控制；3、排土壓力大，水流量也很大，導(dǎo)致渣土和水一起噴；

5、案例分析——莞惠三標(biāo)寮步至東城南站盾構(gòu)案例

莞惠三標(biāo)寮步至東城南站盾構(gòu)地段地層復(fù)雜，在施工中三種情況均出現(xiàn)過(guò)。

5.1在軟土及上軟下硬掘進(jìn)時(shí)，排土壓力很大，對(duì)于閘門的開(kāi)合度要求很高，特別是上軟下硬渣土中又帶有石塊，極易卡螺旋機(jī)門；

5.2在硬巖掘進(jìn)中，由于巖石發(fā)育，掌子面及后方來(lái)水很大，在停機(jī)短時(shí)間內(nèi)土倉(cāng)就能積攢很大水量，在掘進(jìn)中極易造成噴涌情況。

出現(xiàn)噴涌時(shí)，渣土大量噴涌，需要平時(shí)二到三倍時(shí)間清理，大大影響了時(shí)間以及工程進(jìn)度。

為了防止噴涌，有的盾構(gòu)機(jī)裝有安全門，在噴涌發(fā)生時(shí)迅速關(guān)閉。一般在容易發(fā)生噴涌的地層中施工，要向刀盤前面注入膨潤(rùn)土，以在刀盤前形成一層厚厚的泥膜，阻止地下水的涌入。有時(shí)，當(dāng)螺旋輸送器中有高壓的稀渣土?xí)r，可以向螺旋輸送器中注入化學(xué)改良劑或膨潤(rùn)土，以改良渣土。有的地層地下水壓很高，可以加長(zhǎng)螺旋輸送器或采用二次螺旋輸送器以防止噴涌。一般的螺旋輸送機(jī)都設(shè)有兩到閘門，在兩道閘門間或第一道閘門前預(yù)留保壓泵接口，在發(fā)生噴涌時(shí)迅速關(guān)閉閘門，打開(kāi)接口法蘭接保壓泵排渣

6、對(duì)于預(yù)防噴涌采取的措施和處理噴涌應(yīng)對(duì)措施

6.1預(yù)防噴涌采取的措施

（1）防止管片周圍地下水串通，避免噴涌

在水量較大的地段掘進(jìn)時(shí)采用螺旋輸送機(jī)雙閘門控制，加注泥漿或高效聚合物，防噴涌、防涌水，必要時(shí)采用保壓泵碴裝置。同時(shí)，利用盾構(gòu)機(jī)配套的二次注漿設(shè)備及時(shí)注漿，在管片外周形成連續(xù)的封閉環(huán)，防止管片周圍的地下水串通，避免噴涌。

（2）確保密封刷狀態(tài)

經(jīng)常檢查盾尾密封刷密封效果，經(jīng)常填加油脂，確保密封刷狀態(tài)良好。

（3）面對(duì)噴涌迅速判斷反映

若出現(xiàn)噴涌現(xiàn)象，立即關(guān)閉螺旋輸送機(jī)的后門，適當(dāng)向前掘進(jìn)，使土倉(cāng)內(nèi)建立平衡，通過(guò)刀盤的轉(zhuǎn)動(dòng)，將土倉(cāng)內(nèi)的土體攪拌均勻。然后才將螺旋輸送機(jī)的后門慢慢打開(kāi)，開(kāi)門度為10%，邊掘邊出土，始終保持土倉(cāng)內(nèi)壓力穩(wěn)定。

（4）做好后勤保障工作

做好盾構(gòu)機(jī)及后配套設(shè)備的保障后勤工作，保持連續(xù)快速推進(jìn)，不能因盾構(gòu)機(jī)后配套設(shè)備故障而影響掘進(jìn)。

（5）嚴(yán)密監(jiān)控螺旋機(jī)出土口的出土情況和土倉(cāng)的壓力變化情況

一旦發(fā)生噴涌現(xiàn)象，首先關(guān)閉螺旋機(jī)出土口處的閘門，然后停止出土，保證掘進(jìn)，避免地下水、流砂或所添加泥漿的大量噴出，保持土倉(cāng)內(nèi)的土壓穩(wěn)定。

6.2出現(xiàn)噴涌后應(yīng)對(duì)方式

（1）向土倉(cāng)中加入膨潤(rùn)土或發(fā)泡劑，改善土倉(cāng)內(nèi)土質(zhì)的和易性，使土體中的顆粒和泥漿成為一個(gè)整體，連續(xù)從螺旋輸送機(jī)排出，避免噴涌。

（2）在中、微風(fēng)化巖地層中，如果管片背注漿不充分，需通過(guò)管片進(jìn)行雙液二次注漿，以便盡快封堵隧道背后匯水通道。

（3）在掘進(jìn)之前，有可能的情況下，可以往土倉(cāng)內(nèi)丟入水泵，將倉(cāng)內(nèi)水盡量抽空。掘進(jìn)時(shí)，在保證刀具完好的情況下，盡量提高掘進(jìn)速度，以控制來(lái)水，減少噴涌。

（4）漿液配比

在高含水段掘進(jìn)時(shí)需要經(jīng)常使用二次注漿（雙液化學(xué)漿），二次注漿可使用純水泥漿（水泥漿液水灰比1：1）和水玻璃溶液（水玻璃溶液體積比為水玻璃原液：水=1：1），注漿時(shí)水泥漿和水玻璃溶液需同時(shí)注入，在水玻璃溶液：水泥漿比率為1：4時(shí)，其凝固時(shí)間為30S。在水量較大的地層時(shí)，考慮到漿液稀釋的因素，需適當(dāng)改變漿液的配比（增加水泥用量），以提高初凝時(shí)間。