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摘要：近年来，我国的城市化进程有了很大进展，城市工程建设越来越多。随着城市轨道交通的高速发展，盾构法以其环保、安全、快速、影响小等优势在城市轨道交通建设过程中被广泛使用。在富水砂卵石地层的施工过程中遇到地下水位高，地层含水量丰富以及稳定性差等问题。由此本文通过对洛阳地铁某区间两台盾构施工实践进行分析，从而探索盾构施工新技术，为类似工程提供借鉴。
关键词：盾构隧道；富水砂卵石地层；施工掘进技术
引言
隧道开挖必然会对周围环境产生重大干扰。隧道开挖引起的一个主要问题就是邻近建筑物和结构的潜在损坏。而且盾构始发与到达时易引发端头土体失稳破坏，尤其在端头处临近建筑物时，是盾构隧道施工中的高风险环节。由于盾构开挖直径大于管片直径的特点，盾构始发和到达有较大涌水、涌沙的风险，尤其在高水头富水地层中控制措施不当将会带来重大损失。
1施工技术要点
需对地下管线布置情况进行提前勘验，及时绕开障碍物，提前封闭基坑，进行开挖基槽。降水井直径误差不得超过20mm，垂直度误差不得超过1%。采用旋挖钻工艺成井。填料采用砂砾料，填筑前打磨砂砾，使其含泥量不超过3%，防止出现片状石屑。确保成井到洗井的时间超过8h，保证清洗的连贯性。当清洗不彻底时，需要事先添加洗井剂进行充分浸泡。车站基坑开外施工前两周，就要进行地下水的降水抽排，为防止周边地面沉降过大，要保持抽水含砂量要不超过1/104。
2盾构掘进控制措施
2.1掘进前的控制点
下穿前成立穿越风险源工作小组，首先将小组成员分为指挥组（专家或主要领导及技术人员）、操作组（盾构司机）、应急管理组（负责应急情况处置）、材料组（各类材料管理）、后勤组（保证后勤服务）、测量组（各项测量工作）、试验组（主要负责渣土筛分和注浆配合比）。明确各层级的管理流程和任务分工，高效管理工程人员，对管理人员和作业人员进行专题教育培训，强调在突发情况下的应急处置。准备盾构所需的各类物资材料、应急物资，确保物资充足。
2.2洞门密封装置的安装
建压始发的重点就是洞门密封装置的安装。临近建筑物始发宜采用延伸环措施，避免了直接破除洞门而增加的风险，密封装置可在延伸环内外布置，外侧设置橡胶帘布，内侧设置弹簧钢板。始发前洞门密封装置还需注意以下几点措施：1）车站施工时精确定位洞门钢环板，始发前要重新复测，侧墙关模前将钢环板与侧墙主筋连接；2）安装橡胶帘布时，要将帘布平整的压在钢环板上，外侧压紧扇形压板，始发前仔细检查帘布的密封性，有鼓包和没压紧的提前处理；3）安装橡胶帘布时要考虑盾构机始发后帘布能反弹回来并压在盾构机和管片上，为避免始发时盾构机把帘布压的过死无法反弹，必须做好帘布后布置一圈海绵条的固定工作；4）合理调整扇形压板或折页压板的尺寸，防止同步注浆时帘布被击翻。
2.3出渣量控制
区间富水砂卵石地层自稳性较差且隧道上方为城市道路，这对隧道开挖的沉降控制提出了高要求，在隧道开挖过程中尽量减少超挖，开挖完成及时上支护结构和同步注浆，保证地层沉降不超标。
环出土量不包括土仓内原有的渣土，当需要调整推进模式的时候，必然会引起出土量的变化，此时的出土量不可解释为多出渣或者少出渣，应当将排出的渣土量加上土仓内新增的渣土量（熟练的盾构机司机应该具备判断土仓内原有渣土量和新增渣土量的能力）理解为本环切削下来的渣土量。
2.4嵌入岩体深度分析
随着坑内土体逐步开挖，原土层自身初始应力场平衡被打破，内力重新分布，坑外土体对旋喷桩的侧向挤压力会导致止水帷幕发生水平位移。由于钻孔灌注桩+旋喷桩止水帷幕已完全隔断承压含水层，并嵌入岩体，故保证止水帷幕足够的嵌入岩体深度可以限制其水平位移处在一定的范围之内，避免引起较大的地表沉降。1）止水帷幕嵌入岩体1m时，止水帷幕和基坑底部岩体咬合松动，模拟失效，需要对中风化岩层作弹性处理。2）止水帷幕嵌入岩体越深，地表沉降及止水帷幕水平位移越小；且当止水帷幕嵌入岩体深度大于7m或小于3m时，坑外地表沉降及止水帷幕水平位移变化趋势趋于平缓；止水帷幕嵌入岩体深度大于7m时，止水帷幕水平位移最大值约为10mm，坑外地表沉降最大值约为13mm；止水帷幕嵌入岩体深度小于3m时，坑外地表沉降最大值约为18mm，止水帷幕水平位移最大值约为16mm；止水帷幕嵌入岩体深度处于3～7m之间时，坑外地表沉降值及止水帷幕水平位移值以较大的速率变化。
2.5管片防水
管片进场由质检人员根据设计、规范及采购合同的要求对进场管片进行复查验收，合格后用于施工中，不合格产品及时清退出场。管片运输必须采用吊带等柔软性吊具吊运，管片堆放方式应满足规范的要求，当采用内弧面向上的方式堆放时，管片间应用方木进行支垫，方木应上下一致在一条直线上。管片堆放场地强度必须满足管片堆放的要求。管片的尺寸规格、外观质量满足设计要求，不得出现露筋、蜂窝、麻面、裂缝等质量缺陷，管片尺寸偏差符合设计要求。防水材料张贴位置、质量满足设计要求。张贴防水材料的管片应有防雨、防晒的措施。管片防水材料主要使用三元乙丙橡胶止水条。根据该工程地质情况，盾构推进油缸推力一般为800~1000t，可以满足弹性密封垫的压紧密实度（要求一般不小于300t），达到管片防水的要求，不会因为止水条的挤压不紧而造成管片漏水现象。为保证管片防水效果，管片在安装完成后，及时进行螺栓紧固和复紧工作，同时保证同步注浆和二次注浆的质量，保证管片壁后浆液饱满，形成隔水层。
结语
综上所述，城市盾构隧道的建设是一个周期长、人员多、投资大、对施工要求高的地下空间建设工程。施工过程中工序连接紧密，每一道工序的改变都会对下一步工序产生影响，每一个控制因素都牵连着其他多个因素，这样一个联系紧密的施工过程对队伍的组织能力、协调能力、系统性施工能力等均提出较高要求，尤其当面对富水砂卵石这样复杂的地质环境条件下。因此，探索这种复杂地质条件下盾构施工技术是十分重要的。在盾构隧道的掘进过程中，需要紧密结合地质勘查揭露的地质环境以及施工过程中遇到的问题，动态的选择合理的掘进参数，在不同的掘进模式下把握好土仓压力的设定，控制总推力，密切关注盾构机掘进姿态，根据盾构机姿态调节不同区域推进油压，跟进铰接油缸的调整，随时调节泡沫剂和水的加注，以减小刀盘扭矩，控制好出土量，尽量加快掘进速度，提高施工效率。
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