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摘要:以地鐵隧道工程為背景，針對泥炭質土層環境中的盾構隧道施工展開探討，總結工程問題并提出可行施工技術。經分析得知，若要基于盾構法成功穿越泥炭質土層，就必須做好線路縱斷面的優化、注漿、有害氣體檢測等多方面工作。

關鍵詞:水下隧道;盾構施工;泥炭質土

1工程概況

某地鐵站隧道埋深11．02～28．3m，工程施工環境復雜，需穿越湖沼沉積地層，含有帶狀粉質黏土等多個地層。區間最大坡度23‰，轉彎半徑均達到600m以上，且施工區域內含有豐富地下水，主要源自于自然降水以及巖層補水，整個區間以富水地層為主。

2施工準備

以施工圖紙為準精確測量放樣，準確界定線路走向，基于施工現場實際環境編制調查報告。積極組織項目人員共同分析圖紙，總結施工中可能出現的風險。以地質勘察資料為基準，綜合考慮地層沉降狀況、掘進深度等工程參數，選定合適的盾構方式，并適配滿足使用需求的土壓平衡盾構機，積極攜手第三方測量機構，針對車站主體、洞門圈等做進一步復測，精確設定井下控制點。

3關鍵技術

泥炭質土層較為特殊，主要表現為壓縮性大、有機質含量高、穩定性弱等問題。作為一種極為特殊的軟土，需要通過科學措施來有效改良地層，考慮泥炭質土層的分布狀況，劃定合適的加固區間。

3．1端頭加固及始發控制

考慮到泥炭質土的特殊性，端頭加固工藝較多，需得到三軸攪拌樁與旋噴樁的支持，兩類樁結構均要滿足齡期＞90d的基本要求，通過取芯試驗檢驗整體質量。采用WSS雙液注漿的方式，遵循先兩側后中間的基本原則，垂直注漿間距保持在1．5m，考慮到水平注漿施工可行性問題，在動圈內部邊側開孔，且環向間距以2m為宜。洞門開孔不可出現水流，同時洞門達到足夠干燥狀態后，即完成了注漿施工。做好洞門破除準備工作，在洞門鋼環內增設雙層止漿板，利用海綿處理各板縫隙，并額外設置防涌水涌砂裝置。施工中，盾構機超過托架后，為消除自重而引發的“栽頭”問題，需要在洞門外部增設外導軌，并實現與始發托架導軌的穩固連接。

3．2漿液參數及改進措施

本次地鐵盾構施工均發生于軟土地層中，因而對掘進作業提出較高要求，需避免土倉內匯水問題，同時螺旋機不可出現噴涌現象。受盾構施工的影響，易引發地層與隧道擾動問題，并進一步作用于地表及其建筑物，大范圍沉降隨之發生。盾構進出洞時，需要在管片后方實行注漿作業，通過此方式產生隔水環，從而阻止地層水的流動。考慮到沉降問題，在盾構掘進施工中需要合理調節好各工序時間，在襯砌管片脫出盾尾后，在第一時間采取注漿措施，使其填充盾尾環形空隙。盾構進出洞段時，需使用到水泥漿液，此材料可在短時間內凝固，有效封堵洞門。在持續掘進過程中，需隨即填充厚漿以起到控制地面沉降的效果。伴隨掘進持續推進，施工人員測定管片姿態，若管片上浮達到1cm以上，需隨即優化厚漿配合比，以縮短凝固時間為基本目標，提升管片穩定性。經計算后得到施工所需同步注漿量，以地面監測數據為基準合理調節注漿比例。若出現注漿量偏多的情況，將引發地面隆起;反之，注漿量不足則會加快地表沉降，甚至會引發管片滲漏水現象。通常而言，需要以靜止水土壓力為基準，實際注漿壓力控制在1．1～1．2內，最大不可超過0．4MPa，且施工中不可出現漿液進入盾構機土倉的問題。不同區域的注漿壓力存在差別，上部需在0．2MPa以內，針對下部展開注漿作業時需適當加大壓力但不可超過0．25MPa，整個注漿環節速度保持在100～200L/min，施工中分析注漿管路運行狀態，出現問題后及時解決。同步注漿細節較多，施工人員需注重以下內容:①合理控制注漿量，每推進40cm便要測定一次液位，綜合分析儲漿量刻度示意圖，在此基礎上經計算后求得注漿量;②若出現盾尾漏漿問題，需隨即補充;③考慮到成型管片質量，且為了控制地表沉降，合理優化各支路注漿比例;④若設備發生異常或是管路堵塞，均要暫停掘進施工，保護注漿設備，全面清理管路，若暫停時間過長，需使用膨潤土深度清潔管路;⑤做好漿液方量與質量的檢查是確保順利抽漿的關鍵，值得注意的是，不可向漿液內加水，若儲漿罐內存有漿液，需要持續攪拌，避免砂漿變質。

3．3管片防滲水施工

基于盾構隧道施工的防水方式較多，以管片自防水應用較為廣泛，在此基礎上輔以接縫防水的方式。若土層中含水量較高，施工所得的盾構隧道將受到地下水壓力的影響，易出現管片裂縫、橡膠密封條翹曲等問題，在上述影響下地下水持續滲入隧道內，因而施工人員在拼裝管片時要格外注意［2］。對此，施工單位在經過許可后，對原設計加以變更，增設了1道遇水膨脹橡膠圈，在其作用下可控制管片滲漏水問題。遵循防水設計要求，做好管片環縱縫防水工作，為之輔以保護措施，在設置防水密封墊時做好準備工作，即刷涂黃油以起到潤滑效果，減少封頂塊插入時的摩阻力，結束管片拼裝后在第一時間旋緊螺栓。值得注意的是，管片連接螺旋的復緊操作次數至少要達到4次，具體對應為拼裝、推進、推出盾尾以及管片出臺車四個環節。且在每次復緊時，所施加的扭矩必須達到145N·m。此外還要注重管片與橡膠密封條質量，在使用之前均要復驗，若出現質量問題禁止投入使用。

3．4管片上浮有害氣體檢測

調節盾構初始姿態，具體有:水平方向±10mm，垂直方向因不同區域存在差異，前點±5mm，后點－20mm。持續掘進時，密切監測成型管片姿態，結果表明上浮量均達到30mm，工程人員經商討后確定了如下措施:①調整字條，即水平－10mm，垂直方向后點為－35～40mm;②在拌制厚漿時增添適量水泥材料，隨之加快凝固速度;③盾尾5環12點位使用到雙液漿;④50環左、右側均要安排人員測量管片姿態，并分析上浮量是否超出了工程許可范圍，在此基礎上調節后續施工參數;出現管片上浮速率過大的情況時，與盾構“栽頭”存在密切關聯，需暫停推進作業，合理調節推力起到控制上浮分力的效果，即不可超過管片自重，同時針對盾尾采取臨時配重措施，可通過設置管片等方式控制盾構上浮。為給盾構施工提供優良環境，需使用有害氣體檢測儀分析施工區域內的空氣狀況，將該設備置于盾構機螺旋機處，得到出渣口的有害氣體含量［3］。除此之外，還需要增設便捷式氣體檢測儀，此設備主要用于檢測艙內氣體質量，在出現異常狀況可觸動聲光報警器，在第一時間告知施工人員。關于本工程使用的氣體檢測系統，具體見圖1。基于上述提及的設備展開全方位檢測，在本次盾構施工中，各項有害氣體含量均控制在合理范圍內，未給施工造成過多影響。

4結束語

綜上所述，泥炭質土層穩定性欠佳，對技術水平提出較高要求，在此環境中展開施工作業易引發安全事故。對此，施工單位需結合勘察項目實際情況，全面考慮施工風險，為盾構施工適配合適的施工技術，確保各環節施工的安全性。

參考文獻:

［1］胡瑞青，王士民．泥炭質土不同賦存條件對盾構隧道襯砌結構動力響應特性影響分析［J］．鐵道標準設計，2017，61(8):101－106．

［2］蒙國往，周佳媚．地鐵盾構掘進引起的軟弱地層沉降分析［J］．現代隧道技術，2017，54(6):117－125．

［3］黃輝，張偉榮．廣州地區軟弱地層盾構掘進沉降控制技術研究［J］．施工技術，2015，45(S2):30－32．

作者:陳立 單位:中建交通建設集團有限公司