广州轨道交通建设监理有限公司 广东省广州市 510010
摘要：以广西南宁地铁1号线TJSG-11标2号线南宁剧场站～朝阳广场站区间泥水盾构掘进为背景，介绍了泥水盾构施工在富水圆砾层脱困的主要施工技术，掘进参数的控制，对其他相类似的工程具有指导意义和参考价值。
关键词：泥水盾构；富水圆砾层；脱困
1 工程概况
本区间线路出南宁剧场站（水平线间距为13.5m）后，沿星光大道向北敷设并左转侧穿邕江一桥南岸跨线桥，从邕江一桥上游即西侧穿越邕江，进入邕江北侧下穿北岸跨线桥，然后避开华侨大厦继续北行，下穿民族大道及大片住宅楼，进入朝阳广场站（朝阳广场站为上下重叠双岛同台换乘，右线在上，左线在下,上下竖向线间距为8.0m），2号线南～朝区间平面位置见图1。
图2 南～朝区间断面图
根据钻探揭露，场地内有两层地下水：
南～朝区间在钻探范围内，场地内有两层地下水；第一层地下水为上层滞水，第二层地下水为第四系松散地层的孔隙潜水。
第一层地下水主要赋存于素填土①2中，属上滞水，该层地下水贫乏，主要有大气降水和生活废水补给，主要通过大气蒸发方式排泄，水位埋深与填土层的厚度有关，无统一水位。第二层地下水主要赋存于圆砾、卵石及沙土层中，属孔隙松散岩类水，水量丰富，由于邕江防洪堤的建设，江北段地下水与邕江水力的联系趋弱；江南段地下水与邕江水力的联系较强，为相互补给关系。
3 盾构始发受困情况
南宁地铁2号线南宁剧场站～朝阳广场站区间于2015年11月8日始发掘进，掘进方式为泥水平衡盾构，始发方式为钢套筒密闭始发，南朝区间左线2015年11月17日夜班03:15出现的盾尾卡死情况，具体掘进情况如下：15日白班对洞门进行二次注浆封堵，未掘进，晚班21:50恢复掘进，掘进13-16环；16日白班17环08:09开始掘进，08:45-16:53风机及P2.1泵故障修理，17:30第17环掘进完成，16日夜班掘进18-22环，23环掘进行程约1000mm；17日白班补偿器电熔烧坏，09:30-17:25修理好，由于监测发现地表监测点D3-1（第8环）、D4-1（第11环）沉降速率超过控制值，故同时开始对14、18、8环进行二次注浆，夜班00：23恢复掘进，00:30刀盘跳停，处理至1:05开始泥浆循环，03:00开始掘进，03：15盾尾卡死无法掘进，循环直至04:15都无法掘进。
此时盾构机所处位置：盾构掘进23环行程1000mm，盾构机刀盘里程ZDK30+952.07（约27环位置），盾尾位于21环与20环接缝处，盾构已侧穿江南立交桥L13号桥墩（第17环），地面为星光大道路面。
盾构机所处地层情况：盾构机全断面处在⑤1-1圆砾层，上覆地层为粉细砂④1-1、粉土③1、粉质粘土②2-2、淤泥质粘土②2-1、素填土①2，详见图3
故而在16日夜班掘进完毕后，17日白班维修盾构机的同时对相应环进行二次补注浆，18环2点位注浆1m3,14环10点位注浆1m3,8环2点位注浆1.55m3。此外，这2天进浆比重为1.06-1.08g/m3，粘度为21-23.5s。
综上所述，此次盾尾卡死事故原因可总结为以下几点：
1、盾构机盾尾位于20环与21环接缝处，⑤1-1圆砾层裂隙较大，富含地下水，流动性、渗透性强，盾尾后的二次注浆可能窜浆至盾尾处；
2、进浆泥浆比重及粘度均过小，未达到标准，不能在土体开挖面上有效的形成泥膜，导致二次注浆浆液窜进土体；
3、盾构掘进结束后，停机前没有任何措施对盾尾进行保护（如停机前可以注入少量膨润土对盾尾进行润滑保护），使盾构机所受摩擦力增大，有效推力减少，此消彼长；
4、此时盾构机停机位于全断面⑤1-1圆砾层，同步注浆及二次注浆窜浆后的浆液与圆砾石混合加上盾构机停机期间，土体发生收敛进而把盾尾彻底抱死。
4.2 脱困措施
在采取各种措施（正反转刀盘、泥浆循环、加大推力（不超过铰接油缸极限）、收放铰接油缸等）仍无法掘进后，项目部讨论决定拆除部分铰接油缸，在原铰接油缸位置安装预制拉杆，继续增大推力将盾尾脱出，拉杆尺寸为90*20cm，厚度为5cm，左右各开一个约15*7cm的孔洞方便与原铰接油缸螺杆连接，详图如图4
图6 损坏的拉杆
2、继续增加拉杆到6根（增加2#、7#油缸位置的拉杆），安装完成后，在18日夜班02:30开始试掘进，在掘进开始时，先断裂了1根拉杆（2#铰接油缸处），随后推力加到18000-19000KN，剩余5根拉杆全部断裂，原因分析，先断裂的1根拉杆加工尺寸不符，导致先行断裂，其后5根拉杆受力均匀但数量仍然不足。
5 脱困小结
本次南～朝区间左线在始发掘进阶段便受困，经过2天的脱困施工过程，对今后工作的警示：
1、泥水盾构进浆泥浆参数必须定期检测，发现不符合要求应及时作出调整，避免影响掘进施工；
2、泥水盾构掘进施工因外在条件需长时间停机时，可在盾壳外加注膨润土，以减少盾构机掘进时受到的摩擦力，增加有效推力；
3、在停机期间，间隔一定时间（时间视地层情况而定）应开机掘进一定距离，防止土体收敛而抱死盾构机。
参考文献
[1] 侯志圭 张智博.盾构隧道施工位移控制技术.施工技术研究与应用[J]，2006，2
[2] 张凤祥 杨国祥．盾构隧道施工手册[M]．北京．人民交通出版社，2005.6
论文作者:罗亚约
论文发表刊物:《防护工程》2017年第19期
论文发表时间:2017/12/12
标签：盾构论文; 地下水论文; 拉杆论文; 泥水论文; 区间论文; 注浆论文; 推力论文; 《防护工程》2017年第19期论文;