土壓盾構盾尾滲漏原因及處理措施

李陶朦/LI Tao-meng

（中鐵隧道集團有限公司 專用設備中心，河南 洛陽 471009）

1 工程概況

施工區間所屬地貌單元西段以長江階地區為主，地形稍有起伏，海拔多在10～15m；K5+650以東為長江漫灘平原區，地勢平坦，海拔多在5～10m。區間穿越地層主要為②-2b4淤泥質粉質粘土、②-2c2-3粉土、②-3b3-4軟-流塑狀粉質粘土、②-4b3軟塑狀粉質粘土、③-1b2可塑狀粉質粘土、④-1b1-2硬塑-可塑狀粉質粘土、K2p-1層強風化巖、K2p-2層中風化巖。區間地質縱斷面見圖1。

2 盾尾漏沙、漏漿現象原因分析

盾構掘進開始出現漏沙、漏漿現象是在132環，在全部軟土段約540環的范圍內有約60環存在漏漿情況，漏漿點位主要集中在底部（7#、8#、9#）和上部（1#、15#、16#）。漏沙、漏漿情況如圖2所示，漏沙、漏漿原因如下。

1）盾尾刷安裝問題 盾構裝機前為了保證盾尾刷在安裝焊接過程中塊與塊之間的間隙和焊接質量，對前兩道盾尾刷的尺寸進行了調整，如圖3所示。盾尾刷存在后護板兩塊鋼板交疊方向不統一的情況。

由于本身尾刷后護板交疊方式不統一，造成在焊接過程中存在后護板沒有被相鄰護板壓住的情況，這種現象可能導致在盾構掘進中盾尾漏漿。

圖1 泰馮路站-京新村站區間地質縱斷面圖

圖2 盾尾漏沙、漏漿情況

圖3 原裝和調整尺寸后盾尾刷

2）盾尾油脂涂抹方面 ①在涂抹過程中存在先用水或油浸沾盾尾油脂，用手將盾尾油脂搓成卷來填充，造成尾刷根部填充不夠密實，與鋼絲的黏著性降低，造成在拼裝負環時油脂被擠出；②部分位置只涂抹了盾尾刷下部，盾尾刷上部涂抹容易掉落，故其余部位在拼裝一環負環后用油脂泵填注，可能存在不密實部位。

3）盾構掘進姿態控制方面 本區間盾構掘進水平曲線大部分為直線段，臨出洞約200m為轉彎半徑為2000m的大曲線段，在姿態控制方面個別環高程和水平上已經超出±50mm。另外由于盾尾本身在14點位置（全員分為16個點位，與油缸組數對應）變形嚴重，向內鼓包，在掘進過程中右下側盾尾間隙在正常情況下較小，左上側較大，造成尾刷磨損和封堵不均勻。

4）掘進參數方面 盾構在掘進過程中，在完成始發后，在36～292環掘進速度基本在50mm/min以上，在這個過程中，盾尾油脂的用量和壓力較正常情況下相對減少，造成尾刷磨損，密封效果較差。

5）尾油脂使用方面 軟土階段油脂用量平均約為23kg/環，使用的盾尾油脂為北京合東雙盾尾油脂（盾構在右線掘進和195盾構掘進時也采用河東雙盾尾油脂）。在掘進過程中，油脂壓力大部分保持在10～30bar，停機安裝管片時壓力降低，密封效果較差。

6）注漿方面 在掘進過程中注漿壓力控制在2.5～2.7bar，注漿點位初始為1#和4#，在掘進過程中不斷進行調整在1#和3#，1#和2#注漿，不均勻注漿可能造成局部盾尾刷的異常磨損。

3 應對措施

1）掘進姿態控制 嚴格控制盾構掘進姿態，保證盾構的姿態在高程和水平上在±50mm以內[1]。盡量使管片四周的間隙保持一致，減輕管片對盾尾刷的擠壓程度。

2）掘進速度控制 適當降低掘進速度，控制掘進速度在30mm/min左右[2]，保證注漿量和油脂注入量。

3）盾尾油脂加大注入 盾構在粉土、淤泥質粉質粘土地層掘進時，根據土壓、注漿壓力、掘進速度來調整盾尾油脂的注入點位，并手動加大加注盾尾油脂漏沙、漏漿點位的油脂注入量和注入壓力（同時要求注脂壓力大于20bar）；在推進結束后，采用自動注脂的方式繼續進行盾尾油脂注入，保證盾尾油脂壓力在15bar以上。

4）填塞海綿條 加大盾尾油脂、漿液注入量的基礎上，在整環管片背部加裝10cm厚的海綿條，如圖4。

圖4 管片背部加海綿條

5）滯后注漿 在掘進過程中，在拖出盾尾3～5環的位置利用管片吊裝孔進行打孔注漿，減少盾尾刷承受的注漿壓力，避免漏漿。

6）提高現場人員技術水平 加強培訓，提高管片安裝人員的技術水平，保證管片的拼裝質量，避免錯臺，降低盾尾刷的磨損。

4 結 語

盾構盾尾漏沙、漏漿涉及到盾構施工的注漿壓力、注入量、盾構的掘進姿態、地質狀況、盾尾油脂、管片拼裝等多種因素。因此，在實際施工中必須仔細分析漏沙、漏漿原因，采取切實可行的措施，才能少走彎路，減少損失，保證工程的施工進度和施工質量。

[1]竺維彬，鞠世健.復合地層中的盾構施工技術[M].北京：中國科學技術出版社，2006.

[2]程 驍.盾構施工技術[M].上海：上海科學技術文獻出版社，1990.