泥水盾構穿越淺覆透水層施工關鍵技術研究分析

常 勇

中鐵十四局集團大盾構工程有限公司，江蘇南京 210000

1 泥水盾構穿越淺覆透水層施工中的要點分析

1.1 注重線路的有效設置

在城市地下通道工程建設中，為了落實好泥水盾構穿越淺覆透水層施工作業，發揮出其施工技術的應用優勢，則需要注重施工中隧道線路的有效設置。具體表現為：（1） 結合工程的實際情況及隧道線路的功能特性，落實好其線路有效設置分析工作，從而為隧道線路實際作用發揮提供保障；（2） 在計算機網絡與信息技術的支持下，通過對計算機三維空間中動態模擬分析法的合理使用，實現泥水盾構穿越淺覆透水層施工中隧道線路布置的科學分析，促使最終得到的線路布置方案更具科學性；（3） 泥水盾構穿越淺覆透水層施工中對隧道縱斷面進行布置時，需要設計人員能夠設置好隧道縱坡的坡度、盾構始發段的最小覆土厚度、正常掘進段厚土等，并在計算機三維空間中繪制出隧道縱斷面布置圖，從而為泥水盾構穿越淺覆透水層施工作業開展提供科學指導。

1.2 加強施工區域的地質狀況分析

在泥水盾構穿越淺覆透水層施工中，因盾構隧道穿越地層可能包含著砂質粉土夾粉砂、淤泥質黏土層等，使得項目施工難度加大，影響著施工進度及施工效率。因此，需要在專業的設備、豐富的實踐經驗及理論知識等要素支持下，加強泥水盾構穿越淺覆透水層施工區域的地質狀況分析，以便為工程后期施工作業開展提供支持，進而降低工程施工風險。

1.3 施工中的重難點

（1） 盾構始發。在不同類型土質、地下水位等要素的影響下，使得泥水盾構穿越淺覆透水層施工中的始發端頭地層施工風險加大，影響盾構設備性能可靠性的同時可能會引發工程施工安全及質量問題。因此，在泥水盾構施工中需要加強其始發安全狀況分析，避免給后期施工計劃實施埋下安全隱患。

（2） 盾構隧道下穿路橋。在泥水盾構穿越淺覆透水層施工中，若其需要下穿路橋，則會受到路橋段復雜地質條件的影響，可能會引發地面沉降問題，影響路橋交通安全的同時會加大泥水盾構施工中的問題發生率。因此，需要加強盾構隧道下穿路橋中的控制分析，避免給路橋交安全帶來潛在威脅。

（3） 泥水處理系統的有效選型及凈化處理。在落實泥水盾構穿越淺覆透水層施工作業的過程中，受到細顆粒土體的影響，會降低分離設備中旋流器與振動篩的性能，致使工程施工中難以實現旋流分離。針對這種情況，需要在工程施工中注重泥漿處理系統的有效選型，且在性能可靠的泥水分離設備支持下，實現泥漿的凈化處理。

2 泥水盾構穿越淺覆透水層施工始發技術

2.1 確定端頭加固設計方案

在泥水盾構穿越淺覆透水層施工過程中，受到粉砂土、淤泥黏土等不同土質的影響，會降低工程結構穩定性，且在地下水滲漏問題的作用下，會導致地面塌陷現象出現。針對這種情況，為了提高泥水盾構施工質量，確保施工區域的交通安全，則需要做好盾構施工始發處理工作，確定其端頭加固設計方案。該方案形成中應做到：（1） 為了降低泥水盾構施工中塌陷事故出現的概率，需要確定最佳的端頭加固范圍，滿足盾構穿越淺覆透水層的施工要求；（2） 選擇有效的施工工藝。在隧道盾構施工中，需要在施工區域地質勘查作業的基礎上，從施工場地、環境狀況、施工成本經濟性等方面入手，加強三重高壓旋噴樁加固施工工藝使用，使得項目施工中的安全問題發生率得以下降，完善工程施工中的端頭加固設計方案；（3） 注重加固效果檢測與評估。實踐中應通過對加固功能的深入分析，確保盾構刀盤作用下的切削作業得以順利進行。

在此期間，為了增強端頭加工設計方案適用性，則需要對該方案作用下的端頭加固體強度、抗滲系數等實踐作用效果進行檢測與評估，并在鉆孔取芯試驗、水平探孔試驗的配合作用下，確保端頭加固后能夠達到盾構始發要求。某泥水盾構施工中的鉆孔取芯試樣示意圖如圖1所示。

圖1 某泥水盾構施工中的鉆孔取芯試樣示意圖

2.2 實踐中的洞門密封優化改造分析

在提升泥水盾構穿越淺覆透水層施工水平的過程中，需要在其始發技術的支持下，實現洞門密封優化改造，確保其性能可靠性。具體表現為：（1） 加強鋼板焊接加工制作方式使用，得到所需的預埋洞門鋼環，且在錨固鋼筋的作用下，避免鋼環吊裝過程中出現變形問題，進而通過對槽鋼的合理設置及焊接處理，實現對板的有效加固；（2） 結合實際情況，確定洞門密封優化改造方案，從而為相應的改造工作開展提供科學指導，從而提高泥水盾構施工質量。

2.3 加強始發段掘進參數優化及注漿技術分析

在對泥水盾構穿越淺覆透水層施工始發段進行分析時，需要了解其掘進參數，落實好相應的參數優化分析工作。具體表現為：（1） 通過對始發段開挖面松弛狀況及滲水量的分析，確定盾構施工中的泥水壓力；（2） 加大泥漿測試力度，實現泥水質量控制；（3） 通過對掘進中刀盤扭矩變化情況的分析，調整好推進速度，實現掘進參數的有效控制。在注漿技術使用中，應做到：（1）在盾構全部進洞后，開始對管片和土體的間隙采用雙泵四管路（四注入點） 對稱、智能化同步注入水泥砂漿，并根據地表沉降監測結果，合理調整同步注漿量；（2） 洞門封堵注漿以雙液漿為主，洞門封堵二次注漿采用延長洞門和洞門鋼環上預留的注漿孔進行注漿，建立有效注漿壓力的同時降低盾構施工作業完成后地面塌陷事故發生的概率。

3 泥水盾構穿越淺覆透水層施工的路橋變形預測

為了避免泥水盾構穿越淺覆透水層施工中引發路橋變形問題，則需要加強其施工中的路橋變形預測分析。具體表現為：（1）在有限元計算分析方法及理論的支持下，在計算機三維空間中實現盾構施工中的隧道與路橋關系的建立，并得出相應的仿真模型，使得有限元模型支持下的路橋變形預測分析結果更加準確，進而保持良好的盾構施工狀況；（2） 通過對分段掘進的增量法的合理使用，并考慮同步注漿壓力和盾構掌子面壓力等因素，在計算機三維空間中實現盾構開挖過程模擬，并建立路橋實體模型，從而為盾構施工中路橋變形預測分析工作落實提供參考信息；（3） 通過對路橋沉降情況、受力狀況的分析，對泥水盾構穿越淺覆透水層施工是否對路橋結構造成損壞做出科學評價，從而提升盾構施工技術水平。

4 泥水盾構穿越淺覆透水層施工的泥水分類系統及適應性改造

為了使泥水盾構穿越淺覆透水層施工作業開展能夠達到預期效果，增強其施工中的泥水分離效果，則需要在其施工中加強泥水分離系統及適應性改造分析。具體表現為：（1） 結合項目實際工況及成本經濟性，選用性能可靠的泥水處理系統，且將其一級旋流器處理顆粒粒徑及二級旋流器處理顆粒粒徑大小控制在合理的范圍內，保持泥水分離系統實踐應用中良好的功能特性；（2） 針對泥水篩分不充分和過流能力不足等工程實際問題，對泥水分離設備進行適應性改造。改造過程中應從這些方面入手：在預分篩上層增加棒條，同時增加高壓水沖洗管路，確保泥水篩分有效性；（3） 把下層篩板改成豎向，安裝一定斜度的棒條，提高過流能力； （4） 延伸篩板的長度，其運動面均設置為棒條，在棒條的下方設置回漿槽，從而增強旋流分離效果，提高渣土運輸效率。

5 結語

綜上所述，實踐中若能加強泥水盾構穿越淺覆透水層施工關鍵技術研究分析，提高這類施工技術的利用效率，則能為泥水盾構施工質量提供保障，實現對泥水分離系統的高效利用，并完善該系統的服務功能。因此，實踐中在進行泥水盾構穿越淺覆透水層施工時，施工企業及人員應強化自身的責任意識，提升其所需施工關鍵技術的整體認識水平，并將這類施工關鍵技術滲透于項目施工全過程中，增加工程施工中的經濟與社會效益。

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