盾构机螺旋机防止喷涌的改造

昆明地铁盾构施工过程中泥饼及喷涌问题的形成机理及预防措施摘要：以昆明地铁地处盘龙江与金汁河之间的金星站～白云路站盾构施工为例，针对区间主要含水层为圆砾层，局部地段微具承压性且夹杂较多的粘土和钙质胶体、分布无规律、厚度不均等问题。

文中阐述了盾构推进过程中的技术要点、难点和施工工艺，归纳总结了盾构推进过程中遇到泥饼和喷涌问题的解决方法及注意事项，并进一步分析问题的形成原因及预防措施,为同类工程施工提供参考。

关键词：盾构施工；泥饼；喷涌；预防措施Formation Mechanism and Preventive Measures of Mud Cake and Spewing in Kunming Subway Shield Construction ProcessLU Yao-pingMine Construction 1st of China Pingdingshan Shenma Construction Engineering Group Co., Ltd, Pingdingshan 467000, ChinaAbstract：In the Kunming metro shield construction process, taking the Jinxing to Baiyun station located between the Panlong river and Jinzhi river as an example. According to the interval of main aquifer is gravel layer, local section slightly with pressure resistance with inclusion of more clay and calcareous colloidal, simultaneously, which has the problem of irregular and uneven thickness. This paper describes the technical key points, difficulties and construction process in the shield construction process, contemporary, summarizes the solving method and the matters needing attention, during the shiled encounter the mud cake and spewing problems. finally, further analysis the causes and preventive measures of the problems, which provided references for the similar project construction.Keywords: Shield construction；Mud Cake；Spewing；Preventive measures 1前沿随着我国进一步加大基础设施建设规模，地下空间的开发利用在缓解地面交通及日益增长的空间使用压力等方面日渐显示其优越性，地铁作为地下空间的有效移动载体越来越多地在各大中型城市得到应用[1]。

盾构螺旋输送机涌水涌砂处置措施摘要：土压盾构机利用螺旋输送机进行排渣和平衡土仓压力，当发生较大喷涌时，通过收缩螺旋轴，关闭前闸门，防止开挖面水土直接涌入隧道造成塌陷；本文通过某盾构项目螺旋输送机涌水涌沙采取的处置措施，为类似施工提供借鉴。

关键词：土压盾构机；螺旋输送机；故障；处置措施1、引言闭胸盾构机发明后，土压盾构机是利用添加剂系统保障渣土和易性和流动性，利用螺旋输送机进行排渣和平衡盾构土仓压力，这两大系统构成了土压盾构机的关键部件及其功能。

当遇到内摩擦角大的砂砾石，或者地层中存在孤石、桩等障碍物，螺旋输送机被卡，或发生较大喷涌时，不能及时回缩螺旋轴，关闭前闸门，开挖面水土直接涌入隧道，造成塌陷。

2、工程概况2.1 工程概述某盾构区间左线长2590.006m，右线长2586.358m，采用2台土压平衡盾构机从小里程端始发，依次下穿市政道路、水道、造纸厂、高压电塔，侧穿市政桥梁等建构筑物后在大里程端吊出。

隧道内径为7700mm，外径8500mm，厚400mm，右线区间采用铁建重工（DL417）土压平衡盾构机进行掘进，共计1617环，截止目前掘进至1506环（占比93.07%）。

本次螺旋输送机涌水涌沙所处位置地面主要为正在整修的耕地内，周边环境较为空旷，100m范围内无任何建构筑物及地下管线，周边环境对盾构施工影响较小。

2.2 工程地质水文本区间隧道位于珠江三角洲冲积平原，隧道埋深19.95m~35.02m。

盾构主要穿过<2-1>淤泥、<2-2>淤泥质粉细砂、<2-4>粉质黏土、<3-1>粉细砂、<3-2>中粗砂、<5h-1>可塑状砂质黏性土、<5h-2>硬塑状砂质黏性土、6H全风化花岗岩、7H强风化花岗岩、8H中风化花岗岩、9H微风化花岗岩层。

部分地段为上软下硬复合地层及全断面硬岩地层，局部地段夹杂有孤石。

全断面硬岩地层：本区间存在两段总长为194m长的全断面硬岩地层（8H、9H），其中<9h>微风化花岗岩层，RQD=85%，单轴抗压强度76.2~102.8MPa。

消除砂土液化影响，盾构穿越砂层预防涌水涌砂的技术控制措施重难点分析：若盾构区间隧道底部部分位于淤泥层、淤泥质土层、淤泥质粉细砂层（液化砂层），由于砂层透水性强稳定性差，当砂层富水时，则盾构机推进时盾尾几乎直接受到水压力的作用，很容易发生盾尾漏水、漏砂情况，存在涌水、涌砂的危险。

土压平衡盾构在砂土层中掘进施工时，因土的摩阻力大、渗透系数高、地下水丰富等原因，一般单靠掘削土提供的被动土压力常不足于抵抗开挖面的土、水压力，加之由于土体流动性差，使在密封舱内充满砂质土体后，原有的盾构推力和刀盘扭矩常不足以维持正常掘进切削的需要，密封舱内的渣土也不易于流入螺旋输送机并排出，而引起超挖。

另外在砂层中一旦要进行开仓换刀，其作业过程是十分危险的。

针对性措施：1、穿越砂层的技术措施（1）做好对盾构机的维修保养。

特别是对盾尾刷要进行检查和更换，同时充分压注盾尾油脂，以防止泥水砂土从盾尾冒出。

（2）改良土渣。

土压平衡式盾构机的工作原理为：由刀盘切削下来的土体进入土仓后由螺旋输送机输出，在螺旋输送机内形成压力梯降，保持土仓压力稳定，使开挖面土层处于稳定。

盾构向前推进的同时，螺旋输送机排土，使排土量等于开挖量，即可使开挖面的地层始终保持稳定。

而砂层自稳能力差，盾构掘进如果处理不当，都会造成不同程度的地面沉陷，甚至是塌方。

采用复合土压盾构机为防止工作面的坍塌和地面沉陷，必须选择合适的添加剂对砂层进行改良。

根据改良后的土渣具有一定和易性的要求和工程经验，尽量使用添加剂和膨润土来改良土渣，使改良后的土渣既有止水效果又有塑流性，避免喷涌的发生导致地面的沉陷。

（3）加强同步注浆。

既要控制好注浆的压力，又要控制实际的注浆量，切实做到注浆及时和充足。

注浆的顺序先上后下，必要时调整砂浆的配合比，增加水泥用量，缩短砂浆的初凝时间，使建筑空隙所注的砂浆真正起着填充堵塞作用。

必要进行二次注浆，可采用双液浆，每隔7－8环打一道环箍主要起止水作用，使隧道纵向形成间断的止水隔离带。

谈土压平衡盾构机螺旋输送机系统的改造摘要：随着我国地下工程的发展，盾构机已广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程，土压平衡式盾构机因其具有的独特性能优点，可以在不破坏地表及不引起地面变化的情况下能以较好的掘进效率构造出高质量的隧道，近年来在国内外城市地铁建设中获得了广泛的应用。

本文以某地区地铁项目中土压平衡盾构机设备故障为例。

采购1台新制地铁盾构设备需要付费3000万元或者4000万元，费用较高，因此，相关部门决定对土压平衡盾构机设备内螺旋输送机系统进行改造和升级，满足工程施工需求的基础上，优化项目安全性和施工效率。

1土压平衡盾构机螺旋输送机系统概述在地下工程发展进程不断优化的背景下，隧道工程项目数量也在不断增多，在工程体系内要应用盾构机，而土压平衡式盾构机基于其独特的优势成为了工程项目中的应用重点，能在有效并保证地面质量的基础上减少对地面的破坏，并且形成更加有效的掘进处理，从根本上提高隧道的质量水平。

螺旋输送机系统是土压平衡盾构机中关键的结构，主要是螺旋筒、驱动单元以及液压系统等，各个元件都能发挥其实际价值和功能。

1）螺旋输送机系统能合理地将仓内的土体进行连续排出和管理，一定程度上满足盾构机开挖的相应需求。

2）螺旋输送机系统在工作过程中，能形成密封性土塞结构，不仅仅能有效减少土体内部的水分散失，也能保证土仓内的土压稳定性符合实际要求。

3）在螺旋输送机系统运行进程中，相关人员能合理性持续监测盾构土仓中的土压参数，结合调整管理外排土的基本速度，并且维护动态土压平衡效果。

需要注意的是，盾构机设计工作体系内需要借助机械和洞口管理，设计部门要结合工程项目和地质状态，建立相应的管理机制和项目控制体系，按照不同地质水文条件落实更加具有针对性的施工体系和管理项目。

2螺旋输送机不适用状况分析2.1螺旋输送机无法伸缩在早期的一部分土压平衡盾构机中，因设备生产时针对的地质情况比较稳定单一，对螺旋输送机的要求较低，部分螺旋输送机不具备伸缩功能。

盾构机几种罕有毛病的处理之五兆芳芳创作产生原因：盾构机在粘性土层中施工时，由于粘性土具有内摩擦角小、粘性大和流动困难等特点，使得粘性土体粘附在刀盘上.被刀盘从开挖面上切削下来的粘土，通过刀盘渣槽进入泥土仓后，在泥土仓上压力的作用下容易被压实凝结，首先将刀盘支撑臂中心充满填实，并很快地堵死了刀盘中心的渣槽，使刀盘中心正面的土体不克不及通过中心刀渣槽进入泥土仓，而是在刀盘挤压力的作用下从刀盘四周的渣槽进入泥土仓.逐渐地，整个泥土仓内全部被压实凝结的土体充满并堵塞.当刀盘持续旋转切削土体时，凝结土体的刀盘和开挖面土体之间产生很大的摩擦力，相互摩擦产生大量的热量，刀盘温度不竭升高，使刀盘和泥土仓内的土体不竭地被烧结固化，最终在刀盘和整个泥土仓内形成坚固的“泥饼”.“泥饼”形成后，刀盘扭矩和盾构机推进阻力均迅速增大，螺旋输送机无法出土，盾构机不克不及往前推进.泥土仓内太高的温度会缩短刀盘主轴承的使用寿命，加快主轴承的损坏，甚至会出现主轴承“烧结、抱死”的严重结果.处理办法：当盾构机在粘土地层中进行施工时，或当泥土仓内形成“泥饼” 时，应采纳以下预防和排除措施：(1)空转刀盘，并通过泥土仓隔板的空心搅动棒向泥土仓注水，使“泥饼”在离心力的作用下脱落.(2)在使开挖面保持稳定的前提下，可人工进入泥土仓清除“泥饼”.(3)掘进时增加泡沫剂的注入量，改良土体的和易性，预防粘土结块.(4)在盾构机设计时，应在泥土仓隔板上增加空心搅动棒，以加大搅拌渣土强度和规模，并通过空心搅动棒注水，用于清洗刀盘和泥土仓.2.螺旋输送机循环“喷涌”泥水产生原因：盾构机在高水砂层进行施工时，由于开挖面土体充水裂隙，含水量丰厚，并且已成型的盾构隧道同步注浆量没有完全充实衬背空隙，以致留下流水通道，开挖面土体裂隙的水不竭地流入泥土仓，泥土仓内不断地积水.当螺旋输送机任务时，首先吸入泥土仓内的水，然后从其出土闸门迅速喷出，形成“喷涌”.泥土仓内的水被暂时吸干后，螺旋输送机才干出渣排土，很快地泥土仓内又积水较多，螺旋输送机又必须先吸水后出土.造成盾构机无法正常任务，螺旋输送机不断地喷涌一停机一喷涌......，如此恶性循环，盾构机推进迟缓.处理办法：（1）当遇到此情况时，封闭螺旋输送机，停止出土，保持盾构机持续往前推进，增加泥土仓内的土压力，让刀盘切削下来的土体将泥土仓内的水不竭地挤出，削减泥土仓内的含水量.同时要避免土仓压力太高，造成盾构机前方隆起、冒浆，以及击穿盾尾密封等现象的产生.（2）向泥土仓内参加高浓度泥浆或泡沫，改良泥土仓内土体的和易性，使土体中的颗粒、泥浆成为一整体，使土体具有良好的可塑性、止水性及流动性，便于螺旋输送机顺利出土.（3）在进入富水砂层前，盾构机提前采取气压平衡模式进行推进，但要避免产生漏气事件.3.头部周期性下降产生原因：盾构机在推进进程中，由于泥土仓实际土压力值低于理论值，使盾构机头部周期性地下降.造成盾构机“磕头”.处理办法：实际操纵中，应使泥土仓土压力值略高于理论值，并在推进时按工况条件和地质情况在盾构机正面参加发泡剂、膨润土和水等改进土体的添加剂，改进开挖面的土体.施工进程中要按照隧道的埋深、所在位置的土层状况和地层变形量等信息的反应，对土压力设定值、推进速度和注浆量等施工参数实时地进行调整.4.呈“蛇形”前进产生原因：在盾构机的推进进程中，操纵人员在对盾构机中心轴线与隧道中心线出现的偏差进行纠正时，若每次的纠偏量过大，将导致不断地对盾构机进行左右纠偏，造成盾构机呈“蛇形“前进.处理办法：对于盾构机中心轴线与隧道中心线出现的偏差，操纵人员应实时纠正，盾构机一次（一环）的纠偏量以不超出5 mm为尺度，以削减盾构机在推进进程中对地层的扰动，以及盾尾钢板拉伤了管片，损坏了管片的止水条，影响止水效果；若每次纠偏量过大，还会造成盾尾内管片拼装困难，有时会给完成后的隧道使用带来障碍.5.泥土仓土压大幅度突降产生原因：这是由于泥土仓内空气和水的含量较多，泥土仓的土压主要是由空气压力组成的.压力空气容易穿过泥水层进入螺旋输送机，从其出土闸门迅速地喷出，泥土仓内压力空气瞬时大量释放，造成泥土仓内土压大幅度突降；在较松软的地质中，泥土仓内压力空气有时会通过盾构机外壳的松软土层向盾尾标的目的移动，击穿尾盾密封向盾构机内部释放压力空气，也会造成泥土仓内土压大幅度突降.处理办法：当遇此情况时，立即封闭螺旋输送机及其出土闸门，停止出土. 盾构机持续往前推进，使泥土仓土压尽快恢复至正常值，以保持开挖面土层的稳定，避免由于泥土仓压力的突降而引起地层产生变更，引起地概略出现较大幅度的沉降.同时，在操纵中应按照土质情况和刀盘扭矩的大小，削减注水量，调整泡沫系统中空气的比例，并减小泡沫量，下降泥土仓内水和空气的含量.6.停止推进后泥土仓土压自动上升产生原因：盾构机停止往前推进后，泡沫系统已封闭，但由于泡沫系统某个进气阀毛病，阀芯被卡住，进气阀仍处于开启状态，压力空气持续通过该进气阀进入泥土仓，导致在盾构机停止往前推进后泥土仓出现土压自动上升的现象.处理办法：（1）首先关掉空气压缩机，打开压缩空气储气罐的放气阀，放掉压力空气卸压，直至泥土仓土压不再上升为止.(2)若泥土仓土压上升幅度很大，为避免地概略隆起，启动皮带输送机和螺旋输送机，打开螺旋输送机出土闸门，低速运转螺旋输送机，慢慢地出土，直至泥土仓土压降至正常值为止；若泥土仓土压上升幅度较小，不会引起地概略隆起，故不需要下降泥土仓土压.(3)查抄泡沫系统空气进气阀，查明进气阀阀芯被卡住的具体原因，修理或改换进气阀，使进气阀能正常打开和封闭.因此，要求操纵人员在盾构机停止往前推进后，除正常查抄维修盾构机外，一般不要离开操纵室，以包管盾构机在出现异常情况时，能实时发明，并采纳措施.7.螺旋输送机出料口形成大土堆产生原因：在粘性土层中，由于土体粘性大，由刀盘切削下来的粘土与土仓内的水难以均匀地混和，造成泥水别离.在螺旋输送机出土时，整团泥土从螺旋输送机出土闸门排出全胶带输送机的胶带上.由于泥和水呈别离状态，所以泥和胶带之间的摩擦力较小，并且胶带向上运转，使泥土在胶带上打滑而不克不及被实时运走.随着螺旋输送机不断地出土，皮带上的泥土越积越多，土堆越来越大，逐渐被胶带两侧的挡上板支撑住.土堆底部的泥土因受土堆重压而被胶带运走，被胶带两侧挡土板支撑住的泥土堆和胶带不接触，不克不及被胶带运走，滞留在胶带的上方，结果在螺旋输送机出料口形成大土堆.处理办法：当形成大土堆后，螺旋输送机应停止出土，持续运转胶带输送机，采取人工办法进行清除，并通过胶带运走.禁止操纵人员为了削减麻烦试图通过螺旋输送机持续出土，增加土堆土方的泥土重量将其压塌，使土堆塌落在胶带上而被运走.若此时螺旋输送机持续出土，大量泥土将从土堆的上方滑落至胶带输送机前端的支撑架上，结果不单不克不及将土堆压塌，反而会使支撑架上的泥土越积越多，可能造成整个支撑架被压塌的结果.所以当遇到粘土地层时，在盾构机推进进程中，应使泥和水在泥土仓内尽可能地均匀混和，避免泥水混和不均；同时通过摄像仪不雅察螺旋输送机的出土情况，当发明有整团泥土在胶带上打滑，滞留在胶带上不克不及被胶带实时运走时，应减小螺旋输送机出土速度，或停止出土，以避免胶带上的泥土越积越多而形成大土堆，待滞留在胶带上的泥土被运走后，再持续出土.总之，在遇到粘土地层时，只要操纵人员谨慎地操纵，注意不雅察，措施实时，就可避免形成大土堆.（作者地址：北京市向阳区东坝中铁十六局团体机械维修中心100018）。

作者江风如水喷涌一般发生在富含地下水的砂卵石地层中，在有岩石分化界面和裂隙的岩层中，也可能发生喷涌。

为了防止喷涌，有的盾构机装有安全门，在喷涌发生时迅速关闭。

一般在容易发生喷涌的地层中施工，要向刀盘前面注入膨润土，以在刀盘前形成一层厚厚的泥膜，阻止地下水的涌入。

有时，当螺旋输送器中有高压的稀渣土时，可以向螺旋输送器中注入化学改良剂或膨润土，以改良渣土。

有的地层地下水压很高，可以加长螺旋输送器或采用二次螺旋输送器以防止喷涌。

一般的螺旋输送机都设有两到闸门，在两道闸门间或第一道闸门前预留保压泵接口，在发生喷涌时迅速关闭闸门，打开接口法兰接保压泵排渣（1）在水量较大的地段掘进时采用螺旋输送机双闸门控制，加注泥浆或高效聚合物，防喷涌、防涌水，必要时采用保压泵碴装置。

同时，利用盾构机配套的二次注浆设备及时注浆，在管片外周形成连续的封闭环，防止管片周围的地下水串通，避免喷涌。

（2）采用土压平衡模式掘进参数；严格控制盾构掘进方向和铰接油缸的行程差，以确保铰接密封效果。

加强盾构机铰接密封检查，保证不漏水漏砂。

（3）经常检查盾尾密封刷密封效果，经常填加油脂，确保密封刷状态良好。

（4）若出现喷涌现象，立即关闭螺旋输送机的后门，适当向前掘进，使土仓内建立平衡，通过刀盘的转动，将土仓内的土体搅拌均匀。

然后才将螺旋输送机的后门慢慢打开，开门度为30%，边掘边出土，始终保持土仓内压力稳定。

（5）做好盾构机及后配套设备的保障后勤工作，保持连续快速推进，不能因盾构机后配套设备故障而影响掘进。

（6）严密监控螺旋机出土口的出土情况和土仓的压力变化情况，一旦发生喷涌现象，首先关闭螺旋机出土口处的闸门，然后在螺旋输送机出土口接驳保压泵碴系统，保证掘进，避免地下水、流砂或所添加泥浆的大量喷出，保持土仓内的土压稳定。

（7）向土仓中加入膨润土或发泡剂，改善土仓内土质的和易性，使土体中的颗粒和泥浆成为一个整体，连续从螺旋输送机排出，避免喷涌。

土压平衡盾构机螺旋喷涌简析摘要：土压平衡盾构施工过程中，遇到高水头、强透水层时，易出现喷涌现象，致使无法出渣及合理控制土压力，导致盾构无法施工。

本文通过对螺旋喷涌机理的分析，探讨了土压平衡盾构在含水地层如何解决喷涌问题。

并通过实际工程案例介绍应对措施，为如何克服及避免螺旋喷涌提供了理论依据。

关键词：土压平衡盾构；高水压；螺旋喷涌随着地下空间的不断发展，土压平衡盾构施工技术以其占地面积小、安全性高、施工速度快、对环境影响小等特点被广泛应用于隧道施工。

但当隧道施工遇到地层中含水量大、渗水系数大、地下水压大的地层时，易发生大量地下水带动开挖面及压力舱内土体一起从螺旋涌出，发生所谓的喷涌现象，这一现象的发生往往会造成开挖面支护压力失控，使盾构机无法掘进。

本文将根据南京莫愁变110kV施工情况讨论土压平衡盾构如何解决土压平衡盾构机螺旋喷涌问题。

1.工程概况220kV莫愁变～宁海路变电缆线路工程，位于南京鼓楼区，隧道先后下穿秦淮河、石头城公园、明城墙、国防园、虎踞路、清凉山公园后，交于虎踞关路，盾构隧道全长1284m。

施工地质情况复杂：依次穿越软土层、夹砂交互层土、风化岩层，采用深层穿越方案，同时由于施工场地狭长，确定采用土压平衡盾构进行施工。

本工程掘进线路基岩裂隙水主要赋存于强风化岩层的风化裂隙和中等风化岩层的构造裂隙中，在降雨后岩体地下水向四周排泄，在山坡出溢。

盾构段线路穿越区地形东高西低，地下水总体上向秦淮河排泄。

正常情况下隧洞洞顶水压力值约11～27m。

由于该工程基岩裂隙水来源多方向，水量大，在盾构施工时易发生螺旋喷涌现象。

所以如何预防喷涌，保证盾构正常施工，成为本工程的主要攻克目标。

2.土压平衡盾构螺旋喷涌机理、分析及解决方法2.1土压平衡盾构施工原理土压平衡：由刀盘切削下来的土体进入土舱，经泡沫、膨润土等改良剂改良，通过搅拌棒搅拌形成流塑态土体。

流塑态土体充满密封土舱和螺旋输送机。

开挖面处地下水压力与开挖面处的土压力，通过调节螺旋输送机调节渣土排除土仓的量及速度，保持土仓内的土压力平衡，从而保证开挖面稳定，防止地面下沉，如下图所示。

防止盾构刀盘板结及喷涌施工工法防止盾构刀盘板结及喷涌施工工法一、前言随着城市发展和土木工程的建设，盾构刀盘工法在地下隧道建设中发挥了重要作用。

然而，由于地质条件的复杂性和施工环境的限制，盾构刀盘工法也会遇到一些问题，如刀盘板结和喷涌现象。

本文将介绍一种防止盾构刀盘板结及喷涌施工工法，包括其特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析和工程实例。

二、工法特点该工法通过合理的工艺措施和施工工艺，能够有效预防盾构刀盘的板结和喷涌现象。

其特点主要包括：1. 采用适当的盾构刀盘结构和空腔设计，提高刀盘的透水性和排土能力。

2. 应用水力喷射和土压平衡控制技术，调节刀盘周围的土压力，避免刀盘受到过高的土压力影响。

3. 通过合理的注浆技术，加固地层，防止地层破碎和涌水现象。

4. 对盾构掘进速度进行合理控制，以保证施工过程的稳定和安全。

三、适应范围该工法适用于各种地质条件下的盾构刀盘掘进。

尤其对于含水层、弱风化岩层、软土层和砂砾岩等地质条件存在较大挑战的隧道工程，效果更为显著。

四、工艺原理该工法通过合理的施工工艺和措施，保证盾构刀盘的正常掘进，并防止刀盘板结和喷涌现象的发生。

具体包括以下几个方面：1. 刀盘结构和空腔设计：对刀盘进行合理的结构设计，增加刀盘的透水性和排土能力。

同时通过合理设计刀盘周边的空腔，增加土层的稳定性，减小刀盘板结的风险。

2. 水力喷射和土压平衡控制：在盾构刀盘周围设置喷射孔，通过注水和喷射技术，调节刀盘周围的土压力，保持土压平衡，避免刀盘受到过高的土压力。

3. 注浆技术：根据地质条件和施工过程中的需要，采用适当的注浆技术，加固地层，填充裂缝，防止地层破碎和涌水现象。

4. 控制掘进速度：根据地质条件和盾构机的实际情况，合理控制盾构机的掘进速度，避免过快或过慢造成的不稳定现象。

五、施工工艺该工法的施工工艺主要包括以下几个阶段：1. 地质勘察和设计：根据具体的地质条件，进行地质勘察和设计，确定施工工艺和措施。

富水砂岩中预防螺旋机喷涌及管片上浮的技术总结摘要：盾构施工是地铁工程区间隧道施工最常用工法。

本文结合广州地铁十二号线东湖站~二沙岛站~岭南广场站区间盾构掘进施工案例，探讨了盾构在小半径转弯、下坡段掘进裂隙发育富水砂岩地层中盾构掘进螺旋机喷涌及管片上浮问题，结合现场注浆工艺改进等方面进行优化与试验，探索出在此类工况下控制裂隙发育岩层中预防螺旋机喷涌及管片上浮的技术管理措施，为以后盾构在类似地层盾构掘进施工提供宝贵的经验和施工控制指导。

1引言本文结合广州市轨道交通十二号线东湖站~二沙岛站~岭南广场站区间在富水砂岩中盾构施工螺旋机喷涌及管片上浮现象的工程实例，重点从盾构掘进过程中注浆质量管控方面入手，探讨解决螺旋机喷涌及管片上浮问题。

2工程概况广州市轨道交通十二号线东湖站～二沙岛站～岭南广场站区间采用直径6.66m土压平衡盾构机，两个区间盾构均从二沙岛站始发，穿越珠江前、后航道，地层裂隙水丰富，其中二沙岛站～岭南广场站区间线路平面最小曲线半径为470m，最大纵坡27‰，隧道埋深10～25m，二沙岛站～东湖站线路平面最小曲线半径为350m，最大坡度为28.5‰，隧道埋深11～24 m，盾构隧道主要穿越强风化泥质粉砂岩、中风化泥质粉砂岩。

3施工过程中出现的情况3.1螺旋机喷涌盾构主要穿越强风化泥质粉砂岩、中风化泥质粉砂岩，围岩裂隙较为发育，加上隧道距珠江较近，地下水系与珠江连通，地下水补给快，在二岭区间左线掘进时螺旋机出现了间断性的喷涌，导致掘进进度急剧下降，掘进参数恶化，工人因为喷涌清渣苦不堪言，每环掘进间隔时间超过5h，掘进一度陷入喷涌清渣的恶性循环。

3.2管片上浮二岭区间及东二区间始发段均处于大坡度的下坡。

在二岭区间左线掘进时出现了浆液不凝固或初凝时间长，甚至出现超过24h仍未初凝的现象，造成管片背后填充失效，管片无法固定，最终导致成型管片局部上浮明显、出现多处管片错台及渗漏情况。

4主要的原因分析4.1地层裂隙水丰富二沙岛内盾构掘进线路上地面至隧道顶地层主要为<1-1>杂填土、<2-1a>淤泥质土、<2-2>淤泥质粉细砂、<2-3>淤泥质中粗砂、<7-2>强风化粉砂质泥岩、<8-2>中风化粉砂质泥岩，拱顶上方无隔水层，且强中风化粉砂质泥岩裂隙发育，地下水与珠江水系连通。