6 出洞的安全和应急措施

　　地下工程的施工风险随时都存在,即使准备很充分,也可能有意想不到的情况发生。进出洞施工尤其突出,这种风险主要表现在洞门凿开后土体的稳定性和止水性,为了降低开洞门后土体坍塌或流砂带来的风险,在土体改良达到规范要求的时间后,对改良效果进行检测,主要检测其强度和止水性,目前新采用的检测方法为钻芯取样和正面捋孔取样。施工中常见的是洞门凿除以后的流砂现象,这样势必造成井壁外地面周围建筑物和管线沉降。

　　在出洞施工中,洞门砼必须凿除、吊离后,盾构机才能推进,其风险要比进洞大得多,所以洞门凿除前要进行每个探孔取样,观察分析样品,确保洞门打开后土体的安全。同时,在开洞门时,要先剥落内侧约50ｃｍ厚,剩余30ｃｍ厚的砼要分块凿除。分块凿除要从上而下,钢筋割断后,凿几个较大的孔,观察内部土体的情况,一旦土体不稳定,且有流砂情况,立即封堵,并在井外采取注浆或旋喷,必要时,可在洞门范围内正面打孔注浆。浆液使用快凝型水泥———水玻动浆液,水泥浆液和水玻动之比,按照小样的初凝时间确定,一般在0.5～1ｈ范围内。

　　注浆完成24ｈ后可以重新开孔观察,直至确定加固土体的稳定性和上水性,方可分块拆除吊离洞门砼,砼吊离后,迅速将盾构机推进,及时靠到临空土体上,此时扇形板和帘布板牢牢地靠在盾构机上,即盾构安全出洞。

　　出洞施工中,只要有土体坍塌或者流砂现象,就必然有地面、周边建筑物和管线沉降,所以要在出洞阶段加强监测,视监测到的变形情况采取注浆、悬吊等措施。

7 ＳＭＷ工法盾构出洞施工技术要点

7.1 出洞口前土体加固

　　盾构出洞前土体加固需根据地质、型钢规格、环境条件等加以确定。加固质量一定要保证,防止流砂出现。型钢焊接一定要牢靠,每根型钢要进行探伤试验,确保每根型钢都能拔出。

7.2 基座定位

　　盾构中心的坡度与隧道设计轴线坡度保持一致,考虑到盾构后期沉降因素,盾构中心可比设计轴线略高30～50ｍｍ,然后对基座加支撑,防止盾构基座移动。

7.3 凿除洞门混凝土

　　可以盾构为后座,用枕木垛支撑洞口墙体,自上而下凿除,当洞口加固范围因条件限制达不到要求时,经验算后可在盾构底以上一定高度范围堆放ｑｕ=0.1～0.2Ｍｐａ的夯实回填土,以减少加固土体承受的正面土压力而保安全。

7.4 出洞门装置及导轨安装

　　洞门碎混凝土清理完毕后,安装出洞装置(即“袜套”)、圆环板等,须保证“袜套”完整及导向轨道在洞口“袜套”处断开,洞圈内要重新烧焊支点,防止盾构叩头。

7.5 防止盾构旋转、上飘

　　盾构出洞时,正面加固土体强度较高。由于盾构与地层间无摩擦力,盾构易旋转,应加强盾构姿态的测量,如发现盾构有较大转角,可以采用大刀盘正反转的措施进行调整。盾构刚出洞时,推进速度缓慢,大刀盘切削土体中可加水降低盾构正面压力,防止盾构上飘,加强后盾支撑观测,尽快完善后盾钢支撑。

7.6 洞圈封堵

　　盾构全部进入洞门,立即封堵洞圈,焊接扇形钢板,以防洞门漏浆,当盾尾离开洞门约3ｍ时,应对洞口注聚胺酯或双液浆封堵,并同时开启同步注浆及盾尾油酯系统,以免注浆液倒灌,堵死浆管。

7.7 后盾结构

　　盾构出洞的顶力要通过后盾结构传到后座井壁上去,后座结构设计时应注意下列要求:预留运输管片、材料等需要的空间;后盾结构、后座管片环和钢支撑,在盾构后座顶力作用下应满足强度和刚度的要求,特别要防止后座结构出现过大的位移;盾构基座导轨必须顺直,严格控制标高、间矩及中心轴线。

8 结论

　　通过采用ＳＭＷ工法对某盾构隧道进出洞周围土体进行加固的实践证明,在场地比较狭小和地下管线复杂的情况下,该方法具有一定的优势以及广阔的应用前景。

参考文献:

[1] 刘刚,宋宏伟.复杂条件下隧道设计与施工中的关键问题[Ｊ].公路.2003.(7):170-176

[2] 郑刚,王福强.复杂地质条件下的隧道施工技术[Ｊ].西部探矿工程,2000,(增刊)