[摘要]随着城市的不断发展，交通越来越繁忙，未解决这一问题，越来越多的城市开始发展立体交通；地下交通自然首当其冲出现在城市规划的蓝图上，本文浅析了盾构喷涌的原因及处理措施，以供探讨。

        [关键词]盾构喷涌；原因；措施

        1、什么是喷涌

        隧道施工工程盾构掘进的地层由上至下为素填土、软土、残积土和风化岩。渣土其具有明显的触变性和流动性，在一定动水压力下，具有产生流土或管涌的可能，盾构开挖时易产生严重流砂，我们称之为——喷涌。

        2、螺旋机喷涌引起的危害

        2.1机械停工

        大量的泥水从螺旋机出渣口喷出，严重影响到连接桥区域内的施工环境，甚至影响到盾尾及整个台车工作范围。这样施工中就不可避免造成停机必须清理渣土，而渣土清理采用人工清理，耗时长。

        2.2产生二次喷涌

        当盾构机停止掘进，关闭螺旋机出渣口闸门时，土仓内的泥水又迅速填满整个螺旋机，一旦重新开启闸门，将叉会产生喷涌。这样就会形成恶性循环，掘进速度放缓，盾尾渣土清理时间很长，严重影响盾构施工进度。

        2.3引发地表塌陷

        由于在喷涌过程中无法有效控制实际出土量，使得盾构在推进过程中难以建立真正的土压平衡，从而加大对地层的扰动，甚至会引发地表塌陷等害。隧道施工过程中盾构螺旋机喷涌后台车区域施工环境。

        3、地层条件、水压、掘进参数是喷涌产生的因素

        3.1若部位属于沙层等敏感地层：

        地下水的通路没有阻断，泡沫剂或膨润土不合适，土体改良效果差，在水流量及水压力大的情况下，极易发生喷涌。

        3.2若处于在中风化或者微风化岩层：

        裂隙水发育，后方水路叉未封闭。仓内土体由于水流的影响难以改良，也会产生喷涌。本标段就产生过喷涌状况，由于掌子面裂隙水发育，掌子面来水很大，后方二次注浆又未饱满，导致仓内极易积蓄大量地下来水，对掘进产生的很大的阻碍。

        4、在盾构施工中的非正常情况

        非正常情况有以下三种：1、排土压力很大，但不随大量水体涌出；2、排土水流量很大，但压力小，易于控制；3、排土压力大，水流量也很大，导致渣土和水一起喷；

        5、案例分析——莞惠三标寮步至东城南站盾构案例

        莞惠三标寮步至东城南站盾构地段地层复杂，在施工中三种情况均出现过。

        5.1在软土及上软下硬掘进时，排土压力很大，对于闸门的开合度要求很高，特别是上软下硬渣土中又带有石块，极易卡螺旋机门；

        5.2在硬岩掘进中，由于岩石发育，掌子面及后方来水很大，在停机短时间内土仓就能积攒很大水量，在掘进中极易造成喷涌情况。

        出现喷涌时，渣土大量喷涌，需要平时二到三倍时间清理，大大影响了时间以及工程进度。

        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

        6、对于预防喷涌采取的措施和处理喷涌应对措施

        6.1预防喷涌采取的措施

        （1）防止管片周围地下水串通，避免喷涌

        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）确保密封刷状态

        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。

        （3）面对喷涌迅速判断反映

        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10%，边掘边出土，始终保持土仓内压力稳定。

        （4）做好后勤保障工作

        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。

        （5）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，然后停止出土，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。

        6.2出现喷涌后应对方式

        （1）向土仓中加入膨润土，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。

        （2）向土仓中注入发泡剂，利用泡沫剂来维持土仓压力，同时用聚合型泡沫剂，使渣土形成牙膏状，能在螺旋输送机处形成有效的土塞效应，避免喷涌。以加密多SF-1062泡沫剂为例进行参数设置：原液按照1.5的配比，发泡率根据掘进速度和出土速度，控制在15~20倍之间，半衰期保证在35~45min之间，能让泡沫剂在渣土从土仓到渣土车的时间段内能一直起到聚合作用为合适。

        （3）在中、微风化岩地层中，如果管片背注浆不充分，需通过管片进行双液二次注浆，以便尽快封堵隧道背后汇水通道。

        （4）在掘进之前，有可能的情况下，可以往土仓内丢入水泵，将仓内水尽量抽空。掘进时，在保证刀具完好的情况下，尽量提高掘进速度，以控制来水，减少喷涌。

        （5）浆液配比

        在高含水段掘进时需要经常使用二次注浆（双液化学浆），二次注浆可使用纯水泥浆（水泥浆液水灰比1：1）和水玻璃溶液（水玻璃溶液体积比为水玻璃原液：水=1：1），注浆时水泥浆和水玻璃溶液需同时注入，在水玻璃溶液：水泥浆比率为1：4时，其凝固时间为30S。在水量较大的地层时，考虑到浆液稀释的因素，需适当改变浆液的配比（增加水泥用量），以提高初凝时间。