除了注浆方式不一样以外,在不同地层中掘进其浆液类型也有所区别,在砂层中用双液浆效果更为理想。
(四) 掘进中常见事故处理 1、盾尾漏浆处理
盾尾漏浆是盾构施工最常见的,也是最麻烦的问题。特别是在富水层中掘进,如果盾尾刷受损,盾尾间隙差,浆液凝固时间长,注浆压力大等原因,漏浆的频率高很多。
盾尾漏浆有两种形式:漏泥浆和漏砂浆(实际掘进中盾尾还会漏水)。
造成盾尾漏浆的主要原因:
(1)盾尾刷在掘进过程中由于盾尾间隙差,盾尾刷受管片挤压导致失去弹性或者脱落造成盾尾漏泥浆和砂浆及清水。
(2)浆液凝固时间过短,造成浆液不能充分填充管片后空隙,而是堆积在注浆口附近,造成注浆通道受限制,后续浆液压力必然剧增,当浆液压力高于盾尾刷和油脂的抗压力时,就会击穿盾尾刷和油脂衬背而造成盾尾漏砂浆,长期下去就会导致盾尾漏泥浆和砂浆及清水。
所以在防止盾尾漏浆最有效的措施是保护好盾尾刷和控制好注浆压力与浆液的凝固时间。在掘进过程中盾尾漏浆,首先应当了解漏 浆情况,具体位置在哪个部位,漏浆量有多大,盾尾间隙如何,注浆压力有多大,根据情况进行处理。
(1) 如果漏浆量不大,而盾尾间隙比较合理的情况下,对漏浆位置进行手动补盾尾密封油脂(对漏泥浆或者砂浆都可行),漏浆部
位崭停注浆。
(2) 如果漏浆量大,而盾尾间隙比较合理的情况下,在对漏浆位置进行手动补盾尾油脂的同时往盾尾晒海绵条,漏浆部位崭停注浆。
(3) 如果漏浆量大,而盾构间隙差的情况下,在手动补盾尾油脂的同时往盾尾塞海绵条,漏浆部位崭停注浆。管片选型往间隙大的部位走,在掘进下一环过程中注意盾构机姿态尽量不要摆动来进行纠偏。
(4)控制好盾尾密封油脂的注入,盾尾油脂的损耗与掘进速度成正比,速度过快则注入盾尾的密封油脂在单位时间内不能满足其消耗量,若不及时调整油脂泵注脂率,则盾尾刷内的油脂量和注入油脂的压力不能及时密封盾尾,势必造成尾刷的密封效果减弱,形成盾尾漏浆。
在掘进中多注意保护盾尾刷,控制好注浆压力,使用配比合理的浆液,从根源上解决漏浆问题。在判断盾尾刷受损严重时,有条件更换盾尾刷的应马上更换尾刷。
2、地表沉降处理
地面沉降一般发生在软弱地层中,沉降分为两种,一是推进过程 中刀盘位置发生沉降,二是后期管片脱出盾尾后沉降。推进过程中发生沉降的主要原因可能是切口压力波动大,造成超挖使地层发生变形沉降;还有可能是切口环压小造成局部塌方或超挖,从而使地表地层沉降,一般这种情况发生在隧道上覆地层为软弱地层的时候,由于软
弱地层稳定性差,对变形敏感,变化很快传递到地面产生地表沉降。后期沉降的产生与推进和注浆有关。即使地层稳定,若推进过程中发生超挖现象,而注浆没有相应增加,则有可能造成部分施工空隙没有填充,导致地层缓慢变形,最终产生地面沉降。在地下水丰富的地层中,若注浆没有及时凝固,浆液被地下水稀释带走也造成注浆的不足,从而引发地面沉降。对只有单液注浆系统的盾构机,后期沉降也可能受切口水压影响。由于单液注浆凝固时间长,注浆完成后其压力可能迅速消散,直至其值与切口水压相同,若所设定的切口水压过低,则有可能使地层缓慢变形后形成地面沉降。
由以上分析,切口压力和注浆控制是地面沉降的主要因素,因此在推进过程中控制好这两个方面可减少地面沉降的发生。这就要求设定较合理的切口压力及在推进时避免超挖现象,并严格按照指定的注浆方式进行注浆。对于前期刀盘位置处沉降,在掘进中可以适当调节切口水压和泥浆比重和粘度来减少沉降,对于盾尾后期沉降,加大同步注浆量或者进行二次补浆来减少沉降。