一、工程概况
某盾构区间左线盾构隧道到达洞门平面位置距河流仅 10 m。河面宽为 12m,河水水位高程为 1.008m,河床底高程为 -0.76m,地面高程为 4.2m,隧底高程为 -12.7m。河岸堤为 2004 年新建,均为浆砌片石挡墙。经挖槽探测发现,岸堤(盾构到达端)地下 4m 为形状不规则的砌筑体,堆砌杂乱,深浅不一,类似抛填片石和块石。
图1 工程地质剖面示意图
盾构到达洞门直径为 6.7m,底部埋深约 17.7m。盾构主机长 8900mm,刀盘直径 6390mm,盾体直径 6370mm。盾构到达端采用水平冻结法加固地层。水平冻结体长 12m,从车站盾构井向隧道施作。冻结于盾构到达前 1 个月施工完成,并经探孔检测,冻结效果满足要求。
二、盾构到达突发涌水事故及处理措施
盾构刀盘到达车站地下连续墙处,此时已拼装了 1081 环管片,还剩 8 环未拼装,地下连续墙混凝土已破除至迎土侧钢筋。刀盘掘削地下连续墙薄层混凝土,当刀盘全部露出时,发现刀盘左下方有一小股水带泥沙流出,随后下部刀盘面突然涌水,且越涌越大,导致盾构机被淹没。
图2 盾构涌水现场
涌水发生后,首先向河底回填黏土截断水源,同时紧急抽排车站内积水。当涌水基本截断后,在接收端隧道两侧和隧道中线地表打设竖向深孔,盾构机两侧注浆管深度超过盾构机底 2m,盾构机上部注浆管深度距离盾构机顶 1m,注油溶性聚氨酯进行堵水。同时,在洞内采用棉纱和速凝水泥封堵盾构环周边小股出水。最终,涌水险情得到了有效控制。
图3 地面注浆管布置示意图
三、原因分析与经验教训总结
(1)造成该项目盾构接收失败的主要原因是接收端的水平加固体存在冻结盲区,无法起到预期的堵水作用,导致盾构在到达阶段出现不可控的涌水。
(2)应在类似的工程中重视各种加固措施的效果检查,各种检查手段的执行必须严格按照规范进行。