泥水平衡盾构机突遇老旧人防工程处理对策

泥水平衡盾构机突遇老旧人防工程处理对策

张虎1于兴国2

南宁轨道交通集团有限责任公司广西南宁530020；中铁十六局集团有限公司北京100018

摘要：南宁轨道交通2号线火车站~明秀路区间盾构机掘进过程中遭遇不明地下人防工程，造成盾构机开挖仓泥浆瞬间流失，仓压变为0bar。通过停机勘探，走访附近居民等方面渠道分析地下人防工程断面尺寸及走并结合车站土方开挖已暴露人防尺寸，总结出一些解决该问题的对策，给再次出现类似事故提供参考。

关键词：南宁轨道交通；盾构；人防；对策

0引言

随着城市人口的不断增长，交通拥堵已成为制约城市发展与市民生活质量的一大难题，发展城市地下交通已成为业界共识。在上世纪六、七十年代南宁市老城区修建了大量的简易地下人防工程，严重影响了轨道交通工程的建设。人防工程侵入区间、车站内部，已经成了地铁建设频发性现象[1]。

1工程概况

南宁轨道交通2号线火车站~明秀路站区间长度为1400m，沿途下穿南宁老城区密集老旧建构筑物、南宁铁路14条股道及站房。本区间隧道主要穿越圆砾层及泥岩层等，部分区段为粉土、粉质粘土、砂土、卵石、泥岩、圆砾的交接复合地层，隧道埋深约9.65m-26.89m。其中圆砾层为主要含水强透水地层，补给水源丰富。

区间右线盾构机掘进第19环75cm左右时(刀盘位于23环处，切口里程YSK35+078.64，距明秀路站车站端头井约35m，地层主要为圆砾层，隧道埋深约10m），突遇人防结构，掘进仓压从1.0bar降至0.77bar，液位由-0.2m降至-1.58m，进浆量850m³/h，排浆量为0，泥浆池约300m³泥浆量全部损失。

2原因分析

该区间所处位置为南宁市老城区，前期调查走访得知该区域存在大量不明废弃人防工程，属于60-70年代产物。结合盾构机出现泄浆泄压现象，可判断处盾构机刀盘切削到废弃人防工程。

3人防结构及周边管线调查

发生上述情况后，需要及时对人防结构进行调查，同事对其上方存在的管线进行及时摸查，防止人防结构损坏及盾构机泄压造成重要管线发生沉降。

3.1人防结构调查

1）安排地质钻机及作业人员对刀盘前方进行钻孔勘探，共探孔15个，经探孔分析得知，该人防工程埋深10m，壁厚20cm，洞身高2m，宽约3m。具体人防范围及与隧道关系见下图。

3.2管线调查

目前右线盾构机停机位置处主要管线有弱电管线、燃气管道、电力管线、给水管、雨水管道等，在进行人防结构处理前，须提前将相关管线探槽完成后再进行后续施工。

4人防结构处理方案

根据泥水盾构机特性及场地情况，对侵入右线隧道人防两侧进行封闭隔离，待盾构隧道通过后再行回填处理（管片拼装通过后，即完成26环管片拼装）。封闭隔离采用钢管桩隔断隧道两侧人防，在钢管桩外侧回填C20细石混凝土。

4.1钢管桩施工

1）钢管桩加固施工

（1）注浆浆液采用M10砂浆；

（2）钢管桩孔径为127mm，钢管采用φ108mm，t=6mm，钢管间距密布（双排排距为600mm），钢管桩成孔采用根管钻进。

2）钢管桩施工工艺

1、钻孔前准备工作

（1）采用全站仪定出人防结构须处理区域需钻孔孔位。定出孔位后，用油漆在地面上作出标记。

（2）钻机安装

底座水平，机身稳固可靠。调整钻机高度，立轴对正孔位。将钻具放入孔口管内，使孔口管、立轴和钻杆在一条直线上，用罗盘、水平尺和辅助线检测立轴方向和倾斜角度，要求钻孔的倾斜度与设计倾斜度偏差≤1%，并在钻进2m时及以后每加一节钻杆均对钻机调平校正。

图2隧道人防关系剖面

Fig.2

2、钻孔及钢管下放

成孔设备和钻孔钢管跟进钻孔：

地面钻机选用MG-135型钻机，为了防

止塌孔，在钻孔的时候采用钢管跟进施工的方法将钢化管钻入桩位中，成孔直径为108mm，针对硬土层和破碎岩层采用合金钻具回转钻进方法成孔钻进，并有较高的钻进效率。

3、M10砂浆回填

M10砂浆采用商品砂浆，钢管下放完成后，在钢管端部放置一个小型漏斗，M10砂浆采用罐车自卸方式进行回填注满。

4.2C20细石混凝土回填施工

钢管桩施工完成且M10砂浆强度达到设计强度后，回填C20细石混凝土。

首先在单排钢管左侧及双排钢管间各钻孔（孔径127mm）孔洞至人防顶板下，施工完成后，先下放直径80mm左右钢管，钢管底部距人防底板约2-3m，钢管安装完成后灌入C20细石混凝土，直至将人防断面结构充填完成。

5结论

运用钻孔勘探技术，并参考周边已知废弃人防工程，基本确定人防工程断面大小及走向。然后采用钢管桩进行隔离并填充细石混凝土，保证盾构机能够正常推进。

参考文献（References）

[1]黄洋.地铁盾构隧道穿越人防工程控制技术分析[J].安徽建筑，2017，4：163.

[2]周乐平，黄成伟，陈培帅，别亚威.软流塑地层城市暗挖隧道下穿废弃人防通道影响分析[J].隧道建设，2018，9：54.

[3]吴朝来，刘金祥.盾构被困原因分析及对策[J].隧道建设，2012，32（増2）：93.

[4]王荣杰.废弃地下人防洞处理分析[J].施工技术，2014，6：308

[5]俞晓，罗明星，管洪生.地下人防工程抗浮优化设计分析[J].武汉科技大学学报（自然科学版），2013,3：233

[6]刘威.控规体系中城市地下空间开发控制初探[J].城市建设理论研究（电子版），2016,15：5681

[7]薛赵峰，张朝明.基坑地基钎探高效布点技术及应用[J].城市建设理论研究（电子版），2015,：36

[8]李培増，杨红军.郑州地铁1号线盾构隧道穿越人防隧道施工技术[J].铁道勘察，2012,3：67

[9]姚明会.盾构掘进的脱困技术和预防措施[J].都市快轨交通，2006,19（5）：79

[10]张晓莉.土压平衡盾构机在隧道施工中出现卡机事故的处理措施[J].山西水利科技，2015,3：72

作者简介

张虎（1985-），男，山西运城人，2011年毕业于重庆交通大学结构工程专业，硕士研究生，工程师，主要从事轨道交通工程的建设管理工作。