盾構機在高壓水地層中的安全施工是一個復雜而關鍵的過程,需要綜合考慮地質條件、盾構機性能、施工技術和安全管理等多個方面。以下是一些關鍵的安全施工要點:
一、地質與水文調查
在盾構施工前,必須對隧道路徑進行全面的地質和水文調查,詳細了解高壓水地層的特性、分布范圍以及可能對施工造成的影響。
根據地質和水文調查結果,制定針對性的施工方案和安全措施。
二、盾構機選型與準備
選擇適合高壓水地層施工的盾構機型號,確保盾構機具備足夠的掘進能力和穩定性。
對盾構機進行全面檢查和維護,確保其各系統正常運行,特別是泥水系統、切削系統和推進系統等關鍵部件。
三、施工過程控制
掘進控制:
在掘進過程中,嚴格控制掘進速度和切削參數,避免超挖或欠挖導致地層失穩。密切關注盾構機的空間位置和姿態,及時調整掘進方向,確保盾構機沿著預定軌跡前進。
泥水系統管理:
保證泥水系統正常運行,切削干砂量、土砂量數據正常,并根據地層變化及時調整泥水參數。切口水壓應控制在最低值,以減少對地層的擾動。
地表沉降監測:
在施工過程中,時時監測地表沉降情況,確保信息化施工。如發現地表沉降異常,應立即停止掘進,查明原因并采取相應措施。
四、密封與安全管控
加強盾構機的密封管理,特別是主軸承密封、鉸接密封和盾尾密封等關鍵部位。
定期檢查密封件的磨損情況,及時更換損壞的密封件。
盾尾油脂壓力設置與泥水壓力、注漿壓力相匹配,并隨著壓力的變化及時調整。
五、應急措施與安全管理
制定詳細的應急預案,包括但不限于涌水處理、設備故障應對等。
定期組織應急演練,提高施工人員的應急處理能力。
加強施工現場的安全管理,確保施工人員嚴格遵守安全操作規程。
六、特殊施工段處理
當盾構切口靠近盾構工作井圍護壁時,如洞口土體較為穩定,可逐漸降低泥水粘度及比重指標,直至用清水替代。
當刀盤掘穿盾構工作井圍護壁后,應立即停止推進,并用清水置換切口泥倉內的泥漿,同時清洗泥水管路。
綜上所述,盾構機在高壓水地層中的安全施工需要綜合考慮多個方面,通過科學規劃、精細操作、嚴格管理和應急準備等措施,確保施工過程的順利進行和人員安全。
