盾構機在富水砂層施工時，防止噴涌是關鍵任務之一，以下是一些有效的防止噴涌的措施：

一、合理設定掘進參數

土壓平衡模式掘進：

采用土壓平衡模式進行掘進，通過穩定開挖面來減少地層擾動。

進行開挖面穩定計算，設定合理的掘進參數，如掘進速度、土倉頂部壓力等。

控制掘進速度和出土量：

掘進速度應控制在一定范圍內，通常建議30mm/min以上，但具體速度需根據地質條件和設備性能進行調整。

出土量應嚴格控制，避免出土過多導致土倉壓力下降，從而引發噴涌。

二、改善渣土性能

注入添加材料：

向土倉內及刀盤面注入泡沫、膨潤土泥漿或聚合物等添加材料。

這些材料可以改善渣土的流動性和止水性，防止涌水流砂和噴涌現象的發生。

嚴格控制發泡劑配比：

在富水砂層中掘進時，可適量加入發泡劑，但需根據實際情況嚴格控制配比和加入量。

三、優化同步注漿工藝

連續掘進與同步注漿：

保持連續掘進，減少盾構機停頓時間，以減少對地層的擾動。

同步注漿應及時且量要適中，確保脫出盾尾的管片背后的空隙能填滿。

調整注漿量和注漿壓力：

根據注漿壓力（通常小于2.0bar）和地面情況及時調整注漿量。

富水砂層注砂漿極易往外擴散，因此需根據實際情況靈活調整注漿工藝。

四、控制盾構姿態與防止砂土液化

運用導向系統和分區操控：

運用導向系統和分區操控推進油缸來控制盾構姿態，防止盾構抬升或下沉過多。

分析砂土液化風險：

盾構掘進過程中應密切關注砂土液化現象，特別是在擾動條件下。

制定應對措施，如通過調整掘進參數、加強地層加固等方式來降低液化風險。

五、加強地層勘察與設計措施

詳細勘察富水砂層：

在施工前進行詳細的地質勘察，了解富水砂層的分布、特性及地下水情況。

設計加固措施：

根據勘察結果設計合理的地層加固措施，如注漿加固、凍結法等。

對馬頭門、聯絡通道等關鍵部位進行專項設計，確保施工過程中的安全穩定。

綜上所述，盾構機在富水砂層施工時防止噴涌需要綜合考慮多個方面，包括合理設定掘進參數、改善渣土性能、優化同步注漿工藝、控制盾構姿態與防止砂土液化以及加強地層勘察與設計措施等。這些措施的有效實施將有助于提高盾構施工的安全性和效率。