水下盾構(gòu)隧道管片鉆穿引起的涌水突泥治理技術(shù)研究

韓 贇

(1.陜西省鐵道及地下交通工程重點(diǎn)實驗室(中鐵一院)，陜西 西安 710043;2.軌道交通工程信息化國家重點(diǎn)實驗室(中鐵一院)，陜西 西安 710043)

0 引言

城市軌道交通作為城市公共交通系統(tǒng)的重要組成部分，具有運(yùn)量大、速度快、安全性高、出行便捷、低碳環(huán)保和節(jié)約用地等特點(diǎn)。中國城市軌道交通協(xié)會發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，截至 2019 年底，中國共有40個城市開通城市軌道交通，運(yùn)營線路總長度達(dá)6 736.2 km[1]。

城市軌道交通網(wǎng)絡(luò)拓展延伸，將不斷推動地鐵沿線用地的開發(fā)建設(shè)。以福州為例，由于福州地鐵4、5、6號線的建設(shè)，福州倉山區(qū)2019年計劃實施20個舊改征遷項目，征地面積逾330 hm2[2]。在城市建設(shè)過程中，樁基施工、地勘等均可能對既有地鐵結(jié)構(gòu)造成穿孔等破壞，而水下隧道出現(xiàn)穿孔破壞時，將造成隧道內(nèi)涌水，甚至倒灌至相鄰車站，影響地鐵建設(shè)及運(yùn)營安全。

針對隧道管片破壞情況，已有學(xué)者開展了理論和處治措施研究[3-8]。閆鵬飛等[3]通過模型試驗，研究損傷條件下管片的受力特性，得出鋼筋完好時裂縫對管片極限承載力影響不大、對正常使用功能影響很大的結(jié)論；曹淞宇等[4]通過模型試驗，研究裂縫位置對管片破壞形態(tài)的影響，得出管片裂縫的存在降低了結(jié)構(gòu)的整體剛度、相同荷載條件下變形量增加的結(jié)論；李軍等[5]以天津地鐵為例，通過現(xiàn)場調(diào)查、跟蹤監(jiān)測和數(shù)值模擬的方法，分析管片裂損成因及裂損后的安全性，提出注漿加固的緊急處理措施。但已有文獻(xiàn)大多針對管片開裂進(jìn)行研究并提出處治措施，對管片貫穿性損傷研究較少。

當(dāng)隧道貫穿傷害發(fā)生后，如何緊急處理以避免更大災(zāi)害的發(fā)生，以及后續(xù)如何修復(fù)以保證施工和運(yùn)營安全，將是隧道貫穿修復(fù)的重點(diǎn)。本文以實際工程為背景，針對水下隧道意外擊穿時隧道限界、線位、安全性等進(jìn)行分析，提出貫穿處的修復(fù)措施，以期為類似情況提供參考。

1 工程概況

1.1 事件概況

某地鐵區(qū)間長1 660 m，區(qū)間約600 m下穿規(guī)劃海灣。該海灣于2019年6月完成清淤，于2019年底開始蓄水，目前水深約4 m。該區(qū)間于2019年9月6日盾構(gòu)始發(fā)，2020年1月13日貫通，暫未進(jìn)行鋪軌。盾構(gòu)管片外徑6.2 m，內(nèi)徑5.5 m，管片厚35 cm，環(huán)寬1.2 m，采用6分塊通用環(huán)形式。

2020年3月19日，區(qū)間上方道路設(shè)計單位在進(jìn)行地勘作業(yè)時，由于未與軌道公司進(jìn)行對接也未獲得地鐵保護(hù)辦公室同意，誤將上述區(qū)間地鐵隧道右線第727環(huán)與第728環(huán)管片接縫處擊破，鉆孔直徑為110 mm，穿孔位于線路中線左側(cè)1.69 m處。

該處位于海域段，隧道拱頂埋深7.0 m，水深約4 m，距岸邊20 m，拱頂承受水壓力為0.11 MPa。拱頂處管片上下貫穿，擊穿后鉆頭掉落入隧道內(nèi)，鉆桿拔出后引起海水灌入?yún)^(qū)間隧道，形成直徑約110 mm水柱。臨時封堵完成后，根據(jù)抽排水及泥沙清理情況統(tǒng)計，隧道意外鉆穿后產(chǎn)生的涌水量超過6 000 m3，泥沙約200 m3。管片鉆孔位置所處地層由上到下依次為素填土、淤泥、中粗砂、全風(fēng)化花崗巖及散體狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖。其中，中粗砂為淺灰、灰白等色，以次圓狀石英質(zhì)中、粗砂為主，含泥質(zhì)含量為10%～20%，分選較差。盾構(gòu)結(jié)構(gòu)拱頂外地層為全風(fēng)化花崗巖。鉆孔位置及地質(zhì)情況如圖1所示。洞內(nèi)涌水情況如圖2所示。

圖2 洞內(nèi)涌水Fig.2 Gushing water in tunnel

1.2 應(yīng)急處理措施

隧道意外鉆穿后，為避免海水不斷涌入隧道，在水面立即采取以下措施：

1)利用浮船對海底與隧道間貫穿孔進(jìn)行海上拋填沙袋及袋裝水泥封堵，再進(jìn)行筑島，截斷隧道與海水的聯(lián)系。

2)水面封堵完成后，從隧道一側(cè)車站(隧道高點(diǎn))進(jìn)入洞內(nèi)穿孔點(diǎn)，采用木塞+棉絮進(jìn)行臨時封堵。封堵完成后，采用鋼板進(jìn)行封孔。

3)穿孔點(diǎn)封堵完成后，在隧道另一側(cè)車站(隧道低點(diǎn))采用大功率水泵進(jìn)行抽排。積水排完后，立即開展清淤工作。

經(jīng)過以上處理措施，截至2020年3月21日，穿孔點(diǎn)基本無涌水，洞內(nèi)積水已基本排完。

2 管片修復(fù)

2.1 管片修復(fù)思路

隧道穿孔后，考慮涌水、涌泥對隧道管片的影響，首先需判定鉆孔對隧道結(jié)構(gòu)凈空的影響。在確保隧道凈空滿足要求后，需判斷隧道軸線偏移是否在運(yùn)營允許范圍內(nèi)，以及對后期地鐵運(yùn)營的影響。在限界及線路偏移均滿足要求時，還需對鉆孔位置盾構(gòu)管片進(jìn)行安全性評價。若鉆孔對結(jié)構(gòu)安全影響不大，則對鉆孔處進(jìn)行封堵即可；若鉆孔發(fā)生后管片受力不能滿足隧道正常使用要求，則應(yīng)在鉆孔封堵的同時增加補(bǔ)強(qiáng)措施，確保后期隧道使用的安全。

2.2 管片修復(fù)原則

目前國內(nèi)地鐵隧道穿孔修復(fù)時，主要采用水泥砂漿、環(huán)氧樹脂、凍結(jié)法等措施進(jìn)行封堵，但后期存在滲漏水、掉塊等風(fēng)險。結(jié)合國內(nèi)相關(guān)整治方案及地鐵運(yùn)營需要，區(qū)間管片整治應(yīng)遵循以下原則：

1)地鐵為百年工程，結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)需滿足地鐵設(shè)計使用年限100年的耐久性要求及區(qū)間隧道Ⅱ級防水要求[9]。

2)在結(jié)構(gòu)整體安全的情況下，為保證后期地鐵運(yùn)營安全，修復(fù)措施遵循結(jié)構(gòu)內(nèi)凈空滿足要求、不侵限和結(jié)構(gòu)不滴漏、不脫落的原則。

3)補(bǔ)強(qiáng)措施的實施應(yīng)保證安全，風(fēng)險可控。

3 隧道監(jiān)測

3.1 隧道變形監(jiān)測

考慮鉆孔對盾構(gòu)管片的破壞影響，對鉆孔處兩側(cè)一定范圍內(nèi)管片(兩側(cè)各10環(huán))的沉降及凈空收斂進(jìn)行監(jiān)測，對第727環(huán)管片進(jìn)行5 d持續(xù)監(jiān)測，以確定鉆孔對隧道的影響。第727環(huán)管片的拱頂沉降與凈空收斂變化曲線分別如圖3和圖4所示。

圖3 第727環(huán)管片拱頂沉降曲線(2020年)Fig.3 Crown settlement curve of segment No.727(in 2020)

由圖3和圖4可知，3月20日至3月24日5 d內(nèi)，隧道拱頂沉降累計值最大為0.4 mm，變形速率最大為0.6 mm/d；隧道凈空收斂累計值最大為1.3 mm，變形速率最大為0.6 mm/d。

圖4 第727環(huán)管片凈空收斂曲線(2020年)Fig.4 Clearance convergence curve of segment No.727(in 2020)

第718—739環(huán)(共22環(huán)，總長26.4 m)管片的拱頂沉降與凈空收斂變化曲線分別如圖5和圖6所示。

圖5 第718—739環(huán)管片拱頂沉降曲線Fig.5 Crown settlement curve of segment from No.718 to No.739

圖6 第718—739環(huán)管片凈空收斂曲線Fig.6 Clearance convergence curve of segment from No.718 to No.739

由圖5和圖6可知，最大拱頂沉降值為1 mm，變化速率為1 mm/d(位于第729環(huán))；凈空收斂最大值為1.3 mm，變化速率為1.3 mm/d(位于第735環(huán))。

根據(jù)GB 50911—2013《城市軌道交通工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》[10]表9.2.2-1要求，該盾構(gòu)隧道拱頂沉降最大允許值為20 mm，變化速率為2 mm/d；凈空收斂最大允許值為0.2%D(D為盾構(gòu)管片外徑)=12.4 mm，變化速率為2 mm/d。因此，根據(jù)監(jiān)測情況，隧道意外鉆穿后，隧道拱頂沉降與凈空收斂變化小，滿足規(guī)范要求，穿孔對管片影響較小。

3.2 隧道中線復(fù)核

由于盾構(gòu)管片穿孔后，隧道內(nèi)涌入大量海水及泥沙，為確定涌水、涌砂對隧道整體偏移的影響，對隧道中線進(jìn)行復(fù)核。第695—755環(huán)(共61環(huán)，總長73.2 m)隧道中線變化曲線分別如圖7和圖8所示。

向下偏移為正。圖7 第695—755環(huán)隧道中線豎向變化曲線Fig.7 Vertical variation curve of tunnel center line of segment form No.695 to No.755

向右偏移為正。圖8 第695—755環(huán)隧道中線水平變化曲線Fig.8 Horizontal variation curve of tunnel center line of segment form No.695 to No.755

由圖7和圖8可知，隧道中線豎向偏移值最大為30 mm(位于第749環(huán))，鉆孔處(第727環(huán))的豎向偏移值為17 mm；水平偏移值最大為24 mm(位于第700環(huán))，鉆孔處(第727環(huán))水平偏移值為1 mm。豎向偏移和水平偏移均小于50 mm，滿足GB 50446—2017《盾構(gòu)法隧道施工及驗收規(guī)范》要求。因此，管片穿孔后，隧道中線偏移滿足規(guī)范要求，且鉆孔對隧道偏移影響較小。

4 結(jié)構(gòu)安全性評價

4.1 結(jié)構(gòu)計算方法

采用修正慣用法進(jìn)行結(jié)構(gòu)計算。計算時將管片襯砌環(huán)按均質(zhì)圓環(huán)考慮，并考慮接頭處穿孔影響，對整體抗彎剛度進(jìn)行折減。參考以往類似工程經(jīng)驗[11-13]，取圓環(huán)的抗彎剛度為ηEI(η為管片抗彎剛度折減系數(shù)，本次計算取值為0.70)。同時，考慮錯縫拼裝對結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布的影響，管片襯砌彎矩重分配如圖9所示。

4.2 結(jié)構(gòu)計算參數(shù)

采取下列參數(shù)對管片破損處進(jìn)行結(jié)構(gòu)安全評價：

1)管片混凝土強(qiáng)度等級為C55，抗?jié)B等級為P10。

2)管片鋼筋凈保護(hù)層厚度為50 mm。

3)計算裂縫寬度允許值最大為0.15 mm。

4)管片穿孔后，管片截面寬度宜進(jìn)行折減，按照1.0 m計算；同時，應(yīng)對管片主筋進(jìn)行折減，管片原配筋為外側(cè)4φ16+6φ20(縱向鋼筋界面面積As=2 688 mm2)、內(nèi)側(cè)2φ25+6φ20(As=2 866 mm2)，根據(jù)現(xiàn)場穿孔位置并按不利情況考慮，按照外側(cè)4φ16+5φ20、內(nèi)側(cè)1φ25+6φ20進(jìn)行檢算。

M為計算彎矩；M1為計算彎矩考慮裂縫因素折減后剩余彎矩；M2為計算彎矩因裂縫折減損失彎矩；B為管片環(huán)寬。圖9 錯縫拼裝下管片襯砌彎矩重分配示意圖Fig.9 Redistribution of bending moment of segment lining in staggered joint erection

4.3 計算結(jié)果

模型計算采用荷載結(jié)構(gòu)模型，采用Midas軟件計算承載能力極限狀態(tài)(基本組合)和正常使用極限狀態(tài)(準(zhǔn)永久組合)情況下的結(jié)構(gòu)內(nèi)力。根據(jù)結(jié)構(gòu)內(nèi)力，采用折減后配筋計算結(jié)構(gòu)裂縫，核實是否滿足GB 50157—2013《地鐵設(shè)計規(guī)范》要求。荷載分項系數(shù)組合見表1。

表1 荷載分項系數(shù)組合表Table 1 Combination of load partial factors

由于管片所在地層為全風(fēng)化花崗巖、散體狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖，采用水土分算的方式進(jìn)行計算。由于管片覆蓋層厚度小于2D，土壓力按全部覆土自重計算。

隧道拱部垂直(土)壓力

8×0.8) kPa =61.04 kPa。

式中：γi為隧道上覆土層各層土重度；hi為各層土厚度。

取側(cè)壓力系數(shù)為0.4，隧道拱部水平(土)壓力q1=0.4×61.04 kPa=24.4 kPa；隧道底部水平(土)壓力q2=0.4×(8×0.5+6.2×1.2+9.6×4.5+8×7) kPa=44.26 kPa。

隧道頂部水壓力

q′1=10×(4+7) kPa=110 kPa。

隧道底部水壓力

q′2=(4+7+6.2)×10 kPa =172 kPa。

地層抗力：采用曲面彈簧模擬地層，彈簧剛度采用地層基床系數(shù)。根據(jù)地勘資料，全風(fēng)化花崗巖基床系數(shù)K=64 MPa/m，散體狀強(qiáng)風(fēng)化花崗巖基床系數(shù)K=126 MPa/m。

管片內(nèi)力計算結(jié)果如圖10和圖11所示。

(a) 彎矩(單位：kN·m)

(b) 軸力(單位：kN)

(c) 剪力(單位：kN)圖10 管片基本組合內(nèi)力圖Fig.10 Internal force nephograms of basic combination of segment

根據(jù)GB 50010—2010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》[14]第6.2.10條計算，該截面處結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受彎承載力為248.3 kN·m，大于計算結(jié)果值(32 kN·m)，結(jié)構(gòu)承載能力滿足要求。

管片裂縫計算結(jié)果見表2。根據(jù)管片受損處計算分析，破損節(jié)點(diǎn)處管片結(jié)構(gòu)極限承載力大于計算承載力，結(jié)構(gòu)裂縫滿足規(guī)范中正常使用極限狀態(tài)的要求，結(jié)構(gòu)是安全的。

表2 管片裂縫計算結(jié)果Table 2 Segment crack calculation results

5 結(jié)構(gòu)貫穿修復(fù)

根據(jù)隧道沉降及凈空收斂監(jiān)測數(shù)據(jù)，結(jié)合管片損傷及背后孔洞探測情況，參考國內(nèi)類似工程的修補(bǔ)措施，制定本區(qū)間管片的整治措施。

(a) 彎矩(單位：kN·m)

(b) 軸力(單位：kN)

(c) 剪力(單位：kN)圖11 管片準(zhǔn)永久組合內(nèi)力圖Fig.11 Internal force nephograms of quasi-permanent combination of segment

本管片由于隧道洞身位于全風(fēng)化花崗巖地層中，地層滲透系數(shù)較小(0.5 m/d)，且穿孔較小，經(jīng)結(jié)構(gòu)計算穿孔對管片結(jié)構(gòu)安全性影響較小，隧道結(jié)構(gòu)整治主要采取封堵孔洞措施，并增加防脫落筋，封堵考慮耐久性較好的材料。

5.1 水面加固處理

鉆孔擊穿管片后，海水通過鉆孔涌入隧道內(nèi)，雖洞外采取拋填沙袋及袋裝水泥等措施，但管片上覆土可能還存在不密實或空洞，且考慮空洞封堵時存在海水再次涌入隧道的情況，為保證管片修復(fù)施工安全，采用洞外注漿加固上覆土。

1)在水面填筑施工平臺，從填筑平臺上施作鉆孔對上覆土體進(jìn)行袖閥管注漿，鉆孔間距1.5 m，梅花形布置，注漿壓力約0.5 MPa。注漿橫向范圍為隧道上半斷面結(jié)構(gòu)外3 m，縱向范圍為鉆孔兩側(cè)各3 m。

2)注漿采用水泥-水玻璃雙液漿。

3)注漿時嚴(yán)格控制注漿孔與盾構(gòu)管片的距離不小于1.5 m，避免注漿施工時對管片結(jié)構(gòu)造成二次傷害。水面注漿布置如圖12所示。

(a) 平面布置圖

(b) 豎向布置圖圖12 水面注漿布置示意圖(單位：mm)Fig.12 Distribution of grouting from sea surface (unit：mm)

5.2 洞內(nèi)補(bǔ)充注漿

為避免地面注漿對隧道結(jié)構(gòu)產(chǎn)生二次破壞，地面注漿時，注漿孔底至管片間可能存在注漿不密實情況，為確保管片修復(fù)時施工安全，需在洞內(nèi)對管片外地層進(jìn)行二次補(bǔ)充注漿。洞內(nèi)注漿如圖13所示。

圖13 洞內(nèi)注漿示意圖(單位：mm)Fig.13 Grouting in tunnel (unit：mm)

1)利用管片注漿孔對管片背后1.5 m范圍進(jìn)行二次補(bǔ)充注漿。注漿壓力0.3～0.5 MPa，漿液采用超細(xì)水泥。

2)洞內(nèi)注漿加固范圍為鉆孔兩側(cè)各10環(huán)。

5.3 鉆孔封堵

5.3.1 方案1：洞內(nèi)鑿槽封堵

1)對鉆孔處3 m范圍內(nèi)注漿土體進(jìn)行檢測，當(dāng)其滲透系數(shù)小于1×10-6m/s時，進(jìn)行洞內(nèi)補(bǔ)強(qiáng)處理。

2)對孔壁采用電鉆鑿毛，成內(nèi)小外大倒錐形，孔徑為19～12 cm，露出管片鋼筋，沖洗干凈并干燥后，在毛面刷涂混凝土界面處理劑。

3)利用鋼筋對鉆孔外地層進(jìn)行掏孔處理，形成一個外置空洞。

4)孔內(nèi)斜向鉆8 cm深孔，采用A級植筋膠植2根L形φ6鋼筋，植入長度為8 cm。

5)采用C60摻纖維的微膨脹HPC高強(qiáng)混凝土封堵孔洞。

6)待超高強(qiáng)混凝土達(dá)到強(qiáng)度后，將封堵表面打磨平整。

管片孔洞鑿槽封堵如圖14所示。

圖14 管片孔洞鑿槽封堵示意圖(單位：mm)Fig.14 Sketch of segment hole sealing by grooving (unit：mm)

本方案實施簡單，對既有結(jié)構(gòu)二次損傷小，采用楔形封堵，防脫落效果較好，但鉆孔位于管片接縫處，后期可能存在漏水的風(fēng)險。

5.3.2 方案2：洞內(nèi)鑿槽封堵+內(nèi)襯鋼板

在方案1的基礎(chǔ)上增加內(nèi)襯鋼板，鑿槽封堵措施同方案1，內(nèi)襯鋼板如圖15所示，其施工措施如下：

圖15 內(nèi)襯鋼板Fig.15 Inner steel lining

1)第727環(huán)與第728環(huán)管片接縫處，全環(huán)騎縫設(shè)置內(nèi)襯鋼板，鋼板幅寬1.4 m，厚2 cm。

2)利用預(yù)埋槽道T型螺栓固定內(nèi)襯鋼板。

3)鋼板表面涂無溶劑超厚膜型環(huán)氧涂料和無鉻鋅鋁涂層及其復(fù)合涂層。

4)鋼板固定后，采用彈性環(huán)氧膠泥進(jìn)行鋼板邊封縫。

本方案可靠性好，但內(nèi)襯鋼板后期存在腐蝕的風(fēng)險，需采取防腐措施；內(nèi)襯鋼板處預(yù)埋槽道無法利用，后期需在鋼板上焊接支架等設(shè)施以滿足相關(guān)專業(yè)要求。

5.3.3 方案3：洞外護(hù)拱封堵

利用填筑平臺采用直徑1.5～2.0 m的鋼套筒護(hù)壁人工挖孔至管片外，在鋼套筒內(nèi)綁扎鋼筋，施作混凝土護(hù)拱進(jìn)行封堵，如圖16所示。

圖16 護(hù)拱示意圖(單位：mm)Fig.16 Protecting arch (unit：mm)

本方案防脫落效果及防水效果好，但施工風(fēng)險較大，且費(fèi)用較高，較適合于管片破損較大的情況。

本區(qū)間經(jīng)過結(jié)構(gòu)拱頂沉降、凈空收斂監(jiān)測，中線復(fù)核測量及結(jié)構(gòu)安全性評價，鉆孔對本區(qū)間影響較小，為確保修復(fù)施工及后期運(yùn)營的安全，采用方案2進(jìn)行修復(fù)，即洞內(nèi)鑿槽封堵+內(nèi)襯鋼板的方案。

5.4 滲漏水封堵

1)鉆孔封堵完成后，對第727環(huán)與第728環(huán)接縫鉆孔處進(jìn)行注漿堵水，漿液采用改性環(huán)氧樹脂系膠結(jié)劑，密度不小于1.0 g/cm3，固化后抗?jié)B壓力不小于1.0 MPa，可操作時間不小于30 min[15]。

2)對隧道內(nèi)海水浸泡的管片螺栓及預(yù)埋槽道進(jìn)行防腐處理。

6 施工技術(shù)要求及工藝

為確保穿孔修補(bǔ)時能夠順利施工，在穿孔修補(bǔ)前采用地表及洞內(nèi)注漿方式對管片周邊進(jìn)行注漿加固。注漿施工時，考慮注漿壓力對管片的影響，應(yīng)對管片結(jié)構(gòu)進(jìn)行變形監(jiān)測。

6.1 地表注漿

地表注漿采用袖閥管注漿，注漿材料為水泥-水玻璃雙液漿，材料配比為水泥漿液∶水玻璃漿液=1∶0.8～1∶1；袖閥管采用直徑52 mm PVC管，孔徑91 mm，間距1.5 m，梅花形布置，孔底距離盾構(gòu)管片外1.5 m。

地表袖閥管注漿采用后退式分段注漿工藝，即利用止?jié){系統(tǒng)，在注漿帶內(nèi)由孔底進(jìn)行注漿，每次注漿段長0.5～1 m。注完第1注漿段后，將注漿芯管和止?jié){系統(tǒng)采用提升設(shè)備提升至第2注漿段，進(jìn)行第2注漿段的注漿，依次直至完成注漿帶。注漿過程中應(yīng)做好詳細(xì)的注漿記錄，并對漿液的凝膠時間進(jìn)行測定，確保注漿施工效果。

水面注漿施工時，嚴(yán)格控制注漿孔距離盾構(gòu)管片距離，避免注漿施工對隧道結(jié)構(gòu)產(chǎn)生二次破壞。

6.2 洞內(nèi)注漿

洞內(nèi)注漿材料采用超細(xì)水泥漿液，水灰比建議為1∶1。在施工中，根據(jù)地層條件、地下水情況及周邊條件等，通過現(xiàn)場試驗優(yōu)化確定。漿液固結(jié)體1 d強(qiáng)度不小于0.2 MPa(相當(dāng)于軟質(zhì)巖層無側(cè)限抗壓強(qiáng)度)，28 d強(qiáng)度不小于1.2 MPa(略大于強(qiáng)風(fēng)化巖天然抗壓強(qiáng)度)。

注漿可根據(jù)需要采用自動控制或手動控制方式。自動控制方式即預(yù)先設(shè)定注漿壓力，由控制程序自動調(diào)整注漿速度，當(dāng)注漿壓力達(dá)到設(shè)定值時，自行停止注漿。手動控制方式則由人工根據(jù)注漿情況隨時調(diào)整注漿流量，以防注漿速度過快而影響注漿效果。

現(xiàn)場采取應(yīng)急措施后，洞內(nèi)不再發(fā)生涌水、涌砂，穿孔處僅產(chǎn)生滲水。通過地表注漿、洞內(nèi)注漿后，穿孔處不再滲水，保證了封堵施工的安全。穿孔處采用倒錐形封堵并使用內(nèi)襯鋼板，有效防止后期封堵材料脫落。

7 結(jié)論與建議

盾構(gòu)隧道發(fā)生管片穿孔后，及時通過水面拋填及填島、洞內(nèi)臨時封堵等措施，可以有效避免更大的風(fēng)險發(fā)生。通過拱頂沉降、凈空收斂、中線復(fù)核等監(jiān)控量測措施，確定管片穿孔對隧道整體影響較小。通過數(shù)值計算，確定管片穿孔處結(jié)構(gòu)承載力、裂縫計算滿足相關(guān)規(guī)范要求，管片結(jié)構(gòu)安全。在確保管片結(jié)構(gòu)安全、整體穩(wěn)定的前提下，采用洞內(nèi)鑿槽封堵+內(nèi)襯鋼板方案修復(fù)管片損傷。通過多項措施相結(jié)合，能夠快速有效處理管片鉆穿損傷。由于隧道運(yùn)營存在長期效應(yīng)，下一步需繼續(xù)對隧道鉆穿處進(jìn)行監(jiān)測，以判定修復(fù)效果。

在隧道周邊施工時，應(yīng)加強(qiáng)隧道位置的確認(rèn)，注重隧道保護(hù)工作；而正在建設(shè)的隧道，在隧道周邊存在著在建工程時，建設(shè)方應(yīng)加強(qiáng)隧道地表的巡查及保護(hù)工作，對該區(qū)域施工方進(jìn)行告知并交底，避免對隧道造成損傷。