富水粉細(xì)砂層盾構(gòu)下穿湖泊風(fēng)險分析及控制
——以太原地鐵2號線下穿迎澤湖工程為例

閆 瀟, 楊雙鎖*, 姜 山

(1. 太原理工大學(xué)地下工程系，太原 030024；2. 中鐵三局集團(tuán)有限公司，太原 030001)

隨著現(xiàn)代地下空間利用的發(fā)展，城市地下工程建設(shè)正面臨越來越多的地下穿越工程，地下穿越工程是一項(xiàng)高風(fēng)險建設(shè)工程。在下穿湖泊項(xiàng)目中，由于湖水壓力大容易造成螺旋輸送機(jī)噴涌或由于湖底沉降過大造成湖底坍塌，湖水倒灌等險情。一旦發(fā)生事故，不僅影響工程自身的建設(shè)，還會對被穿越結(jié)構(gòu)或環(huán)境產(chǎn)生巨大的影響。所以，每項(xiàng)地下穿越工程的施工都會如履薄冰，必須格外謹(jǐn)慎[1-2]。

中外學(xué)者針對盾構(gòu)下穿河流、湖泊工程的風(fēng)險和風(fēng)險控制進(jìn)行了大量研究。張慶賀等[3]以南京地鐵為例，研究了超淺覆土下盾構(gòu)穿越水底隧道所需的最小覆土厚度，并針對超淺覆土風(fēng)險提出了河底加固措施；吳世明等[4]以泥水盾構(gòu)穿越錢塘江大堤為例，針對產(chǎn)生的風(fēng)險源，分析了風(fēng)險產(chǎn)生的原因，提出對泥水盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)優(yōu)化的控制措施，保證了工程順利進(jìn)行；任瑛楠等[5]采用三維非線性有限元模型，對杭州地鐵土壓平衡盾構(gòu)穿越錢塘江大堤進(jìn)行了數(shù)值模擬，分析了大堤沉降和變形的風(fēng)險，并提出了有效控制地面沉降措施；萬俊峰[6]以鄭州地鐵2號線富水粉細(xì)砂地層中長距離下穿有壓給水管線為例，提出盾構(gòu)刀盤結(jié)構(gòu)形式及相應(yīng)配置要適應(yīng)富水粉細(xì)砂層掘進(jìn)和保壓;合理的施工工藝措施對地表沉降控制的必要性；李承輝等[7]通過總結(jié)蘭州地鐵盾構(gòu)下穿黃河的經(jīng)驗(yàn),對泥水盾構(gòu)穿越黃河過程中的風(fēng)險控制進(jìn)行了研究，提出了掘進(jìn)參數(shù)對風(fēng)險控制的重要性；黃俐等[8]結(jié)合北京地鐵六號線青褡區(qū)間施工實(shí)際，研究了盾構(gòu)施工中7個典型突出風(fēng)險事件；雷澤明[9]以武漢地鐵為例，研究了盾構(gòu)參數(shù)及同步注漿壓力與注漿量在軟土地基中的關(guān)鍵技術(shù)；朱偉等[10]從孔隙水滲流流量角度，解釋了土壓平衡盾構(gòu)噴涌機(jī)理，并對影響噴涌的要素就行了分析；黃宏偉等[11]總結(jié)了不同國家不同地區(qū)盾構(gòu)隧道地表沉降規(guī)律，介紹了盾構(gòu)各階段對沉降的貢獻(xiàn)度；張忠苗等[12]分析了過江隧道盾尾密封失效原因，并總結(jié)了在高承壓水中盾尾刷修復(fù)方法。

目前對盾構(gòu)下穿河流和湖泊工程的風(fēng)險分析和控制較少，且多集中在泥水盾構(gòu)穿越江河湖泊的風(fēng)險分析和控制。針對太原這種地處河漫灘地區(qū)，土壓平衡盾構(gòu)穿越富水粉細(xì)砂地層還缺少更多的相關(guān)實(shí)例。為此，基于富水粉細(xì)砂層[13]土壓平衡盾構(gòu)下穿湖泊工程，對于存在的風(fēng)險，分析了該地層條件下風(fēng)險產(chǎn)生的機(jī)理，并針對性地提出了3種風(fēng)險控制措施。結(jié)合太原地鐵2號線土壓平衡盾構(gòu)穿越迎澤湖底施工實(shí)例，進(jìn)一步驗(yàn)證了風(fēng)險控制的合理性，并取得了較好的施工效果。

1 工程條件分析

太原地鐵2號線雙塔西街到大南門盾構(gòu)區(qū)間，區(qū)間線路從雙塔西街站盾構(gòu)始發(fā)后，左線和右線分別下穿位于迎澤公園中的迎澤湖后，到大南門站接收。迎澤湖水深2～2.5 m，湖寬40～300 m。盾構(gòu)下穿迎澤湖平面圖如圖1所示。

圖1 盾構(gòu)下穿迎澤湖平面圖Fig.1 Shield tunneling through yingze lake plan

湖底地層由上而下為雜填土、黏質(zhì)粉土、粉質(zhì)黏土、中砂、粉細(xì)砂。盾構(gòu)左線隧道頂距離湖底16.9～18.2 m，其中湖底雜填土厚度9.56～11.2 m。盾構(gòu)右線隧道頂距離湖底13.5～17.67 m，其中湖底雜填土厚度7.67～11.8 m。盾構(gòu)左線下穿湖體長度約185 m，盾構(gòu)右線下穿湖體長度約459 m，隧道頂部有大范圍液化黏質(zhì)粉土層存在，盾構(gòu)穿越期間造成的擾動極易在湖底形成滲漏通道，造成冒頂、噴涌、湖底塌陷等事故的發(fā)生。雙大區(qū)間左線地質(zhì)剖面圖如圖2所示。

圖2 雙大區(qū)間左線地質(zhì)剖面Fig.2 Two lager left-line geological profiles

2 工程風(fēng)險分析及控制

土壓平衡盾構(gòu)穿越富水粉細(xì)砂層，工程風(fēng)險主要集中于盾構(gòu)螺旋機(jī)噴涌；湖底沉降過大引起的湖水滲透、地表變形；盾尾密封失效。

2.1 盾構(gòu)螺旋機(jī)噴涌風(fēng)險機(jī)理分析及控制

2.1.1 土壓平衡盾構(gòu)的工作原理

土壓平衡盾構(gòu)機(jī)在盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)中部設(shè)有密封擋板，又稱承壓板。它與刀盤、盾體之間形成密封土壓力倉。刀盤旋轉(zhuǎn)掘削下來的土體，經(jīng)過刀盤開口進(jìn)入密封土倉壓力室后，經(jīng)螺旋輸送機(jī)運(yùn)到皮帶輸送機(jī)上，然后輸送到停在軌道的渣車上。盾構(gòu)機(jī)通過盾構(gòu)千斤頂推進(jìn)油缸給土倉壓力室加壓，以平衡開挖面水土壓力，從而保持開挖面的穩(wěn)定。圖3為土壓平衡盾構(gòu)機(jī)原理示意圖。

PW為水壓力；P為土壓力；PTBM為盾構(gòu)土倉壓力；PW+P=PTBM圖3 土壓平衡盾構(gòu)機(jī)原理示意圖Fig.3 Schematic plan of soil pressure balance shield machine

2.1.2 噴涌風(fēng)險

土壓平衡盾構(gòu)噴涌風(fēng)險是指在地下水位高，透水性大的沙土地層中，水在盾構(gòu)開挖的渣土中滲流會具有動水力。在一定動水壓力作用下，如果開挖的渣土具有明顯的觸變性，則水體與砂體、土體無法形成固結(jié)，會從螺旋輸送機(jī)排土口噴涌而出，對工程產(chǎn)生風(fēng)險[14-15]。

2.1.3 盾構(gòu)機(jī)噴涌機(jī)理分析

水在沙土中滲流時，會受到微小沙粒的阻力。這個力的作用方向與水在沙土中滲流方向是相反的。根據(jù)牛頓第三定律，作用力與反作用力大小相等，方向相反，水流也必然對沙粒產(chǎn)生一個相等的力。通常把水流作用在單位體積土顆粒上的力稱為動水力GD，又稱滲流力[16]。

通過力的平衡條件可得動水力的計(jì)算公式：

GD=T=γwI

(1)

圖4為盾構(gòu)噴涌滲流模型，根據(jù)動水力的計(jì)算公式，可得在盾構(gòu)機(jī)壓力倉中產(chǎn)生的動水力為

圖4 盾構(gòu)噴涌滲流模型示意圖Fig.4 Schematic plan of gushing seepage model of shield

(2)

式(2)中：l1為盾構(gòu)機(jī)土壓艙寬度。

在螺旋輸送器其中產(chǎn)生的動水力為

(3)

式(3)中：H3為螺旋輸送器中水頭高度；l2為螺旋輸送器長度。

在螺旋輸送器中，當(dāng)土顆粒受到向上的動水力等于土的有效重度時，即

GD=γwI=γ′=γsat-γw

(4)

式(4)中：γsat為土的飽和重度；γ′ 為土的有效重度。

此時土顆粒間的黏聚力等于零，土顆粒間將處于懸浮狀態(tài)而失去穩(wěn)定，這時的水力梯度稱為臨界水頭梯度Icr。當(dāng)IIcr時，土體噴涌。

由此可認(rèn)為噴涌發(fā)生的機(jī)理是：在地下水位高的區(qū)間段，由于開挖面上水壓力高，加之開挖出來的沙土本身透水性大，級配不好，水在沙性土中發(fā)生了滲流，由此產(chǎn)生了動水力。當(dāng)動水力小于土體重度時，土體和水體以相同速度經(jīng)螺旋輸送機(jī)傳送到皮帶輸送機(jī)上，當(dāng)動水力大于土體重度時，此時水體對土粒的作用力大于了土顆粒間的重力，導(dǎo)致水體運(yùn)動速度大于土體排出速度，流水便在增大的壓力下帶動正常排出的沙土噴涌而出，形成了噴涌現(xiàn)象。

2.1.4 噴涌風(fēng)險控制措施

由于噴涌發(fā)生是因?yàn)閯铀Υ笥诹送馏w重度，故需要降低土中水滲流時的動水力。現(xiàn)場施工中，通常通過渣土改良方式，來控制噴涌發(fā)生。即通過盾構(gòu)機(jī)端頭部注入口向前方土體、刀盤面、密封壓力倉和螺旋輸送機(jī)注入泡沫、膨潤土或者高分子聚合物等添加劑，使盾構(gòu)掘削下來的砂土具有較好的抗?jié)B性、流塑性和黏聚性，可以有效降低沙土中水滲流時產(chǎn)生的動水力。

(1)常用渣土改良材料：在盾構(gòu)施工中，通常將泡沫劑、膨潤土、高分子聚合物等作為渣土改良的材料。表1為常用渣土改良材料優(yōu)缺點(diǎn)比較。

表1 常用渣土改良材料優(yōu)缺點(diǎn)比較Table 1 The advantages and disadvantages of commonly used residuum materials are compared

針對湖底全斷面砂層富水地層此種地質(zhì)條件,根據(jù)表1優(yōu)缺點(diǎn)綜合分析施工采用高分子聚合物進(jìn)行渣土改良。

(2)現(xiàn)場實(shí)際應(yīng)用：富水粉細(xì)砂層中掘進(jìn)采用高分子聚合物進(jìn)行渣土改良，根據(jù)已有施工經(jīng)驗(yàn)，工程添加的高分子聚合物濃度一般在 1/1 000～3/1 000 。但在工程實(shí)際應(yīng)用中，原有的高分子聚合物濃度沒有很好的改良渣土和易性，噴涌現(xiàn)象還有發(fā)生，將高分子聚合物濃度創(chuàng)新性地提高到 10/1 000，渣土實(shí)現(xiàn)較好的和易性。有效抑制了噴涌的發(fā)生。圖5為現(xiàn)場改良后的土體。

圖5 現(xiàn)場改良后的土體 Fig.5 Field improved soil

2.2 盾構(gòu)通過后的盾尾空隙沉降機(jī)制及控制

2.2.1 盾構(gòu)施工引起地表沉降的主要4個階段

(1)盾構(gòu)到達(dá)前的先期沉降。盾構(gòu)機(jī)向前掘進(jìn)過程中，在尚未到達(dá)開挖面前一段距離內(nèi)，會對前方土體產(chǎn)生擾動。對于沙質(zhì)土，其部分原因是由于地下水位下降，引起前方土體應(yīng)力釋放。在應(yīng)力重新分布過程中，土顆粒實(shí)現(xiàn)重新固結(jié)，在固結(jié)過程中，引起地表沉降。

(2)盾構(gòu)通過時引起的地表沉降。如圖6所示，由于刀盤外徑為6 480 mm，而盾殼外徑為6 440 mm，土體作用力由刀盤到盾構(gòu)外殼，因?yàn)橥鈴讲煌谐两挡?，會引起部分土體沉降。此外，由于施工因素影響，盾構(gòu)盾殼在千斤頂液壓支架推力作用下，向前推進(jìn)過程中對土體也形成了擾動，使周邊土體松弛，在這些因素共同作用下引起了地表的沉降變形。

圖6 盾構(gòu)機(jī)構(gòu)造示意圖Fig.6 Schematic drawing of shield mechanism

(3)盾構(gòu)通過后的盾尾空隙沉降。如圖6所示，盾殼外徑為6 440 mm，管片外徑為6 200 mm，當(dāng)土體作用力由盾殼作用到管片上時，由于管片與盾構(gòu)外殼之間空隙較大，容易造成較大的地表沉降。而這部分空隙主要通過同步注漿和二次注漿進(jìn)行填充，若盾尾空隙同步注漿注漿量不足或者注漿凝固時間過長，在土體作用力完全作用前無法形成一定的強(qiáng)度，就容易引起地表較大的沉降。

(4)管片襯砌后地表長期后續(xù)沉降。盾構(gòu)機(jī)通過，管片襯砌同步注漿后，由于漿液需要凝固時間產(chǎn)生強(qiáng)度，以及土層固結(jié)、次固結(jié)、蠕變等作用。土體發(fā)生這些變化需要一段很長的時間，故會引起長期的地表沉降。

2.2.2 富水粉細(xì)砂層盾構(gòu)主要沉降發(fā)生階段

富水粉細(xì)砂層盾構(gòu)沉降主要發(fā)生在盾構(gòu)通過后的盾尾空隙沉降，這是因?yàn)楹推渌貙酉啾龋凰奂?xì)砂地層有特殊的水理特性。

(1)膠結(jié)性較差，顆粒粒徑的分布廣，與巖石相比，承載能力較小。

(2)顆粒級配性差，松散狀態(tài)較多，具體表現(xiàn)為滲透能力強(qiáng)，有較大的滲透系數(shù)。

由于粉細(xì)砂自身結(jié)構(gòu)特征：在盾構(gòu)施工時其成拱性差，極易出現(xiàn)坍塌。刀盤掘進(jìn)過程中對粉細(xì)砂土產(chǎn)生大的擾動致其孔隙水壓力變化比較大，容易產(chǎn)生超孔隙水壓力，加之盾尾通過后會留下較大的空隙。故該階段容易產(chǎn)生較大的沉降。

2.2.3 沉降風(fēng)險控制措施

富水粉細(xì)砂層盾構(gòu)沉降主要發(fā)生在盾構(gòu)通過后的盾尾空隙，也就是第3階段沉降，對于這一階段沉降控制措施主要為同步注漿及二次補(bǔ)漿。當(dāng)位于盾尾的管片拼裝完成后，盾構(gòu)機(jī)在千斤頂推力下繼續(xù)向前推進(jìn)，當(dāng)土體接觸面由盾殼轉(zhuǎn)移到管片上時，這部分會形成較大的間隙。對這部分間隙的控制采用4組管路通過同步注漿和二次補(bǔ)漿的方式填充，以防止和減小底層的變形，并且提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

(1)注漿材料及其配比設(shè)計(jì)。同步注漿材料采用水泥砂漿。水泥砂漿有許多優(yōu)點(diǎn)，如結(jié)石體強(qiáng)度高、結(jié)實(shí)比率大、具有較長的耐久性，并且有很好的抗?jié)B性，能有效防止地下水侵析。同步注漿水泥采用42.5硅酸鹽水泥，該水泥可有效提高注漿結(jié)實(shí)體的膠結(jié)性、耐腐蝕性，將管片包裹于耐腐性注漿結(jié)實(shí)體中，從而減弱地下水中含有的化學(xué)物質(zhì)對管片混凝土的腐蝕?，F(xiàn)場注漿材料如圖7所示。漿液的主要物理力學(xué)指標(biāo)如表2所示。掘進(jìn)過程同步注漿配比實(shí)驗(yàn)如圖8所示。

圖7 施工現(xiàn)場注漿材料Fig.7 Grouting materials for construction site

表2 同步注漿漿液的主要物理力學(xué)性能指標(biāo)Table 2 Main physical and mechanical properties of synchronous grouting slurry

圖8 掘進(jìn)過程同步注漿配比實(shí)驗(yàn)Fig.8 Synchronous grouting ratio test during tunneling

(2)同步注漿主要技術(shù)參數(shù)。

注漿壓力設(shè)定：根據(jù)設(shè)計(jì)要求，本工程同步注漿壓力選擇為0.2～0.3 MPa。

注漿量的控制：每推進(jìn)一環(huán)的建筑空隙為

π(D12-D22)L/4

(5)

式(5)中：D1為刀盤外徑6.48 m/盾構(gòu)外徑6.44 m；D2為管片外徑 6.2 m；L為管片寬度1.2 m。

根據(jù)管片壁后環(huán)形間隙與地層有效填充的經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算，結(jié)合該工程的地質(zhì)特點(diǎn)和設(shè)計(jì)要求取環(huán)形間隙理論體積的1.4～1.6倍，管片寬度1.2 m。故左線每環(huán)壁后注漿量：Q=4.7～5.4 m3一般取值5.0 m3/環(huán)。

注漿速度：同步注漿速度與掘進(jìn)速度相匹配，按盾構(gòu)完成一環(huán)1.2 m掘進(jìn)的時間內(nèi)完成當(dāng)環(huán)注漿量來確定其平均注漿速度，達(dá)到均勻的注漿目的[17]。

二次補(bǔ)漿：二次注漿材料與同步注漿漿液材料一致。二次注漿管片間距為3～5環(huán)，距離盾構(gòu)機(jī)位置15～20環(huán)處相當(dāng)于鐘表1點(diǎn)或11點(diǎn)位置進(jìn)行二次注漿。注入量根據(jù)注漿壓力確定，注漿壓力不超過0.4 MPa。

工程施工按照設(shè)計(jì)盾構(gòu)掘進(jìn)過程中同步注漿漿液凝固時間為6 h，注入該漿液地表沉降變形過大，不足以把沉降控制在合理范圍內(nèi)。通過實(shí)驗(yàn)優(yōu)化注漿配比，使其凝固時間由6 h變?yōu)? h，有效控制了湖底沉降，最終監(jiān)測點(diǎn)累計(jì)沉降25.33 mm。

2.3 盾尾密封失效風(fēng)險分析及控制

2.3.1 盾尾密封失效風(fēng)險

土壓平衡盾構(gòu)機(jī)盾尾密封是將盾構(gòu)機(jī)內(nèi)部與外界土層隔離的系統(tǒng)。通過盾尾密封可以將土體、地下水與盾構(gòu)機(jī)之間形成一道重要的安全屏障。盾尾密封失效就是盾構(gòu)機(jī)盾尾不能有效阻止盾構(gòu)機(jī)外界土體、水體向盾構(gòu)機(jī)內(nèi)部滲透。如果盾尾密封失效一旦發(fā)生，加上處理不及時，就可能造成嚴(yán)重后果。同步注漿及二次注漿過程會發(fā)生漏漿，富水沙土?xí)亩軜?gòu)尾刷間隙涌入隧道內(nèi)部，間接導(dǎo)致土層水土流失引起地面不均勻沉降。如果對于湖底盾構(gòu)施工，還可能發(fā)生湖底貫穿、冒頂而危及整個工程。

2.3.2 盾尾密封控制措施

盾尾密封控制措施主要是改進(jìn)盾尾刷。盾尾刷主要用于盾體尾部的密封，確保管片拼裝完成后，在管片與土體直接接觸時，不會出現(xiàn)向盾構(gòu)機(jī)內(nèi)部漏水、漏砂問題。盾尾刷通常采用鋼絲刷結(jié)構(gòu)，密封效果較好。通過向鋼絲刷兩邊溝槽注入油脂，既保持了鋼絲的彈塑性也起到了油脂較好的隔水作用。盾尾密封的道數(shù)通常根據(jù)隧道埋深、地下水位高低來定，一般為2～3道。圖9為盾尾密封系統(tǒng)示意圖。

圖9 盾尾密封系統(tǒng)示意圖Fig.9 Schematic diagram of shield tail sealing system

工程土壓平衡盾構(gòu)主要在富水粉細(xì)砂層中進(jìn)行，富水粉細(xì)砂對盾尾刷磨損較大，加之掘進(jìn)距離長，且該地層無更換條件。故在實(shí)際施工前，已對盾尾刷進(jìn)行了改造。將前邊兩道鋼絲刷更換為彈性好的優(yōu)質(zhì)鋼絲刷，將第三道鋼絲刷更換為采用36層薄鋼板組裝而成的盾尾刷，如圖10所示。改良后防水效果明顯，保證了盾構(gòu)一次性安全通過。

圖10 現(xiàn)場改良后盾尾刷Fig.10 Field improvement backing tail brush

3 工程實(shí)踐研究

3.1 監(jiān)控量測

監(jiān)測點(diǎn)的布設(shè)原則是配合盾構(gòu)在富水粉細(xì)砂層中安全施工，優(yōu)化盾構(gòu)在掘進(jìn)過程中的參數(shù)控制，取得該盾構(gòu)區(qū)間段的沉降控制參數(shù)。工程因需要對湖底沉降監(jiān)測，采用對湖底打不銹鋼管的方法。具體布置為：迎澤湖內(nèi)監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)間距20 m一個斷面，共布置7個斷面；監(jiān)測點(diǎn)布設(shè)采用1根3分不銹鋼管，長3 m帶絲扣，附2根不銹鋼管長1 m帶絲扣及接頭(圖11)。

圖11 迎澤湖面布設(shè)沉降觀測點(diǎn)現(xiàn)場Fig.11 Site map of settlement observation point on Yingze Lake

3.2 監(jiān)測數(shù)據(jù)分析

整理實(shí)際監(jiān)測沉降數(shù)據(jù)如圖12所示。由圖12可知，盾構(gòu)機(jī)機(jī)身通過斷面前，地層沉降基本沒有發(fā)生變化，在盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)至監(jiān)測斷面下方，測得監(jiān)測點(diǎn)累計(jì)沉降為2.5 mm，監(jiān)測斷面脫出盾尾，地層發(fā)生沉降，監(jiān)測點(diǎn)累計(jì)沉降達(dá)到10.93 mm；當(dāng)監(jiān)測斷面脫出盾尾12 h后監(jiān)測點(diǎn)累計(jì)沉降量達(dá)到 15.9 mm，當(dāng)監(jiān)測斷面脫出盾尾24 h后監(jiān)測點(diǎn)累計(jì)沉降達(dá)到19.2 mm，當(dāng)監(jiān)測斷面脫出盾尾48 h后監(jiān)測點(diǎn)累計(jì)沉降量達(dá)到23.14 mm，沉降速率趨于穩(wěn)定，最終測得監(jiān)測點(diǎn)累計(jì)沉降25.33 mm。

圖12 實(shí)際監(jiān)測沉降數(shù)據(jù)Fig.12 Actual monitoring settlement data

4 結(jié)論

針對土壓平衡盾構(gòu)在富水粉細(xì)砂層中下穿湖泊的風(fēng)險，分析了風(fēng)險產(chǎn)生機(jī)理，提出了相應(yīng)控制措施。結(jié)合太原地鐵下穿迎澤湖工程的實(shí)例加以驗(yàn)證，得出以下結(jié)論。

(1)盾構(gòu)穿越富水粉細(xì)砂層時，針對螺旋機(jī)噴涌風(fēng)險，通過渣土改良將高分子聚合物濃度創(chuàng)新性的提高到 10/1 000，可以有效控制螺旋機(jī)噴涌，維持土倉壓力平衡，降低盾構(gòu)在富水粉細(xì)砂層中下穿湖泊時湖底坍塌、湖水倒灌風(fēng)險。

(2)根據(jù)盾構(gòu)噴涌滲流模型，當(dāng)沙土動水力超出臨界值時,將發(fā)生對工程有危害的噴涌風(fēng)險；富水粉細(xì)砂地層盾構(gòu)沉降主要發(fā)生在盾尾空隙沉降。該沉降主要是由于管片與盾構(gòu)外殼之間空隙較大，同步注漿漿液無法有效填充空隙導(dǎo)致。

(3)由于富水粉細(xì)砂特殊的水理特性，盾構(gòu)掘進(jìn)過程中經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)新性的采用改良后同步注漿漿液配比，使其凝固時間由6 h變?yōu)? h，有效控制了湖底沉降，并測得最終沉降量為25.33 mm。

(4)針對在富水粉細(xì)砂層中長距離掘進(jìn)可能導(dǎo)致盾尾刷失效風(fēng)險。通過將第三道盾尾刷由鋼絲尾刷改造為鋼板尾刷，有效減小了盾尾刷磨損導(dǎo)致盾尾刷失效風(fēng)險，可以成功一次性安全通過。