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富水砂卵石地层盾构施工引起空洞的机理及对策研究
一、前言
城市地下空间作为人类活动的重要空间，其利用已成为一个国家和城市现代发展的基本标志。随着城市的发展和人口的增长，地下空间的需求越来越大，新能源、新材料、新技术的运用和进步，城市地下空间的利用将得到进一步发展。在城市地下空间利用中，盾构法是一种重要的施工方法，但是盾构法施工时，地质条件的复杂性和不确定性，往往导致一些意想不到的事故。其中，空洞是一种常见的地下工程事故，它会给地下水源、建筑物、地面交通等带来极大的安全隐患，因此，对于空洞的机理及对策研究，具有重要的实践意义和现实意义。
二、富水砂卵石地层
富水砂卵石地层是一种砂砾岩类地层，由于其中存在较多的卵石、石子等杂质，其物理性质变化剧烈，是盾构施工中的一个难点地层。由于富水砂卵石地层的孔隙度较大、韧性不足、岩石力学性质复杂等因素，对于其力学参数的了解是盾构法施工中确保施工安全的重要前提。富水砂卵石地层又具有水分饱和度高，可渗性强等特征，在盾构施工中，该地层的水力条件极易受到影响，因此在盾构施工中该地层的处理是非常重要的。
三、盾构施工引起空洞的机理
盾构法施工是一种在地面下进行的施工方法，施工工艺中如何熟练掌握地层情况，选择合适的施工工艺和施工方式，做好施工现场管理等方面，直接关系到工程的安全、高效和顺利进行。在盾构施工中，因为地质条件的复杂性和不确定性，会破坏地质体的稳定与完整性。当盾构工作面在富水砂卵石地层中推进时，由于地层的物理性质的变化，盾构机头推进前依靠注浆压力来防止地层的坍塌，当注浆压力不足的时候，就会触发地层的断裂，形成空洞。
盾构施工引起空洞的机理复杂，主要有以下三点：
1.地层结构不稳定，力学性质不均匀
富水砂卵石地层的岩石力学性质比较复杂，孔隙度较高，力学性质不稳定，这是盾构施工中空洞形成的一个主要原因。
2.注浆压力不足，支撑力不足
盾构推进过程中，因为注浆压力不足，无法有效支撑地层，导致地层坍塌，使地层形成空洞。
3.施工现场管理不到位
施工现场管理不到位，未能对工作面进行及时检查、监测，发现问题未及时处理，从而导致空洞的形成。
四、盾构施工引起空洞的对策研究
针对盾构施工引起空洞的机理，提出以下几点对策：
1.认真分析地质情况，选择合适的施工工艺和方式
盾构施工前应进行地质勘探，全面掌握地层情况，针对富水砂卵石地层的物理性质变化剧烈等特点，选择合适的施工工艺和方式，避免对地质体造成影响。
2.合理设置工作面，保证注浆压力充足
在盾构施工过程中，应合理设置工作面，保证注浆压力充足，有效支撑地层，防止地层坍塌，从而减少空洞的形成。
3.实施现场管理制度，及时发现和处理问题
加强现场管理，制定严格的现场管理制度和施工安全方案，保证施工过程中对工作面的检查、监测及时到位，并及时发现和处理问题，避免工程安全事故的发生。
五、结论
由于富水砂卵石地层具有孔隙度较大、韧性不足等特点，是盾构法施工中的一个难点地层。本文从富水砂卵石地层的物理性质变化剧烈和水力条件易受影响等方面，对盾构施工引起空洞的机理和对策进行了深入分析。针对盾构施工引起空洞的机理，提出了认真分析地质情况、选择合适的施工工艺和方式、保证注浆压力充足、加强现场管理等对策。实践证明，只有做好以上方面的工作，才能够有效减少空洞的形成，确保盾构施工的安全和顺利进行。