前晚，福州鼓屏路地面冒“泡泡”。而早在今年5月，福州地鐵1號(hào)線在福峽路施工時(shí)，地面就曾冒出大量“泡泡”，之后又出現(xiàn)了幾次。這些神秘的“泡泡”從哪來(lái)，為何來(lái)？

　　對(duì)此，昨日下午，曾經(jīng)參與過(guò)多個(gè)城市的地鐵盾構(gòu)施工，并作為人才引入福州市地鐵公司的相關(guān)專家進(jìn)行了揭秘。原來(lái)，“泡泡”其實(shí)是盾構(gòu)機(jī)施工時(shí)噴射出的一種化學(xué)改良劑。

刀盤噴射泡沫劑

　　問(wèn)題1“泡泡”的功能

　　防止地面沉降保持土壤壓力

　　目前，全國(guó)各地地鐵施工時(shí)已經(jīng)普遍采用帶有泡泡的“泡沫噴射盾構(gòu)機(jī)”，這種盾構(gòu)機(jī)通過(guò)刀盤的孔洞往外噴射泡沫。

　　為何掘進(jìn)隧道時(shí)，盾構(gòu)機(jī)上會(huì)噴射出泡沫呢？

　　據(jù)了解，根據(jù)地層特性和掘進(jìn)的沉降需要，施工需要添加先進(jìn)的化學(xué)添加劑。

　　在建設(shè)地鐵時(shí)，城市承建地下隧道主要是根據(jù)土壓平衡式工作原理，根據(jù)土層埋深的高度和土層自己的物理性質(zhì)，來(lái)平衡土層開(kāi)挖時(shí)的壓力。

　　而盾構(gòu)機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)對(duì)土層產(chǎn)生擾動(dòng)，盾構(gòu)機(jī)往前推進(jìn)時(shí)，通過(guò)梯形狀進(jìn)行分解，產(chǎn)生一種平衡，平衡中進(jìn)行取土。

　　在這樣土壓平衡的狀態(tài)下，因?yàn)橥馏w受盾構(gòu)機(jī)擠推，會(huì)產(chǎn)生一些物理變化，擠推過(guò)程中，土體會(huì)變形，水分會(huì)流失。

　　福州地層比較復(fù)雜，從南到北，從最軟的到最硬的，如果在這種粘土當(dāng)中，不采取泡沫施工，開(kāi)挖時(shí)盾構(gòu)機(jī)支護(hù)達(dá)不到，土地流失和水分損失容易導(dǎo)致地面塌陷。

　　而潤(rùn)滑、支護(hù)、減阻就是“泡泡”所帶來(lái)的三大作用。

　　其中，支護(hù)就是相當(dāng)于小孩吹泡泡時(shí)，每一個(gè)泡泡把每一個(gè)土顆粒膨脹，形成一定的壓力，形成一個(gè)阻礙的一堵墻，盾構(gòu)機(jī)在開(kāi)挖時(shí)就能起到抗磨、減阻、支撐的作用。

　　問(wèn)題2為何鉆地而出

　　地下泡沫順著“爆破區(qū)”孔隙躥出地面

　　鼓屏路上的泡沫為何會(huì)鉆出地面呢？其實(shí)，市民看到冒到地面的泡沫，就是膨脹，是一種化學(xué)反應(yīng)，是盾構(gòu)機(jī)噴灑出來(lái)的，是水和泡沫原液結(jié)合成混合的液體，一般是百分之二的原液和百分之九十八的水，結(jié)合成的混合液再和空氣結(jié)合，比例是百分之九十五的空氣和百分之五的混合液。

　　由于鼓屏路地下有不少孤石，盾構(gòu)機(jī)無(wú)法通過(guò)孤石路段，因此，在今年的三四月，施工方在鼓屏路面上打孔，放炸藥，將完整的石頭炸成一塊塊小石頭，盾構(gòu)機(jī)得以穿行。在爆破和盾構(gòu)過(guò)程中，土體變得松軟。

　　而在這個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程中，土層壓力值高并順著盾構(gòu)機(jī)往上走，沖破了原有地層的壓力和平衡，加上土層松散性比較強(qiáng)，帶有壓力的液體或氣體往路面上逃逸，因此，前晚鼓屏路冒出“泡泡”的地方，就是孤石爆破的區(qū)域。

　　問(wèn)題3還有哪會(huì)冒“泡泡”

　　過(guò)江區(qū)間等站點(diǎn)還將使用該技術(shù)

　　目前，福州地鐵1號(hào)線總共有22臺(tái)盾構(gòu)機(jī)在地下掘進(jìn)隧道，是不是盾構(gòu)機(jī)所經(jīng)過(guò)之處，路面都會(huì)冒出“泡泡”呢？

　　據(jù)這位專家透露，盾構(gòu)機(jī)噴泡沫要依據(jù)地質(zhì)復(fù)雜程度而定，從樹(shù)兜到屏山，再到東街口的區(qū)域，這里的地層非常復(fù)雜，開(kāi)始是淤泥，掘進(jìn)到200多環(huán)，就進(jìn)入到松散的殘積土，到農(nóng)業(yè)廳附近已經(jīng)達(dá)到80兆帕的壓力，400米的推進(jìn)距離，地層經(jīng)歷了淤泥、軟土到硬巖。

　　該專家解釋，福州地層相對(duì)復(fù)雜，從淤泥到粘土，再到強(qiáng)風(fēng)化的花崗巖，整個(gè)地層變化從最軟的流塑狀到最硬的160至170兆帕的壓力，而普通的鐵壓力值是120兆帕，可以說(shuō)比鐵還硬，這種可以噴射泡沫的盾構(gòu)機(jī)可以破180兆帕以上的壓力。

　　1號(hào)線中，東街口-屏山、屏山-樹(shù)兜、三角埕-臚雷、臚雷-福州火車南站和過(guò)江區(qū)間的達(dá)道-上藤區(qū)間還將投入大量的泡泡改良劑。

　　專家解釋，過(guò)江區(qū)間如果不使用改良劑，將會(huì)給工作帶來(lái)非常大的阻力。

　　延伸閱讀

　　不用“泡泡”技術(shù)廣州地鐵曾大面積塌方

　　據(jù)了解，1999年，廣州建設(shè)地鐵1號(hào)線時(shí)，采用了日本川崎公司的技術(shù)，而未采用邊施工邊噴射泡沫的技術(shù)，從而造成地鐵大面積塌方；后來(lái)引入歐洲技術(shù)，廣州地鐵2號(hào)線使用了德國(guó)“海瑞克”盾構(gòu)機(jī)，該機(jī)器帶有泡沫系統(tǒng)，避免了盾構(gòu)時(shí)出現(xiàn)塌方現(xiàn)象。不過(guò)，上海由于地質(zhì)原因，上海地鐵并未采用這種技術(shù)。