砂卵石地层架构较为松散，黏粒含量少，胶结水平低，土舱内难以形成持续稳定的土压力。砂卵石地层稳定性差，不易建压，富水地层中易发生喷涌。开挖面压力不稳定，掘进过程中和停机时都容易出现地层变形。

盾构开挖下来的土体经过改良和搅拌后，土体结构变得松散，大小土体颗粒重新组合叠加形成多孔介质，而一般的螺旋输送机输送土体均匀稳定，会保持土体的松散状态，细小颗粒很容易从大的颗粒之间流出，在螺旋输送机中形成小通道，一旦地下水含量过高，会顺利通过此通道连接到排渣口，造成喷涌。因此，在防止喷涌时最有效的方法是在螺旋输送机中将松散的土体中的空隙减小，在实际工程中有以下几种方案。

1）减小螺距

螺旋输送机的填充率随着螺距增大而减小，且螺旋输送路径也增长，能够在一定程度上增加承压能力。但是螺旋输送机的螺距，是根据最大卵石粒径和出渣能力设计的，减少螺距不能满足大粒径卵石的输送要求，在实际工程中不可行。

2）两段式螺旋轴

两段式螺旋轴是将螺杆上的螺旋叶片分为前后不连续的两段，两段螺旋叶片之间形成一个“光杆”空间，如图6-14所示。此空间的渣土不受螺旋叶片推动，只能依靠下方渣土推动才能向前运动，经过挤压形成一个“柱状”土塞，以提高螺旋输送机的承压能力。

图6-14　两段式螺旋轴

3）双螺旋输送机

双螺旋输送机是在一级螺旋输送机上连接另一级螺旋输送机，利用两级之间的空间，来形成土塞，类似于两段式螺旋轴形成的土塞形式。双螺旋输送机两级之间的连接形式主要有对接、搭接和间断三种，如图6-15所示。在工程实际中，搭接形式应用最多，间断和对接形式容易堵塞，而未被应用。(www.daowen.com)

图6-15　双螺旋输送机连接形式

双螺旋输送机可以独立调节各级的转速，能进一步增大土塞的承压能力。但是，双螺旋输送机需要具备两套驱动系统，也使得盾构内部空间更加紧凑。

4）螺旋叶片变螺距设计

土体的轴向运动速度与螺距有关。将螺旋轴分成三部分，即进土段、土塞段、排土段，如图6-16所示。各部分有不同的螺距，土塞段的螺距最小，此段土体轴向运动较慢，进土段土体运动较快，之后进入土塞段，开始压缩形成土塞。为防止堵塞，排土段也需要大于土塞段的螺距，防止堵塞，顺利将土体排出。

图6-16　螺旋叶片变螺距设计

螺旋叶片变螺距设计仅需一级螺旋输送机就能实现良好土塞，且形成的螺旋土塞要比两段式螺旋轴形成的柱状土塞的承压效果好。