盾構隧道穿越破碎帶地段專項施工方案

1、目 錄 TOC o 1-3 h z u 1, 編制說明及總體思路 PAGEREF _Toc337648983 h 22, 工程概況 PAGEREF _Toc337648984 h 2工程概況 PAGEREF _Toc337648985 h 2工程地質狀況 PAGEREF _Toc337648986 h 23, 主要施工風險 PAGEREF _Toc337648987 h 34, 盾構下穿F5斷層破裂帶技術措施 PAGEREF _Toc337648988 h 4, 打算工作 PAGEREF _Toc337648989 h 4主要技術措施及要求 PAGEREF _Toc337648990 h 4盾

2、構穿越破裂帶施工防范措施 PAGEREF _Toc337648991 h 85, 質量平安保證措施 PAGEREF _Toc337648992 h 10質量保證措施 PAGEREF _Toc337648993 h 10平安保證措施 PAGEREF _Toc337648994 h 116, 應急措施 PAGEREF _Toc337648995 h 11應急措施 PAGEREF _Toc337648996 h 11應急組織 PAGEREF _Toc337648997 h 12應急物資打算 PAGEREF _Toc337648998 h 14盾構穿越斷層破裂帶段專項施工方案1, 編制說明及總體思路為

3、了保證盾構平安穿越江中斷層破裂帶，確保盾構在穿越破裂帶施工中做到防漏, 防冒, 防沉和防抱死，特編制本方案。本方案的思路為：通過盾構開挖面泥水壓力的限制及渣土量的管理，加強同步注漿以實現盾構平安, 快速通過斷層破裂帶。2, 工程概況秋水站中山西路站區(qū)間線路從秋水站動身過贛江中大道后向南下穿贛江，至江南岸堤處以小曲率半徑R-360右線, R-350左線轉向東，下穿南昌市水電局辦公樓后接至本區(qū)間終點中山西路站。區(qū)間最小平面曲線R=349.851m。本區(qū)間主要在贛江下穿行，隧道埋深5.221.50米。盾構在里程ZK11+840ZK11+890處為F5斷層破裂帶，埋深約米。工程地質狀況該地段局部巖層裂

4、隙發(fā)育, 巖體破裂，對隧道洞身穩(wěn)定具不利影響；且此類破裂段同時也是區(qū)內基巖裂隙溶蝕水的相對富水區(qū)段，其透水性較好；由地勘報告可知，F5破裂帶橫穿本區(qū)間隧道，和隧道走向近于直交。破裂段有貫穿性裂隙和上部第四系孔隙水含水層連通，并透過孔隙水含水層和贛江水體相連，形成相互補排關系。盾構在穿越斷層破裂帶的埋深為17.6米，地層從上到下依次為 3細砂層5米10-3， 5粗砂層2.4米10-2，6礫砂層4.36米10-1。由于斷層破裂帶處和贛江水位相連，故泥水壓力在進展理論計算時，適當考慮。設計圖所示，施工時以贛江實際水位為準。斷層破裂帶位置，里程ZK11+840ZK11+890 圖1 盾構隧道在江中淺覆

5、土段相對位置圖3, 主要施工風險盾構在穿越F5破裂帶時，盾構主要在中風化泥質粉砂巖和微風化泥質粉砂巖中，地層穩(wěn)定性較好，強度可到達20MPa，中, 微風化巖厚度為5.8米，故盾構影響范圍僅為盾構穿越50米破裂帶的范圍。在盾構穿越破裂帶前，將泥水壓力調整至過破裂帶的理論計算壓力，當盾構穿越破裂帶進入巖層后，再依據實際狀況，調整泥漿壓力。盾構穿越破裂帶主要施工風險見下表。序號主要風險對策1盾尾漏漿限制姿態(tài)，減小盾尾刷的磨損，增設一道盾尾刷2江底冒漿限制泥水壓力及注漿壓力，剛好進展同步注漿。3河床沉降限制泥水壓力及注漿壓力，剛好進展同步注漿。4盾構抱死調整漿液性能，注膨潤土及增加協助油缸。5隧道防水

6、差限制盾構姿態(tài)，提高管片拼裝質量，管片防水材料粘貼符合要求。4, 盾構下穿F5斷層破裂帶技術措施4.1, 打算工作1泥水盾構施工前，配制肯定比重, 粘度, 足夠量的泥水供盾構循環(huán)運用，在掘進前，在泥漿槽里要制備施工所需的漿液。2計算出盾構在過破裂帶的泥水壓力，將泥水壓力的理論數值和實際數值進展比擬, 分析，進一步優(yōu)化泥水壓力。3對盾構機各系統特殊是液壓推動系統, 各泵站的葉輪泵殼進展檢查，確保盾構機的工作狀態(tài)，同時對泥水處理系統, 空壓機, 行吊, 電瓶車, 裝載機, 叉車等關系到盾構機掘進的機械設備加強檢查，以削減因設備故障造成的盾構機停機時間，確保盾構平安, 連續(xù), 快速的通過破裂帶。4.

7、2主要技術措施及要求在泥水盾構掘進過程中可能會出現開挖面失穩(wěn), 注漿效果不佳, 防水效果差等事故。為保證施工平安，擬采納以下施工技術措施：1, 在施工前對隧道范圍內地質報告圖進展復核，查明斷層對施工的影響； 2, 調整掘進參數, 限制泥水壓力。泥水壓力=土壓+地下水壓+預備壓力。1土壓按靜止土壓力計算，計算如下：z =1h1+2h2+3h3+nhn=ihi式中：i第i層土的自然容重地下水位以下一般采納浮容重，kN/m3。h i第i層土的厚度，m。n從地面到深度z處的土層數。靜止側向土壓力系數k， k=0.5。盾構下穿破裂帶地層為3細砂層5米, 5粗砂層2.4米, 6礫砂層4.36米經計算，土壓

8、力為1.1bar。2地層水壓力計算w=q *h，依據地層特性，過斷層破裂帶段q=1。水的容重h地下水位距離刀盤中心的高度?？紤]透水系數大，地下水和贛江水位相連，地下水位高度按贛江水位到刀盤中心距離計算。h=米。w=q *h=1*1*1=1.86bar3預備壓力，由于斷層破裂帶未取出芯樣，有施工縱斷面圖可知，斷層破裂帶到盾構最近垂直距離為5.85米，故預備壓力按0.5bar計算。故泥水壓力為+1.86+0.5=bar。3, 盾構在進, 出破裂帶前盾構應實行提高刀盤轉速, 減小刀盤推力的方式進展掘進；盾構在斷層帶推動時，依據“平安, 連續(xù), 快速的施工原那么，通過正確操作盾構機，即嚴格泥漿制作工序

9、，適當調高泥漿的密度, 粘性和濃度，確保泥漿在強透水性地層中的造墻性和穩(wěn)定性，采納“D模式操作盾構機，防止開挖面出現坍塌等事故； 4, 在進入破裂帶前和穿過破裂帶后，進展二次補助雙液漿，形成止水環(huán)，確保地下水不會進入以完隧道和地層間的縫隙，防止隧道上浮。5, 同步注漿中選擇水硬性漿材作為注漿材料，同時剛好注入雙液漿進展補強注漿。1泥水處理系統的管理及限制要求 比重泥水的比重是一個主要限制指標。掘進中進泥比重不應過高或過低，前者將影響泥水的輸送實力，后者將破壞開挖面的穩(wěn)定。因此泥水比重的范圍設在1.20/cm3，即從=/cm3開場，可對泥漿水進展稀釋，降低比重；在=/cm3時，適當添加膨潤土，提

10、高泥水的比重。 粘度泥水的粘度是另一個主要限制指標。從土顆粒的懸浮性要求而言，要求泥水的粘度越高越好，依據泥水處理系統的自造漿實力，隨著推動環(huán)數的增加，泥漿越來越濃，粘度也呈直線上升。因此泥水粘度的范圍設在20S左右。 析水量析水量是泥水管理中的一項綜合指標，它更大程度上和泥水的粘度有關，懸浮性好的泥漿就意味著析水量小，反之就大。故泥水的析水量限制在5%以下，降低土顆粒和提高泥漿的粘度，是保證析水量合格的主要手段。2嚴格限制同步注漿和漿液質量同步注漿漿液選用可硬性漿液，嚴格限制漿液配比。通過同步注漿剛好填充建筑空隙，削減施工過程中周邊土體變形。由于盾構穿越地層主要為礫砂層，孔隙率較大，同步注漿

11、量一般限制在理論填充量的150%250%，實際施工中漿液的用量結合前一階段施工的用量以及監(jiān)測數據進展合理選擇。注漿壓力3-4bar，防止壓力過大引起地面變形。盾構推動中的同步注漿是充填土體和管片圓環(huán)間的建筑間隙和削減后期變形的主要手段，也是盾構推動施工中的一道重要工序。漿液壓注做到剛好, 勻稱, 足量，確保其建筑空隙得以剛好和足量的充填，將地表變形和管片偏移限制到最小，并防止管片接縫滲漏水。同步漿液可以快速, 勻稱地填充到盾尾間隙的各個部位，使施工對土體擾動削減到最小。6.28262/43.24m3盾構外徑：6.28m；管片外徑： 6m每環(huán)的壓漿量一般為建筑空隙的150250，即每推動一環(huán)同步

12、注漿量為Q=4.86 m3/環(huán)。泵送出口處的壓力應限制在略大于周邊水壓力。壓漿量和壓漿點視壓漿時的壓力值和地層變形監(jiān)測數據而定。同步注漿采納的漿液材料主要有粉煤灰, 砂和膨潤土等。本工程漿液配比初步定為以下配比，在施工工程中，依據實際狀況可做微調。表1 同步注漿漿液配比膨潤土水泥粉煤灰砂水稠度60120360690460911漿液主要性能指標：膠凝時間：一般為810h，依據地層條件和掘進速度，通過現場試驗參與促凝劑及變更配比來調整膠凝時間。對于強透水地層和須要注漿供應較高的早期強度的地段，可通過現場試驗進一步調整配比和參與早強劑，進一步縮短膠凝時間，獲得早期強度，保證良好的注漿效果。固結體強度

13、：一天大于四周土體強度，28天不小于MPa。漿液結石率：95%，即固結收縮率5%。漿液稠度：911cm漿液穩(wěn)定性：傾析率靜置沉淀后上浮水體積和總體積之比小于5%。3二次注漿在盾構推動時，填補建筑空隙的同步注漿漿液，有可能順土層裂隙滲透而照舊存在肯定間隙，且漿液收縮也會形成地面變形及土體側向位移的隱患。因此，視實際狀況須要，在管片脫出盾尾10環(huán)后，可實行對管片的建筑空隙進展二次注漿的方法來填充。漿液為水泥-水玻璃雙液漿。漿液通過管片的二次注漿孔注入管片背后地層中。壁后二次注漿依據地面監(jiān)測狀況隨時調整，從而使地層變形量減至最小，注漿壓力不大于1.0mpa。推動過程中，依據地面監(jiān)測狀況，假設有必要可

14、實行壁后二次注漿進展補壓漿，壓漿量的限制依據變形信息確定。二次補壓漿漿液配比見下表：表2 二次注漿漿液配比(kg/m3)A液(重量比)B液水泥水水灰比水玻璃L:水1001001:11:16, 選擇性能良好的橡膠止水條，在進展管片的橡膠止水條的粘貼時必需按操作規(guī)程進展；7, 管片拼裝時，防止出現錯縫, 錯臺等現象；8, 嚴格盾構機的操作，加強對盾構機姿態(tài)的限制，嚴格限制糾偏量，確保盾構施工平安。4.3盾構穿越破裂帶施工防范措施依據泥水平衡盾構的施工特點和江中段淺覆土的工況條件，制定了相關防范措施，其目的是對盾構穿越江中段施工提出防漏, 防冒, 防沉, 防抱死技術要求，確保盾構平安通過淺覆土區(qū)域，

15、順當抵達中山西路。(1)防止盾尾漏漿(防漏)措施對盾尾刷進展改造目前盾構機的盾尾刷為3道，為防止盾尾漏漿，確保盾構平安穿越贛江，將盾尾刷增設為4道，提高盾尾防漏實力。提高同步注漿質量每環(huán)推動前對同步注漿漿液進展試驗，嚴格限制初凝時間。在同步注漿過程中，合理駕馭注漿壓力，使注漿量, 注漿流量和推動速度等施工參數形成最正確參數匹配。保持切口水壓穩(wěn)定在推動過程中，保持切口水壓穩(wěn)定，防止因設備故障和操作失誤而引起的切口水壓波動。在每次調高切口水壓后，進展試推動，并支配專人視察盾尾漏漿狀況，待確定盾尾無泥水逸漏條件后，方可正式調高切口水壓，進展正常推動。盾尾漏漿對策發(fā)覺盾尾漏漿時，應加大同步注漿量，同時

16、加大盾尾油脂注入量， 假設漏漿較嚴峻時，那么配制初凝時間較短的雙液漿進展襯砌壁后注漿，壓漿部位一般為后510環(huán)，并適當調低切口水壓，但切口水壓調整量限制在不大于/cm2。(2)防止江底冒漿(防冒)措施限制切口水壓波動范圍在推動過程中，嚴格限制切口水壓波動范圍。在盾構穿越小于m淺覆土區(qū)域時，實行手動限制切口水壓，人工調整施工參數，細心施工，強化管理。限制同步注漿壓力依據土力學理論，要保證盾構上方土體穩(wěn)定，那么盾構頂部垂直壓力需大于泥水壓力Ps和壓漿引起的泥水壓力之和。由此可見注漿壓力的大小也對防止江底冒漿起著重要作用。因此嚴格限制同步注漿壓力，以免注漿壓力過高而頂破覆土。江底冒漿對策當發(fā)覺江底冒

17、漿時，假如是稍微的冒漿，在不降低開挖面水壓下能進展推動，那么向前推動，同時適當加快推動速度，提高拼裝效率，使盾構盡早穿過冒漿區(qū)。當冒漿嚴峻，不能推動時： 將開挖面水壓降低到和(土壓+水壓)平衡為止； 提高泥水比重和粘度； 為了能使盾構向前推動，檢查掘削干沙量，確認有無超挖； 掘進一段距離以后，進展充分的壁后注漿； 將開挖面水壓返回到正常狀態(tài)，進展正常掘進。(3)防止江底土層沉降(防沉)按設計值設定切口水壓推動過程中按設計值設定切口水壓，并依據推動時刻的潮位改變狀況對其進展相應調整。當由于設備緣由切口水壓仍低于設計值時，那么停頓正常掘進，待切口水壓復原到設計值后，再接著復原進展正常掘進。注漿量限

18、制適當增加同步注漿量，對同步注漿按注漿量及注漿壓力進展雙控原那么，必要時進展襯砌壁后補壓漿。 (4)防止盾構被抱死措施提高同步注漿質量，要求漿液有較短的初凝時間，使其遇泥水后不產生劣化，并要求漿液具有肯定的流淌性，使通過同步注漿后的漿液能勻稱地布滿隧道一周；必要時從同步注漿孔注膨潤土，削減地層和盾殼之間的摩擦力；假設出現盾尾抱死現象，可在盾尾處焊接連接桿，將盾尾和中盾連成一整體，同時增大頂進油缸推力，扶植盾尾脫困，假設頂進油缸推力不能將盾尾拖出，可在推動油缸之間加協助千斤頂，將盾尾拖出。5, 質量平安保證措施5.1質量保證措施1具體記錄現場掘進參數及注漿試驗數據，依據現場測得沉降記錄確定掘進參

19、數。2進展具體的漿液配比試驗，選定相宜的注漿材料, 漿液配比，保證所選漿材配比, 強度, 耐久性等物理力學指標滿意設計的工程要求；3制定具體的注漿施工設計和工藝流程及注漿質量限制程序，嚴格按要求實施注漿, 檢查, 記錄, 分析，剛好做出P注漿壓力Q注漿量t時間曲線，分析注漿效果，反應指導下次注漿，并剛好報告業(yè)主和監(jiān)理工程師；4嚴格依據工程部下發(fā)的注漿作業(yè)指導書進展同步注漿和補強注漿作業(yè)，親密關注注漿質量和數量。5保證同步注漿的壓力和注漿數量，確保注漿壓力表的正常工作，掘進注漿壓力要維持在bar，且每一循環(huán)注漿量依據建筑間隙的150考慮，原那么上不少于m3。在管片安裝過程中，提高注漿壓力至3.0

20、bar。注漿速度要依據掘進速度確定。6注漿時盡量保證下部壓入數量高于頂部數量。7支配專人對出渣量進展管理，嚴格限制出碴量；8依據洞內管片襯砌變形監(jiān)測結果，剛好進展信息反應，修正掘進參數, 注漿參數和施工方法，發(fā)覺狀況剛好解決；9做好盾構機及注漿設備的修理保養(yǎng)打算工作, 注漿材料供應，以保證盾構機快速通過斷層破裂帶；10做好二次補強注漿工作。5.2平安保證措施1堅持“平安第一, 預防為主的方針，牢固樹立“平安第一的思想，堅持班前, 班中, 班后三檢查，嚴格依據各項平安生產規(guī)章操作。消退事故隱患。2參和施工的人員必需按要求佩戴, 運用勞動愛護用品；3臨時用電必需堅持“一機一閘一漏一箱的原那么，電纜

21、, 電線必需掛設整齊，嚴禁拖地, 浸水。拆接線路用電器必需由專職電工操作，嚴禁非操作人員操作；4施工應有足夠的照明；5防止爆管時，高壓漿液傷人；6水玻璃對人體有腐蝕性，在注漿施工中戴膠手套，加強對工人的愛護；7同步作業(yè), 穿插作業(yè)應提前相互聯系協調，作業(yè)中常常性保持溝通，必要時一方應停頓作業(yè)；8作業(yè)現場嚴禁吸煙。工作完畢時應馬上搞好現場的文明施工；9每班帶班人員是現場的平安監(jiān)視員，要主動履行職責，發(fā)覺問題剛好整改，如現場不能解決，應剛好向工程部報告。10攪拌提升時應由有豐富經驗人員操作，提升應緩慢平穩(wěn)，其他人員應在平安區(qū)，防止人員受傷。11嚴格按技術交底限制限制掘進參數，防止不必要的糾偏。12

22、管片拼裝作業(yè)必需按標準要求，一次到位，二次復擰，三次完成。13做好現場的文明施工，物品擺放應整齊有序。泥漿, 污水等必需按技術交底處理，嚴禁隨意排放污染環(huán)境。14現場施工人員應做好自防, 互防, 聯防，防止平安事故發(fā)生。6, 應急措施6.1應急措施1建立領導值班制，盾構在F5破裂帶推動式，工程部領導現場值班，出現異樣狀況，現場進展指揮, 協調。2支配專人對盾尾進展觀測，假設出現冒漿，剛好通知盾構司機，加大盾尾油脂注入量，適當減小掌子面壓力。3假設出現管片漏水，剛好采納棉紗將漏水處塞緊，防止因地層損失而引起隧道沉降。為保證南昌市軌道交通1號線土建四標的施工平安，危急點一旦出現險情，能夠做到剛好,

23、 快速, 有效搶險，將險情限制在最小范圍，將損失降低到最小程度，工程經理部特成立了事故應急處理小組組織機構如下：組 長：何 毅工程經理副組長：李義華工程常務副經理組 員：侯斌黨工委書記, 周兆勇工程總工, 王付利機電總共, 熊進副經理, 査家彪副經理, 李鵬飛平安總監(jiān), 胡志鵬副總, 工程部部長, 徐黔昆辦公室, 朱鐵松物供站長應急救援小組辦公場所指揮中心設在安質部。6何 毅： 李義華： 李鵬飛：徐黔昆： 醫(yī)療急救：120中寰醫(yī)院：0工程部應急打算和響應組織機構總指揮：何毅搶救救援組組長： 李義華傷員救援組組長：周兆勇事故調查組組長：李鵬飛現場戒備組組長： 熊進, 査家彪對外聯絡, 媒體接待, 善后工作組組長：侯斌圖2 工程部應急打算和響應組織機構應急領導小組崗位職責工程部應急打算和響應機構為坍塌事故應急打算和響應領導小組，負責依據職責履行應急救援和保障方面的職責，負責制定并實施有關具體應急措施。工程部應急救援力氣主要包括義務搶險隊以及當地社區(qū)人民群眾, 兄弟標段救援力氣等。1總指揮 審批應急預案，為其有效性負責，并保證應急狀態(tài)下所需各種資源的投入資金, 人力, 物力符合應急狀態(tài)需求。 接到現場報警后，馬上通知各小組進入應急狀態(tài)