暗挖及豎井安全專項施工工程簡介

2.1工程概況 12.2工程地質(zhì)概況 42.2.1地貌及工程地質(zhì)條件 42.2.2地表水 62.2.3地下水 62.2.4氣候特征 62.3降水工程概況 72.4施工重難點分析 72.5工程危險源及控制措施 92.5.1對地表沉降的控制措施 92.5.2對管線沉降的控制措施 92.5.3對突然涌水、涌砂的控制措施 102.5.4對塌方的控制措施 102.5.5隧道結(jié)構(gòu)變形過大的控制措施 112.5.6改善洞內(nèi)空氣質(zhì)量的通風措施 11PAGE2.1工程概況1）高新區(qū)科技六路綜合管廊暗挖區(qū)間，位于科技六路與經(jīng)五路交叉口處，沿科技六路地下布置，采用CD法施工。場地內(nèi)設(shè)豎井四口（見圖2-1），西北側(cè)為保利售樓部，西南側(cè)為保利停車場，東南側(cè)為保利機械設(shè)備供應(yīng)商場地。圖2-1平面布置圖表2-1工程建設(shè)概況信息一覽表：工程名稱西安市地下綜合管廊建設(shè)PPP項目Ⅰ標段科技六路建設(shè)規(guī)模2175m工程地址科技六路綜合管廊位于西安市高新區(qū)科技六路（經(jīng)十四路西側(cè)53m處至丈八北路）建設(shè)單位中建西安綜合管廊投資發(fā)展有限公司設(shè)計單位中國市政工程西北設(shè)計研究院有限公司勘察單位基坑支護設(shè)計單位甘肅中建市政工程勘察設(shè)計研究院監(jiān)理單位陜西省工程監(jiān)理有限責任公司總承包單位中國建筑股份有限公司工程主要功能或用途綜合管廊見圖2-2）圖2-2綜合管廊與道路位置關(guān)系示意圖圖2-3綜合管廊過經(jīng)五路暗挖斷面圖表2-1暗挖段標準斷面數(shù)據(jù)艙數(shù)兩艙斷面尺寸6.357×4.3m用途電力、通信、熱力和污雨水埋深18.9m～19.7m結(jié)構(gòu)類型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)覆土厚度12.7m～13.5m首環(huán)拱部大管棚Φ108，長51m，環(huán)向0.4m超前注漿小導管Φ42，長3m，環(huán)向0.3m，縱向1.2m，邊墻注漿管Φ32，長3.5m，間距0.6m×0.8m，菱形布置型鋼鋼架全環(huán)設(shè)置，間距0.6m，雙面輻射鋼網(wǎng)筋初支結(jié)構(gòu)厚度350mm混凝土等級C25、P6輔助防水層EVA防水板防水等級二級二襯結(jié)構(gòu)厚度600mm混凝土等級C40、P8地面及設(shè)備基礎(chǔ)混凝土等級地面厚100mm混凝土等級C25鋼筋類型及規(guī)格一級鋼HPB300級鋼筋，三級鋼HRB400級鋼筋經(jīng)五路暗挖采用在暗挖段東西兩端布設(shè)四口豎井垂直開挖運輸，其中經(jīng)五路東端兩口豎井平面尺寸分別為8.0m×9.25m、8.0m×12.50m，經(jīng)五路西端兩口豎井平面尺寸均為8.0m×9.25。暗挖與明挖采用斜坡段銜接，豎井部位為暗挖與明挖的銜接點，豎井基坑深約19.5m，暗挖段基坑深度為18.9～19.7m。場地周邊環(huán)境條件：經(jīng)五路暗挖段位于科技六路規(guī)劃延伸段與現(xiàn)狀經(jīng)五路交叉十字道路下，科技六路道路中心線的北側(cè)，距離道路中線分別為3.30m、19.80m。暗挖段周邊唯有西邊角的保利地產(chǎn)售樓中心距離明挖段基坑開挖和暗挖段的豎井較近，其余地表均無地上建筑。因此設(shè)計院通過分析地勘以及現(xiàn)場實際情況，將在距離臨近售樓中心較近的明挖段基坑開挖邊采用直徑為900mm、1000mm的灌注樁支護，豎井周圍采用直徑為500mm的高壓旋噴樁加固土體、井壁采用400mm～800mm厚的鋼筋混凝土筒體結(jié)構(gòu)支護，以保證暗挖段出口支護安全、可靠。2.2工程地質(zhì)概況2.2.1地貌及工程地質(zhì)條件根據(jù)野外鉆探、標準貫入試驗及室內(nèi)土工試驗結(jié)果分析，將場地勘探深度(20.20m)范圍內(nèi)地基土分為5層，現(xiàn)自上而下分層描述如下：素填土①（Q4ml):黃褐色，稍濕，土質(zhì)疏松，主要由粉質(zhì)黏土組成，含有少量植物根須。層厚0.60?7.40m，層底高程399.25?408.18m。由于場地房屋建設(shè)等人為活動頻繁，在勘探點中間也會有較大變化。在場地局部該層為雜填土。雜填土①1（Q4ml）:雜色，稍濕，松散，以建筑垃圾為主，含少量生活垃圾。本層僅在91#勘探孔中揭示，厚度2.60m。 黃土狀土②（Q4al):褐黃?黃褐色，呈粉質(zhì)黏土特征，可塑，土質(zhì)較均勻，針狀孔隙發(fā)育，含少量鈣質(zhì)結(jié)核，偶見蝸牛殼及其碎屑。局部具輕微濕陷性。屬中壓縮性土。層厚2.00?8.10m，層底深度5.20?9.40m，層底高程為398.11?402.77m。在場地局部該層夾有粉土②1層、中砂②2層夾層或透鏡體。粉土②1(Q4al):淺灰黃色，稍濕濕，稍密中密，土質(zhì)均勻，含云母片及少量鈣質(zhì)結(jié)核，鐵錳質(zhì)斑點，偶見蝸牛殼及其碎屑。層厚0.40?1.80m，以夾層形式分布于黃土狀土②層中。 中砂②2(Q4al):淺灰黃色，稍濕濕，中密，以長石、石英為主要礦物成份，分選性較好，級配不良。實測標準貫入平均值W=17擊。層厚0.40?4.60m，以夾層形式分布于黃土狀土②層中。黃土狀土③（Q4al):黃褐?灰黃色，可塑，土質(zhì)均勻，針狀孔隙發(fā)育，含少量鈣質(zhì)結(jié)核，偶見蝸牛殼及其碎屑。不具濕陷性，壓縮系數(shù)平均值h-2=0.26MPa-1,屬中壓縮性土。場地局部夾有粉土、中砂夾層或透鏡體。層厚4.60?7.40m，層底深度12.20?14.50m，層底高程為393.50?395.67m。古土壤④（Q3el):棕褐色，可塑，團塊狀結(jié)構(gòu)，土質(zhì)較均勻，孔隙發(fā)育，含少量鈣質(zhì)結(jié)核，層底鈣質(zhì)結(jié)核富集成層，局部含砂顆粒。屬中壓縮性土。層厚2.90?4.20m，層底深度15.50?18.20m，層底高程為389.31?391.34m。粉質(zhì)黏土⑤（Q/43al):黃褐?褐灰色，可塑，土質(zhì)均勻，孔隙不發(fā)育,偶見蝸牛殼碎片，含鐵、錳質(zhì)斑點及鈣質(zhì)結(jié)核。壓縮系數(shù)平均值屬中壓縮性土。該層局部夾有中砂⑤1層夾層或透鏡體。層厚7.70?9.20m，層底深度24.60?25.80m，層底高程為381.82?382.73m。中砂⑤1(Q3al):灰黃色，飽和，密實，以長石、石英為主要礦物成份，分選性較好，級配不良。實測標準貫入平均值為34擊。層厚1.40?1.60m，以夾層形式分布于粉質(zhì)粘土層⑤中。粉質(zhì)黏土⑥（Q3al):黃褐色，可塑，土質(zhì)均勻，孔隙不發(fā)育，偶見蝸牛殼碎片，含鐵、錳質(zhì)斑點及鈣質(zhì)結(jié)核。屬中壓縮性土。該層局部夾有中砂夾層或透鏡體⑥1。本次勘察未揭穿該層，最大揭露厚度10.40m，最深鉆至35.00m，相應(yīng)標高371.82m。中砂⑥1(Q3al):灰黃色，飽和，密實，以長石、石英為主要礦物成份，分選性較好，級配不良。實測標準貫入平均值為36擊。層厚1.20?1.40m，以夾層形式分布于粉質(zhì)粘土層⑥中。地質(zhì)剖面圖見附圖一。2.2.2地表水擬建場地周邊地表水主要為皂河，目前已經(jīng)成為西安城市污水的排放渠道。2.2.3地下水擬建場地場地地下水屬潛水類型。地下水的主要補給方式為大氣降水及地下經(jīng)流，并通過自然蒸發(fā)、人工開采以及側(cè)向經(jīng)流排泄?？辈炱陂g（2017年2月），根據(jù)鉆孔內(nèi)的水位測量，擬建場地地下水穩(wěn)定水位埋深為15.70～18.50m，相應(yīng)的水位標高為389.01～390.95m。地下水位動態(tài)變化較大，變化幅度約為3m。根據(jù)勘察結(jié)果，擬建場地在黃土狀土=2\*GB3②層中局部揭露上層滯水，一般富集于中砂=2\*GB3②2層中，該砂層周邊土層多處于飽和狀態(tài)；由于古土壤層的隔水作用，黃土狀土③層含水量相對較高，設(shè)計和施工時應(yīng)予以充分考慮。本工程為綜合管廊構(gòu)筑物，當基礎(chǔ)埋置深度低于地下水位或處于地下水位變化幅度范圍內(nèi)時，應(yīng)考慮抗浮問題。根據(jù)周邊已有地鐵工程及建筑場地勘察資料，且勘察時揭露水位屬平水期水位，綜合考慮，擬建管廊場地地下水抗浮設(shè)計時的設(shè)防水位建議按現(xiàn)水位上升幅度5.00m考慮。2.2.4氣候特征西安市屬于暖溫帶半濕潤大陸性季風氣候，四季分明，春季干旱、夏季炎熱、秋季潮濕多雨、冬季寒冷干燥。山區(qū)與平原氣候差異顯著，年平均氣溫由南向北遞減。降雨量適中，年平均降雨量604mm，主要集中在7～9月，占全年降雨量的45～60％，年平均氣溫13.3℃，年最低氣溫在一月(平均氣溫-0.8℃)，年最高氣溫在七月(平均氣溫26.2℃)，極端最高氣溫41.7℃，極端最低氣溫-20℃。年平均日照率45.7％，主要風向多東北風和西南風，年平均風速2.2m/s，最大風速25m/s，多年平均無霜期為210天，最大凍土深度45cm。區(qū)域氣候條件良好，基本可全年施工，對工程實施無明顯制約。2.3降水工程概況根據(jù)地勘報告顯示，擬建場地地下水穩(wěn)定水位埋深為15.70～18.50m，相應(yīng)的水位標高為389.01～390.95m。地下水位動態(tài)變化較大，變化幅度約為3m。因此本工程分別通過在暗挖段的東西南北中布設(shè)25口開挖孔徑為800mm、深為30m的降水井，通過前期有效降水，保證暗挖施工正常進行。2.4施工重難點分析1、施工降水對周邊建筑和環(huán)境的影響特點：施工降水易引起周邊地層產(chǎn)生不均勻沉降，造成地面及周邊建筑物開裂?？刂拼胧?1)以水位控制為前提，以沉降控制為中心，合理控制抽水量；(2)加強監(jiān)測，及時反饋，采取階段性降水措施，及時調(diào)整降水方案；2、施工監(jiān)測特點：本工程基坑開挖較深，周邊建筑物及既有道路距離豎井井口較近，施工監(jiān)測是本工程重點。控制措施：(1)結(jié)合本工程特點制定詳細的監(jiān)測方案；重點監(jiān)測近距離建筑物、帶壓管線和路面。(2)按方案制定的頻率進行監(jiān)控量測，當?shù)孛鏄?gòu)筑物、地面管線等變化速率較大時，增加監(jiān)控量測頻率。(3)及時分析與反饋量測數(shù)據(jù)，用于修正設(shè)計參數(shù)和指導施工。(4)當監(jiān)測數(shù)據(jù)持續(xù)報警，應(yīng)加強監(jiān)測頻率，停止施工，及時通知相關(guān)單位，組織各方共同研究處理方案。3、降水施工特點：本工程地下水位較高，能否按設(shè)計降水是保證施工安全及進度的重點。控制措施：(1)按照已批準并經(jīng)過專家論證的降水施工方案進行施工。(2)由專門負責現(xiàn)場管理的技術(shù)人員，對施工過程和施工質(zhì)量嚴格控制。(3)降水井施工時，嚴格按照設(shè)計圖紙布設(shè)井位，注意避開地下結(jié)構(gòu)和預埋設(shè)管線位置。(4)進場材料按要求進行復試，進場的機械設(shè)備三方驗收，運行良好后方可使用，否則一律不得使用。(5)降水施工期間應(yīng)保證連續(xù)供電，在發(fā)生供電障礙時應(yīng)立即啟用現(xiàn)場備用供電設(shè)施供電，避免因停電造成井內(nèi)水位上升，影響施工。(6)降水井在施工完成后和降水期間，井口加設(shè)井蓋，防止落入雜物，在井位插警示標志并設(shè)置圍護，防止其它施工對井管造成損壞，并由專人進行維護。4、結(jié)構(gòu)防水施工特點：暗挖工程的防水與滲漏治理是至關(guān)重要的。暗挖工程滲水除了帶來地下工程滲漏的一般危害如損壞結(jié)構(gòu)、腐蝕設(shè)備、影響外觀和危害運營安全外，更易造成暗挖工程以及地面的不均勻沉降和破壞，造成環(huán)境惡化。防水工程是控制地下工程質(zhì)量的關(guān)鍵，它貫穿于施工的全過程，防水效果的保證是本標段的一個重點。控制措施：1、施工質(zhì)量控制①防水施工工程應(yīng)配置技術(shù)、質(zhì)量負責人，施工前技術(shù)、質(zhì)量負責人應(yīng)熟悉防水工程的技術(shù)、質(zhì)量要求，完善施工方案，向各施工班組進行技術(shù)交底。②防水施工過程中實施自檢控制措施，對施工中已完成的每一道工序要及時進行檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，避免質(zhì)量事故發(fā)生。2、每個分項施工完畢后，要及時辦理隱蔽工程驗收手續(xù)。未及時辦理的分項不得進行下一道工序施工。3、分項工程驗收后工序間要進行交接檢，并明確相互間的成品保護要求；卷材防水每道工序施工完畢后，有質(zhì)量檢查人員驗收合格，方可進行下一道防水施工。4、成品保護①完工后的防水成品，盡快組織驗收，經(jīng)檢驗合格后，須填寫隱蔽記錄，質(zhì)量驗收記錄，并交付后續(xù)施工。②施工好的防水層應(yīng)采取保護措施，防止損壞。施工中遺留的雜物應(yīng)及時清理干凈。③操作人員不得穿釘子鞋作業(yè)。防水層施工后，干燥前不許上人亂踩，以免破壞防水層，造成滲漏隱患。確有損傷損壞防水層情況時，應(yīng)及時通知防水班組，及時修補并做好簽證和修補記錄，以免造成滲漏隱患。④已鋪好的卷材防水層上不得直接行走小車，如果運輸需要應(yīng)墊設(shè)腳手板。卷材鋪設(shè)時小車支腳用麻布包扎，防止刮破卷材下水口。2.5工程危險源及控制措施根據(jù)本工程特點分析，本工程危險源有地表沉降、管線沉降、停電、涌水涌砂、塌方、隧道結(jié)構(gòu)變形過大及周圍建（構(gòu)）筑物變形。2.5.1對地表沉降的控制措施針對本區(qū)段地質(zhì)情況，在施工過程中，將采取以下措施控制沉降：1、建立地面沉降觀測點，在開挖前取得初始數(shù)據(jù)，并將所有的監(jiān)測點清晰的標在總平面圖上。2、在開挖時對量測結(jié)果進行整理，以獲得開挖參數(shù)與沉降點的關(guān)系，以便在施工中調(diào)整各項參數(shù)。3、地面沉降變化值較大時，加密觀測的同時，安排管理人員現(xiàn)場值班觀測。4、建立嚴格的沉降量測控制網(wǎng)絡(luò)，及時定期進行監(jiān)測，以掌握施工時和建成后對周圍環(huán)境及對結(jié)構(gòu)本身的影響。2.5.2對管線沉降的控制措施l、施工前認真核實地下管線資料，調(diào)查清楚各管線類型、規(guī)格、埋深、材質(zhì)、接頭形式、節(jié)長和管線基礎(chǔ)等資料，施工時，加強對管線的加固保護。2、根據(jù)管線的分布及其特點，建立各自的安全區(qū)域，掛牌標志，嚴禁機械設(shè)備碰撞。3、嚴格按照施工方案組織施工，確保管線路不斷、不裂、不滲漏水。4、根據(jù)監(jiān)測結(jié)果及時反饋，指導施工。5、不良地質(zhì)地段必須采取特殊的施工技術(shù)措施，如地層改良、縮短循環(huán)進尺等，以防沉降超限。2.5.3對突然涌水、涌砂的控制措施1、隧道開挖支護本著短開挖、快支護、勤觀察的原則進行在隧道開挖過樣中，對掌子面地質(zhì)情況勤觀察，并做好記錄。通過與勘測院提供的地質(zhì)資料對比，如發(fā)現(xiàn)地質(zhì)變化及時采取有針對性的對策，對可能出現(xiàn)或可能發(fā)生的問題做相應(yīng)的預防及處理。如發(fā)現(xiàn)地層含水量較大時，通過加大地面降水量和增加洞內(nèi)抽水的方法預防涌水、涌砂現(xiàn)象發(fā)生。隧道開挖支護施工時，將預制好的型鋼鋼架和鋼筋網(wǎng)片提前放置于掌子面附近，隧道開挖成形后立即進行鋼架的架立和網(wǎng)片的掛設(shè)，在架立鋼架的同時進行初支混凝土的攪拌和運送。為加快鋼架的架立及鋼筋網(wǎng)片的掛設(shè)，采用多臺電焊機同時施焊和多人綁扎鋼筋網(wǎng)的方式，以便縮短架立鋼架和掛網(wǎng)片的時間。2、備好防涌、漏及處理涌、漏物資，發(fā)現(xiàn)險情及時排除在施工現(xiàn)場備足木板、草簾、雨布、砌塊等物資。如發(fā)生涌漏現(xiàn)象，除立即采取措施封堵以外，還需采用砌塊將由于涌漏造成的空洞進行填充，并預埋小導管，利用水泥漿注滿空隙，從而達到加固隧道周圍地層，減小或避免因此而造成的地面下沉，確保施工安全。2.5.4對塌方的控制措施1、加強施對地表沉降、拱頂下沉、圍巖收斂進行量測，及時對數(shù)據(jù)進行整理分析，及時反饋于設(shè)計，通過優(yōu)化設(shè)計參數(shù)和施工方法，避免坍塌施工發(fā)生，做到