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1、成都地铁 4 号线一期工程土建 6 标盾构技术交流之成都地区盾构换刀中铁一局集团有限公司成都地铁 4 号线一期工程土建 6 标项目经理部二一三年六月二十一日目 录1 引言 .12 工程概况 .12.1 工程概述 .12.2 设计概况 .12.3 工程地质 .12.4 水文地质 .33 换刀施工总体安排 .43.1 换刀方法 .43.2 换刀工艺流程 .53.3 预计换刀地点 .54 常压换刀方案 .74.1 换刀点地层加固 .74.2 降水井施工 .74.3 开仓换刀 .84.4 盾构恢复掘进措施 .145 施工人员和机械设备 .145.1 施工人员组织 .145.2 机具设备 .156 安全
2、施工措施 .157 换刀应急措施 .16成都地铁 4 号线一期工程土建 6 标 盾构换刀施工方案中铁一局集团有限公司 1 1 引言成都地铁砂卵石地层石英含量高，刀具磨损快，据施工统计，每掘 进300400 m 就需进行刀具的检查与更换，因此 进仓进行检查和更换刀具是成都地铁盾构法施工的关键工序。但由于成都地铁的砂卵石地层含水丰富且气密性差，且成都地铁线路埋深较 浅， 带压作业易造成地面 喷发和引起地表坍塌，特 别是在城市主干道上带压进仓， 风险极其巨大，一旦失败将带来灾难性的后果， 这就决定了带压进仓技术应用的难度。目前，在地面有条件的情况下，成都地铁在施工中大多数采用降水辅以地面加固手段为主
3、的常压进仓的换刀办法，该方法的安全性比较适合成都的地层特点，同时成本小于其它换刀方案。2 工程概况2.1 工程概述 成都地铁 4 号线土建 6 标区间包含骡马市站太升路站省文联站区间，区间设计范围内为盾构隧道。骡马市站太升路站区间，起止里程为YDK29+617.444（ZDK29+617.444）YDK30+488.600（ZDK30+488.600）；线路出骡马市站后沿羊市街到玉带桥（已拆除），在快到玉带桥处以 R-400m 的曲线右拐至白丝街、一直向前经过忠烈祠西街到达太升路站。2.2 设计概况骡马市太升路站区间线路曲线半径 R=400m，最大线间距 15m，线路在该区间线间距由 15m
4、过渡到 13m。线路最大埋深 16.6m，最小坡度 2（站坡度2），最大坡度 7。成都地铁 4 号线一期工程土建 6 标 盾构换刀施工方案中铁一局集团有限公司 2 2.3 工程地质骡太区间隧道洞身主要穿过2-8-3、 3-8-3、3-8-4，隧道拱顶以上分布2-8-3，隧道底板以下分布3-8-4，其中洞身地层分布比例如下图所示：骡太区间隧道洞身地层分布比例洞身岩土层特征如下：卵石土：青灰色或褐灰色或黄褐色，稍湿饱和。松散、稍密密实夹少量角砾，卵石含量 50 85%，粒径以 2080mm 为主，个 别粒径达到 180mm，充填物为细砂，局部夹少量角 砾或漂石， 顶面埋深 3.37.5m ，地面埋
5、深11.913.2m。该层卵石土分 为松散卵石土 、稍密卵石土 、中密卵石土和密实卵石土 ，共 4 个亚层。细砂土：褐黄色，松散，稍湿饱和，以透 镜状分布于卵石中。卵石土：黄褐色，稍湿饱和。卵石成分主要以岩浆岩、变质岩类岩石组成。以 亚圆形为主，少量圆形，分选性差，卵石含量 5085%，粒径以2080mm 为主，个别粒径达到 190mm，充填物 为细 砂，局部 夹少量角砾或漂石。其中太省区间 16.030.0m 范围内有一层卵石为强风 化，轻敲即碎，充填物以细成都地铁 4 号线一期工程土建 6 标 盾构换刀施工方案中铁一局集团有限公司 3 砂为主。该层卵石土分为稍密卵石土、中密卵石土和密实卵石
6、土，共 3 个亚层。各土层可挖性分级一览表层号 岩土名称 岩土特征 开挖后的稳定状态 围岩类别卵石土稍密、稍湿饱和自稳性差 卵石土 中密、饱和 自稳性较差 细砂松散、稍湿饱和 易塌 卵石土 中密、饱和 自稳性较差 卵石土 密 实 、饱和 自稳性一般 2.4 水文地质1、地下水的分布特征及渗透性本标段区间隧道隧道地下水主要有两种类型：一是赋存第四系砂卵石地层中的孔隙型潜水，二是基岩裂隙水。第四系孔隙水主要赋存于上更新统（Q3）的卵石土中，地下水具有微承压性，成都地铁 4 号线一期工程土建 6 标 盾构换刀施工方案中铁一局集团有限公司 4 卵石土层结构比较松散，含水丰富，含水层厚度为 11.901
7、4.50m 。本区间隧道隧道卵石土层取渗透系数 k=18.0022.00m/d，为强透水层。本区间隧道隧道基本位于卵石土层中，受地下水影响较大。2、地下水的动态特征场地内地下水具有埋藏深，季节性变化明显，受降水影响大，水位西北高 东南低。根据成都市水文地质工程地质环境地质综合勘查报告成都平原区地下水具有明显季节变化特征，潜水位一般从 4、5 月开始上升至 8 月下旬，最高峰出 现在 7、8 月，最低在 13 月、 12 月中交替出现， 动态曲线上峰谷起伏，动态变化明显，该区地下水埋深枯期 24m，洪季 13m，年变 幅 13m。在本区间隧道详勘阶段，测得骡太区间地下水位埋深为 6.87.5m
8、，相当于绝对标高 494.33495.08m，太省区 间地下水位埋深 为 4.60m7.00m，相当于绝对标高 494.67496.98m，初 见水位与静止水位基本一致， 场地内的地下水不具有承压性。本区间隧道部分地下水位远低于正常水位，根据调查分析，主要原因是场地附近正在进行工程建设，许多建筑基坑在进行施工降水，造成场区地下水位大幅下降。3、地表水、地下水水质按照岩土工程勘察规范（GB50021-2001 2009 版），场地内水的腐蚀性评价宜按类环境考虑。经判定地下水对钢筋混凝土结构中的钢筋及混凝土均有微腐蚀性。依据铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定（铁建设2005157 号），该区间隧道室内年平均相对湿度60%,按碳化环境类别划分属于 T2 级别， 该区间隧道所处环境类别不属于化学侵蚀环境和氯盐环境，可不考虑化学侵蚀环境和氯盐成都地铁 4 号线一期工程土建 6 标 盾构换刀施工方案中铁一局集团有限公司 5 环境对混凝土结构的影响。4、地下水水力学特征本区间位于含水量丰富、补给充足的强透水的砂卵石土中，其埋
