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1、-第一章 编制说明及编制原则一、编制依据盾构法隧道施工与验收规GB50446-2008；地下铁道工程施工及验收规GB 50299-2003；复合地层中的盾构施工技术竺维彬 鞠世建 著；地铁盾构隧道技术研究与实践建国 著；西平站蛤地站区间隧道纵断面及特殊地段处理措施西平站蛤地站区间地质勘察报告二、编制原则坚持科学、先进、经济、合理与实用相结合的原则。强化组织指挥，加强管理，保工期、保质量、保平安。优化资源配置，实行动态管理。采用监控措施和信息反应及超前预报系统指导施工。 平安质量、文明施工、环境保护满足政府与业主的要求。第二章 工程概况一、标段位置及围市快速轨道交通R2线2307标段位于市南城区
2、，线路自大道与西平二路口的西平站，沿大道从东北往西南向前进，过西平三路口、穿环城路高架桥、宏北路口后到达大道与宏三路口的蛤地站。标段位置见图2-1所示。标段工程全长2262.808m，由一站一区间西平站、西平站蛤地站区间组成。西平站采用明挖顺作法施工，西平站蛤地站区间隧道为两条单线隧道，地面条件为双向八车道主干道，中央绿化带较宽阔，两侧各设有一条辅道。区间采用盾构法施工，对中间硬岩段左线367m、右线260m则采用矿山法开挖，盾构空载推进衬砌。设风机房兼矿山法施工竖井1座、联络通道兼废水泵房1处、单独联络通道2处。标段工程围见图2-2所示。西平站蛤地站图2-1 标段工程位置图图2-2标段工程围
3、图二、设计概况根据隧道所处的环境条件、地质条件、断面大小及埋深情况，隧道洞身大局部穿越中微风化花岗片麻岩，最大岩饱和单轴抗压强度值为117Mpa，且局部地段上软下硬，盾构机掘进困难，故采用矿山法完成隧道开挖、初支，盾构通过拼装管片。左右线隧道均利用中间风井作为施工竖井进洞开挖。矿山法隧道净空尺寸为直径6400mm，在盾构机外径6280mm的根底上考虑120mm的盾构机工作空间；在矿山法隧道底部60围设有半径3150mm，厚150mm的混凝土导向平台，用于引导盾构机按正确路线参数推进。矿山法隧道左右线总长度484.526米，共有A型、B型、C型三种断面形式，矿山法隧道按锚喷构筑法进展施工，根据地
4、质条件情况，盾构空推初支段分为A、B、C型衬砌类型进展施工。A型衬砌适用隧道全部处于中、微风化地层且顶板岩层较厚段，采用台阶法进展开挖；B型衬砌适用于隧道拱部围处于强风化地层段，采用短台阶法进展开挖；C型衬砌适用于隧道拱部处于土层及全风化地段，采用环形台阶法进展开挖。其断面形式如图2-3、2-4、2-5所示。表2-1 复合式衬砌设计支护参数表衬砌类型初期支护参数辅助施工措施施工法预留变形量系统锚杆钢筋网喷射砼格栅钢架洞全断面注浆42注浆小导管单线A型22砂浆锚杆，L=2。5m，1.2m1。2m边墙布置8钢筋网0.25m0.25m全环单层布置C20网喷早强砼，厚0.20m/台阶法30 mm单线B
5、型32注浆锚管，L=3.0m,1。0m0.8m边墙布置8钢筋网0.2m0.2m全环单层布置C20网喷早强砼，厚0.25m间距0.8m/L=3.50.3*2.4m，拱部120布置短台阶法40mm单线C型32注浆锚管，L=3.5m,0。8m0.6m边墙布置8钢筋网0.15m15m全环单层布置C20网喷早强砼，厚0.3m间距0.6m上半断面深预注浆L=3.50.3*1。8m，拱部120布置环形台阶法50mm图2-3 单线A型隧道衬砌断面图图2-4 单线B型隧道衬砌断面图图2-5 单线C型隧道衬砌断面图矿山法隧道开挖半径6.9米，初支后隧道为圆形隧道，半径6.4米，盾构机刀盘直径6.28米，故盾构机与
6、初支面之间有60mm间隙。同外径为6米的管片之间有200mm间隙，用豆粒及同步注浆填充密实。图2-6 矿山法区间初支后断面图图2-7 盾构空推后管片拼装完毕断面图三、工程地质与水文地质本区间地形稍有起伏，属冲积平原地貌区，地面高程11.224.5m。现多为交通道路及低矮住宅区。矿山法空推段隧道埋深1213.8米，从大里程向向小里程向盾构掘进向均为3的下坡。区间围上覆地层主要为第四系全新统人工填筑土，全新统冲洪积粉质粘土、砂土，第四系残积砂质粘性土，下伏基岩为燕山期花岗闪长岩、震旦系大绀山组混合片麻岩。隧道洞身主要从残积砂质粘性土及混合片麻岩全、强风化层中穿过，遇水极易软化、崩解，稳定性差；局部
7、段落洞顶紧邻砂层，易产生涌砂、流砂等问题；局部地段隧道洞身穿越中微风化混合片麻岩，中微风化岩面附近岩体节理裂隙发育，同一开挖断面上存在上下、左右软硬不均的普遍现象。洞身YDK17+861DK19+387、YDK19+635YDK20+134段穿越残积土及全、强风化混合片麻岩，局部隧道底部穿越中、微风化混合片麻岩。YDK19+387+635段穿越中微风化混合片麻岩。此段场地条件较好。地下水对混凝土构造具微腐蚀性，对钢筋混凝土构造中的钢筋具微腐蚀性。对混凝土构造具酸性侵蚀性，环境作用等级为H1，CO()(2)侵蚀性环境作用等级为H1，建议环境作用等级按H1考虑。根据室易溶盐试验结果，按照岩土工程勘
8、察规GB50021-20012009年版，按III类环境类型及B类地层渗透性判定，本次勘察区间围地下水位以上土层对混凝土构造具微腐蚀性。在A类环境下，对钢筋混凝土构造中的钢筋具微腐蚀性。对钢构造具微腐蚀性。总体而言，隧道掘进条件差。第三章 施工重难点一、导台施工准确度控制在盾构机空推前，已经施工完毕混凝土导台，混凝土导台的施工质量直接影响到盾构机能否保持良好的推进姿态，保证管片拼装质量，到达预期的防水效果，因此导台的准确度是盾构空推段的一个控制难点。二、盾构机到达在盾构机到达矿山法隧道前25m施工时，随着刀盘前岩土逐渐减少，盾构机对前岩体及矿山法段与盾构段接口位置的扰动也逐渐增加，设定适宜的盾
9、构掘进参数，是保证盾构顺利到达矿山段的关键，这也是本次施工的难点。三、提供盾构机足够的反力盾构机在导台上滑行，遇到的阻力较小，可能使管片之间的挤压力达不到2500KN的设计要求，从而造成隧道密封性降低，管片环之间容易漏水，因此，在盾构机推进过程中需要在刀盘前堆积适量的豆粒并不断补充，为盾构空推提供足够的反力。四、注浆量控制注浆量过大，会造成水泥砂浆反窜到刀盘前，固结豆粒堆积体，在刀盘转动时造成盾构机整体翻转。注浆量过少，则起不到背后注浆的效果，不能及时稳定管片。第四章盾构过矿山法区间施工法一、案一施工工艺流程针对本标段特点，盾构空推过矿山法隧道拟采用两种法为盾构机提供反力，即从大里程到中间风井
10、左线：ZDK19+650417.，右线：YDK19+640413.4为案一，从中间风井到小里程YDK19+395.0370为案二。案一：考虑到可以从中间风井下料及喷浆机向管片后吹填豆粒，故采用回填豆粒来为盾构机提供反力，工艺流程如图4-1所示。图4-1 盾构机过矿山法区间案一流程图图4-2 盾构机过矿山法段案一喷射豆粒纵剖示意图a、盾构机出洞，进入矿山法区间，盾构机步进安装管片，如正常掘进一样每步进1.5米拼装一环管片，在盾构机步进的过程中在盾构机前堆积豆粒或渣土以提供反力，以确保管片拼装质量，增强管片防水效果。b、管片拼装完成后要及时进展管片与矿山法隧道初支面间的回填，背衬回填时每隔4.5米
11、在盾构机切口四用沙袋做成围堰，防止浆液外漏、豆粒从刀盘前面流出，然后用混凝土喷射机从刀盘前向盾构机后吹入粒径为510mm的豆粒骨料，由于区间隧道开挖不规整，豆粒喷填量不完全固定。c、在豆粒回填后，进展注浆作业，由于盾构机前面是敞开的，同步注浆效果不是很理想，在管片拼装10环后从吊装检查注浆效果，假设效果不好，可通过注浆进展二次注浆。d、在空推过程中，盾构机前豆粒会有损失，所需补充的豆粒从竖井吊装并运输至掌子面。案二：从中间风井到小里程YDK19+395.0370段由于盾构进洞后操作人员及喷浆机具进入刀盘前比拟困难，应选用案二，施工示意图如图4-3所示。图4-3 盾构机过矿山法区间案二示意图盾构
12、机推动回填的渣土，渣土在刀盘前逐渐形成密实的土柱，盾构机到达正常推进模式。管片与已开挖成形隧道间由回填土充填，同时开启同步注浆进展止水，提升至要求值后，开启螺旋输送机出土。如果上部渣土不能完全填满隧道，则只开下部同步注浆系统，上部用豆砾回填及注水泥浆。当发现管片背后填充不满时，从吊装向管片与隧道间隙中喷射豆粒，示意图如图4-4所示。图4-4 从隧道向管片背后喷填豆粒示意图二、主要的技术控制及措施1.盾构推进控制在整个矿山隧道推进，关键点在以下的四个面加以控制。盾构机在未完全进入导台的推进盾构机在进入矿山法隧道导台前，对接触混凝土导台刀盘刀具进展调整，防止刀具与导台接触。应对盾构各类型千斤顶进展
13、调整，使盾构姿态符合要求。在推进时，推进速度不能过快，控制在1020mm围，每推进1环，必须进展盾构轴线的测量，必要时，每0.5环进展测量，以便使盾构以良好姿态进入导台。在推力面，考虑到土体对盾构壳摩擦阻力或裹实，推力控制在50150T围，当推进速度到达要求，则此推力就为此时的推力。轴线高程坡度改变推进在坡度改变上推进，关键是控制推进千斤顶的行程差及铰接千斤顶行程差，确保矿山法隧道与盾构壳间的间隙。在推进时，每一环必须进展测量工作，根据测量数据，调整千斤顶行程差区域油压。盾构机在矿山法隧道未完全进入正常盾构推进土体在这一阶段推进工作中，由于盾构推力将逐步增大，对矿山法隧道的管片将产生一定量的位
14、移，因此盾构推力不能过大，一般控制在600800T左右，推进速度在1020围，刀盘转速控制在1.01.8rpm围，土压控制在0.10.15MPa围。在盾构进入土体前，必须在矿山法隧道的管片进展二次注浆施工，注浆材料为水泥浆，注浆压力控制在0.10.3MPa围，注浆顺序为：底部推进向右推进向左顶部。矿山法隧道与盾构隧道的接口处注浆回填由于矿山法隧道与盾构隧道接口处，盾构推进时对边土体挠动，土体较容易坍塌，因此在该处注浆回填时，在灌注碎后，马上用双液浆进展压注，使回填材料能在短时间到达一定的强度，防止水土流失。双液浆配比方表4-1所示1M3：表4-1 注浆配合比A液B液水泥Kg膨润土Kg水L水玻璃
15、L48055720130注：混合率：11，凝固时间812秒。2.盾构轴线控制根据轴线设计半径计算盾构铰接千斤顶的行程差，推进千斤顶行程差，确保盾构机沿矿山隧道轴线行走，同时在盾构推进前复核矿山隧道与盾构机轴线误差，根据误差调整铰接千斤顶、推进千斤顶行程差，保证盾构与矿山隧道间的间隙。在推进时，盾构推进操作必须格控制控制推进千斤顶各区域油压差和每推进一环后的行程差。3.管片拼装管片的拼装使用拼装模式，考虑管片外与盾尾间隙以及按轴线走向进展排列。主要考虑间隙问题，如无间隙将导致盾构机在推进过程中轴线发生偏离，即盾构机与矿山法隧道的间隙逐渐缩小而与矿山法隧道初衬发生相碰，影响施工平安，因此管片拼装着重于管片的选形及封顶块安装的位置。由于有混凝土导台，所以在推进时，保持上下推进千斤顶油压相等则盾构机将沿导台的导向行走。在轴线高程中推进，同样关键为控制盾构盾尾与管片外围间隙的控制，原
