盾构穿越高压天然气管道施工及保护方案

1、苏州轨道交通苏州轨道交通 2 2 号线延伸线号线延伸线 0101 标标 尹中路站尹中路站 通达路站区间通达路站区间 盾构穿越高压天然气管道施工及保护方案盾构穿越高压天然气管道施工及保护方案 中铁十一局集团中铁十一局集团 苏州轨道交通苏州轨道交通 2 2 号线延伸线号线延伸线 0101 标项目经理部标项目经理部 二二 0 0 一四年八月一四年八月 目目 录录 1 1、工程概况、工程概况.1 1.1 工程概况.1 1.2 工程地质与水文地质条件.2 2 2、施工工期计划、施工工期计划 .3 3 3、施工风险分析、施工风险分析 .4 3.1 地质风险.4 3.2 环境风险.4 3.3 自身风险.4

2、4 4、盾构机施工情况及控制要点、盾构机施工情况及控制要点.4 4.1 盾构机概况.4 4.2 盾构控制要点.5 4.2.1 开挖面稳定控制 .5 4.2.2 添加剂的使用管理.6 4.2.3 壁后注浆控制和管理.6 5 5、盾构下穿高压天然气管道施工技术措施、盾构下穿高压天然气管道施工技术措施 .7 5.1 施工准备.7 5.1.1 现场踏勘及资料收集.7 5.1.2 分阶段控制区划分.7 5.1.3 建立联系网络 .8 5.1.4 测量核准里程 .8 5.1.5 技术准备和设备管理.8 5.2 施工技术措施.9 5.2.1 施工过程中严格控制掘进土压力.9 5.2.2 盾构机壳外注浆减阻措

3、施.9 5.2.3 严格控制出土量 .9 5.2.4 严格控制盾尾同步注浆.10 5.2.5 严格控制二次补注浆.10 5.2.6 严格控制盾构掘进轴线.10 5.2.7 严格管片拼装质量的控制.11 5.2.8 控制合理的推进速度.11 5.2.9 高压天然气管道杂散电流防护.12 6 6、监测方案、监测方案.13 6.1 施工监测 .13 6.1.1 监测项目设定及变形控制范围.13 6.1.2 测点布设 .13 6.1.3 测量精度 .14 6.1.4 监测仪器 .15 6.1.5 数据处理 .15 6.1.6 监测技术人员组成.15 6.2 信息化管理.15 6.2.1 地面监测数据反

4、馈.15 6.2.2 盾构各类参数反馈.15 6.2.3 数据分析 .16 7 7、应急预案、应急预案.16 7.1 指导思想和原则.16 7.2 应急指挥机构.16 7.2.1 现场风险防范领导小组.16 7.2.2 信息报告和通讯联络.17 7.3 应急处理程序.17 7.4 应急措施 .17 7.4.1 施工组织管理 .17 7.4.2 盾构掘进 .18 7.4.3 盾尾防渗措施 .18 7.4.4 地面沉降控制 .18 7.4.5 天然气管道事故应急措施.19 7.5 应急装备及通讯网络.20 7.5.1 应急装备 .20 7.5.2 通讯网络 .20 7.6 事故的处置.20 7.6

5、.1 处置方案 .20 7.6.2 紧急安全疏散 .20 7.6.3 工程抢险抢修 .20 7.7 社会支援 .21 7.7.1 人员 .21 7.7.2 抢险设备和物资 .21 7.7.3 医疗、救护 .21 盾构穿越高压天然气管道施工及保护方案盾构穿越高压天然气管道施工及保护方案 1 1、工程概况、工程概况 1.11.1 工程概况工程概况 本标段尹中路站通达路站区间里程 dk27+924.641dk28+700.000， 区间右线长 775.641m,长链 0.282m;左线长 775.145m,短链 0.214m。采用盾 构法施工，设联络通道（与泵房合建）1 处。隧道起于尹中路车站东端头

6、， 沿郭新西路向东穿越彩虹路、苏嘉杭高架桥、郭新河，最终在通达路站西 端头接收进洞。盾构区间隧道为全断面圆形结构，管片内径 5.5m，外径 6.2m，环宽 1.2m。 盾构在里程左 dk28+531 和里程右 dk28+536 处下穿高压天然气管道， 天然气管道采用拖拉法施工，于 2003 年完工，结构形式为 508mm，=7.9mm 钢管，压力 25kg。地面标高左线隧道中心正上方管底 标高-5.612m，管道距左线隧道顶部 5.258m；右线隧道中心正上方管底标高 -6.450m，管道距左线隧道顶部 4.258m。 盾构隧道和高压天然气管道的关系详见下图。 新郭东路 盾构隧道和高压天然气管

7、道平面关系图盾构隧道和高压天然气管道平面关系图 盾构隧道和高压天然气管道剖面关系图盾构隧道和高压天然气管道剖面关系图 1.21.2 工程地质与水文地质条件工程地质与水文地质条件 工程地质概况 本区段里程所在土 层自地表以下依次为 人工填土层、1粘土层、 2粉质粘土层、1粉 质粘土层、2粉土夹粉 砂、1粉质粘土层、 2粉砂夹粉土1粉质 粘土层。盾构主要穿越 以1粉质粘土层、2 粉土夹粉砂层为主。土 层分布情况见右图： 水文地质概况 地表水 区间在里程右 dk28+523 处穿越郭新河，该河呈南北向，姜庄北面有一 q 23xj13 3. 23 1 2 1 2 1 4.00(-0.77) 6.50(

8、-3.27) 9.70(-6.47) 14.10(-10.87) 20.30(-17.07) 26.40(-23.17) 条东西向支流与其连通。线路穿越郭新河宽度约为 26m，水深 0.21.6m, 平均淤泥厚 0.35m。 潜水 潜水主要赋存于浅部土层的孔隙中，其富水性受土性和厚度控制，根 据详细勘察资料，工程场区潜水位埋深 1.12.4m，标高 0.411.77m。观 测时间 2012 年 2 月 12 日2012 年 3 月 26 日。 微承压水 场区微承压水主要赋存于2粉土夹粉砂层中，微承压水含水层补来源 主要为大气降水、地表水、上部潜水的垂直渗流，以民间取水及向周围河 网的侧向径流为

9、其主要的排泄方式。承压水层顶埋深 11.7m，承压水位埋深 4.5m，承压水位标高-1.73m。观测时间 2012 年 3 月 7 日2012 年 3 月 13 日。 承压水 工程场区承压水主要赋存于2粉砂夹粉土层中，承压水补给来源为上 部松散层渗入补给、微层压水与之联通补给、越流补给及地下径流排泄。 承压水层顶埋深 26.1m，承压水位埋深 4.75m，承压水位标高-1.66m。观测 时间 2012 年 3 月 20 日2012 年 3 月 26 日。 3 地质条件评价 本工程区间地质属于软土地基，围岩分级为级，可挖性分级为 级。 2粉土夹粉砂层透水性较强，且为承压含水层，在一定的动水压 力

10、作用下易产生流土、管涌等不良地质，可能导致盾构掘进面不稳定。 1层和1层粉质粘土工程性质一般，土体相对较弱，具有一定的 触变性，在动力作用下，土体结构较易破坏，使强度降低、变形增加，导 致开挖面失稳。 2 2、施工工期、施工工期计划计划 截至 8 月 10 日，尹通区间左线已推拼 280 环，左线 502 环穿越高压天 然气管道，按目前掘进速度，预计 8 月 30 日左线首先穿越高压天然气管道； 右线 506 环穿越高压天然气管道，尹通区间右线预计 9 月 5 日始发，10 月 25 日右线将穿越高压天然气管道。 3 3、施工风险分析、施工风险分析 3.13.1 地质风险地质风险 盾构穿越1层

11、和1层粉质粘土层，土体相对软弱，具有一定的触变 性，在动力作用下，土体结构较易破坏，2层粉土夹粉砂层，透水性较强， 且为微承压含水层，在一定的动水压力作用下易产生流土、管涌等不良地 质，可能导致盾构掘进面的不稳定。 3.23.2 环境风险环境风险 高压天然气管道紧邻郭新河，河面宽 26m，河底距离隧道顶垂直距离 8m，盾构穿越高压天然气管道时基本位于2层粉土夹粉砂层中，土体在动 力作用下扰动后极易发生变形，引起高压天然气管道变形过大甚至开裂。 3.33.3 自身风险自身风险 高压天然气管道直径为 0.5m，与左线隧道最小垂直净距 5.258m，与右 线隧道最小垂直净距 4.258m。盾构机在到

12、达高压天然气管道前，如果土压 力设置过大、出土量少，会对前方土体进行挤压，土压力升高，高压天然 气管道原本四周平衡的受力状态就会发生变化，单侧局部荷载过大，管道 会产生变形。反之土压力设置过小，就会产生局部超挖，盾构机前面土体 坍方，管道四周受力平衡也会受到破坏，严重时可能危及高压天然气管道 安全。如何保证隧道穿越时土体稳定，管道不受破坏，是本工程施工控制 的重点。 4 4、盾构、盾构机施工情况及控制要点机施工情况及控制要点 4.14.1 盾构机盾构机概况概况 本区间采用 2 台铁建重工 zte6410mm 土压平衡盾构机进行掘进施工。盾 构推进时，碴土通过刀盘开口进入土仓，再经过螺旋输送机从

13、土仓底部排 出，由皮带输送机运送排入土箱，然后由土箱车送至地面。其工作原理见 下图。 土压平衡工作原理示意图土压平衡工作原理示意图 盾构推进时，前端刀盘切削土层，切削下来的土体进入密封土仓，当 土仓内的土体足够多时，可与开挖面上的土、水压力相平衡，使开挖面地 层保持稳定。盾构设有螺旋输送机，由其将渣土排送到土箱，运至地面。 螺旋输送机的排土口上装有滑动闸门或螺旋式漏斗，以控制出土量。在盾 构掘进过程中向开挖面加压灌注水、粘土、膨润土、高浓度泥水、泥浆和 泡沫等，同时靠刀盘和搅拌翼混合搅拌切削下来的土体，使之具有止水性、 流动性。使得切削下来土体能够顺利排出，又能提供压力，与开挖面的水、 土压保

14、持平衡。 由于土压平衡盾构机对推进时的土压力控制比较精准，所以推进时对 周围环境的影响也非常小，完全适用于穿越软土的隧道施工。 4.24.2 盾构控制要点盾构控制要点 在穿越高压天然气管道施工中，盾构将对管道产生影响，盾构推进产生 的推进力、侧摩阻力以及盾构推进后所引起的土体变形将影响管道受力状 态，破坏管道整个受力体系，危及管道安全。有效地控制掘进参数是施工 的关键控制点，做到以严谨的施工技术为依托、精心施工、精细管理。 4.2.1 开挖面稳定控制 沉降控制的关键之一是开挖面的稳定控制。开挖面的控制是个系统控 制过程，涉及水土压力、出土量、添加剂的使用等掘进参数的控制和优化， 而掘进参数优化

15、的基础又来源于施工过程中对沉降数据的分析、沉降规律 的掌握、土压波动的控制程度和稳定程度的评估等。盾构施工作为一种动 态的施工控制过程，在过高压天然气管道之前的 50 米的施工技术管理的成 果对过高压天然气管道施工具有很大的指导作用，必须加强前期的施工技 术管理。 4.2.2 添加剂的使用管理 添加剂的合理使用是确保盾构顺利掘进、维持开挖面稳定、实现均衡连 续盾构施工的关键。盾构机操作手和值班工程师在盾构机掘进时，随时观 察和分析扭矩、推力、土压及波动、螺旋输送机排出土的状态（即塑流性） ， 对水、泡沫的加入方式、部位、加入量、参数设置等进行调节和控制，并 始终让刀盘及螺旋输送机工作油压保持正

16、常的数值。根据该段区域的实际 情况，盾构穿越的是粉质粘土、粉土夹粉砂区域，粉质粘土、粉土和粉砂 自身具有较高的细颗粒含量，加入适当的泡沫可以使土体的塑流性得到较 大的改善，保证掘进的正常进行，使得盾构前方土压保持稳定，较好的控 制地面的隆陷。 在泡沫的使用方面除了达到机械及物理改良之外，另外一个重要的作用 是作为软保压的介质，以实现全断面的压力平衡，这也是在软土地层及临 时停机期间重要的维持开挖面稳定的措施。 在泡沫参数设定方面，盾构操作手应密切注意实际出土状况，土压变化， 刀盘及螺旋机的工作状况来及时调整泡沫流量、溶液配比和发泡倍率等参 数。泡沫加入不足时，排土困难，还容易在刀盘中心形成泥饼

17、；泡沫加入 过多，对土压维持不利。所以要根据过高压天然气管道之前的 50 米段积累 这方面的施工参数，确定一个最佳的泡沫添加参数值。 4.2.3 壁后注浆控制和管理 为了确保浆液能及时填充管片壁后形成的空隙，并保证充填度和压力， 需采取同步注浆为主，辅以二次注浆的措施，并合理确定注浆的点位、时 机、压力和量。同时根据掌握的反馈信息及时调整浆液的配比，使浆液的 配比更科学、更合理。为保证浆液的质量，要对制备浆液的原材料进行严 格控制，要定期测定浆液的坍落度、粘性、离析率、凝结时间、抗压强度 等。 在掘进过程中有可能有盾尾密封刷漏浆而造成实际注浆量不够的情况, 所以在掘进过程中,如果发现有漏浆情况

18、,应及时停止掘进,手动开启盾尾油 脂注入系统,盾尾停止漏浆后再掘进。 为了确保注浆的效果能达到过高压天然气管道的要求，在过高压天然气 管道之前的 50 米施工中，要总结积累注浆压力和注浆量的参数，并根据监 测来控制注浆量和注浆参数，以便确保过高压天然气管道的安全。 5 5、盾构下穿高压天然气管道施工、盾构下穿高压天然气管道施工技术措施技术措施 5.15.1 施工准备施工准备 5.1.1 现场踏勘及资料收集 穿越施工前约 20 天，通过勘探部门的现场勘探工作，掌握现场的工况 条件。目前高压天然气管道已投入运营，因此施工前需协同业主与苏州天 然气管网股份有限公司联系，加强沟通，将穿越风险降低到最小

19、程度。 5.1.2 分阶段控制区划分 根据盾构穿越高压天然气管道的工况特点，将盾构穿越分为 3 个阶段， 分别为盾构穿越前试推进阶段（a 区） ，盾构穿越阶段（特区）和盾构穿越 后阶段（b 区） 。 5.1.2.1 盾构穿越前试推进阶段 设定 50 米为推进试验段，将盾构切口到达高压天然气管道前 45 环5 环作为盾构穿越试推进段。 在这段范围掘进中结合地面沉降监测情况主要收集盾构推进参数，主 要印证和优化土压力、推进速度、加泥加泡沫量、同步注浆压力；二次注 浆采用惰性浆液，试验段印证和优化注浆压力及注浆量等，在进入穿越区 以前确定最优的施工参数。 5.1.2.2 盾构穿越阶段 把盾构切口到达

20、管道前 5 环开始设为穿越段开始，直至盾尾脱出管道 范围 5 环后共计约 20 环定为穿越段。 该控制区段施工时，主要根据穿越试推进段总结的推进参数和施工数 据来指导盾构的推进施工。在这个阶段主要任务是控制盾构的施工参数， 包括控制推进速度、正面土压力、同步注浆流量、同步注浆压力等主要施 工参数。此外，每隔 3 环在管片的不同点位安装 2 个球阀，保证可随时二 次补浆。确保穿越过程中高压天然气管道的安全。 5.1.2.3 盾构穿越后阶段 盾尾脱出高压天然气管道范围后 6 环20 环定为盾构穿越后阶段，共 15 环，掘进长度 18 米。 由于盾构穿越后，地面存在一定程度的后期沉降，会对高压天然气

21、管 道造成影响。必须在穿越区域的隧道内准备充足的补压浆材料以及设备， 根据沉降监测情况进行后期补压浆。 5.1.3 建立联系网络 与苏州天然气管网股份有限公司建立联系，便于施工中的监测和突发 事件的应急处理。同时，在施工中互通信息，保证盾构施工和高压天然气 管道的顺利运营。 5.1.4 测量核准里程 在盾构穿越施工前，再次复核测量盾构机里程，确认盾构与天然气管 道的相对位置，同时明确盾构穿越时各个部位的位置，以便采取相应的技 术措施。 5.1.5 技术准备和设备管理 为确保盾构顺利穿越，在盾构穿越前，对所有施工人员进行技术交底 和安全交底。使每一个参加施工的工作人员清楚了解盾构隧道与高压天然

22、气管道的相对位置，以及盾构穿越流程。在盾构机操作室张贴相关技术交 底、盾构穿越流程及重点控制措施。此外，使施工人员了解相关的应急预 案，及发生突发事件的简单处理方法，便于争取时间。 设备管理上，穿越前，仔细对设备进行一次检查和保养，特别是盾构 机，认真检修存在的问题，保证在良好的工况条件下进行穿越施工。同时， 仔细检查盾构机的同步注浆设备和管路，并保证二次注浆设备的正常。对 行车、电机车、补压浆和拌浆设备等进行彻底检修清理，排除故障隐患， 保证穿越期间设备正常运转，避免由于设备上的原因导致施工停顿，影响 整个施工质量控制。 5.25.2 施工技术措施施工技术措施 5.2.1 施工过程中严格控制

23、掘进土压力 穿越高压天然气管道土压升高或降低对构筑物都是不利的，容易造成 管道的隆起和沉降，所以在掘进过程中要严格保持掘进面的土压稳定，在 穿越高压天然气管道控制掘进土压为 200220 kpa。保证土仓内的土压力， 控制盾构掘进开挖引起的沉降。 5.2.2 盾构机壳外注浆减阻措施 盾构推进过程中，在一般情况下正常推进即可，在穿越高压天然气管 道路段为减小盾构机壳和周围土体的摩擦力，减小盾构机壳对土体的扰动， 减小后期土体的固结沉降，在本段采取向机壳外注高浓度膨润土浆，使盾 构机壳和土体之间保持润滑。具体设备如下： 高浓度膨润土浆搅拌机：0.6m3； 膨润土浆压送泵； 浆液输送临时管路； 浆液

24、搅拌操作临时台车。 5.2.3 严格控制出土量 盾构每环的掘进长度为 1.2m，掘进每环的原状土计算量为 39.07m3。 根据我公司实际盾构施工经验和本段的土质情况，考虑按扩大 1.25 倍计算， 即每环需运输土方量为 48.83 m3。在盾构出土时严格控制出土量，在每个 土斗标注刻度，使每环出土量均在控制范围内，严禁多出土。 5.2.4 严格控制盾尾同步注浆 在盾构常规段施工，我单位采用注入消石灰+中细砂+粉煤灰的准厚浆 作为同步注浆浆液，在盾构穿越高压天然气管道期间，为加快浆液的凝固 时间同步注浆改为掺加水泥的准厚浆，缩短浆液凝固时间，尽最大程度减 少由于浆液凝固时间造成的沉降和浆液损失

25、。 在盾构常规段同步注浆采用注浆量控制即可满足地面沉降要求，在穿 越高压天然气管道段同步注浆时采用双控措施，以注浆压力控制为主，注 浆量控制为辅，确保浆液的饱满。 在穿越高压天然气管道段，为确保盾尾密封良好，保证同步注浆效果， 选用进口盾尾密封油脂，油脂加入量增加 1 倍，保证不漏水，不漏浆。 5.2.5 严格控制二次补注浆 在盾构常规段以盾尾同步注浆即可满足沉降控制的要求，为保证沉降 控制效果，在穿越高压天然气管道段采用对已完成结构外侧进行二次注浆， 控制地面的后期沉降。 二次注浆采用后方注浆方式，即在后几环注浆孔进行壁后注浆，注浆 量同样以注浆压力控制为主。 在双液注浆时做好防堵措施： 盾

26、构机具有两套输送浆液的管路，平时只需要一套管路，另一套留 做备用； 开始注浆时，要先注水泥浆，当注入量达到 300l 时再开始注入水 玻璃； 在停止注浆时，要先停水玻璃，待水泥浆继续注入 300l 时再停止 水泥浆； 每次注浆完毕，都要对管路进行冲洗，冲洗包括混合管、水泥浆注 入管、回水管。每个作业队交接班前要对管路进行一次彻底的冲洗。 5.2.6 严格控制盾构掘进轴线 盾构轴线的控制是盾构工法的重点，是保证盾构顺利施工的重要因素。 掘进时必须注意以下几个方面： 控制好掘进的技术参数，如土压、推速等。当土压过低时，不仅容 易造成地层的沉降，而且对盾构轴线的控制也有影响，容易造成盾构下沉； 另外

27、注浆的位置及压力，注浆压力过大一方面对地层的扰动较大，另一方 面也会使得盾构向注浆位置的反方向移动，不利于盾构的轴线控制； 正确进行盾构千斤顶的编组及分区油压的控制，推进时对千斤顶选 择的正确与否直接关系到盾构轴线的轨迹，在盾构轴线控制一节里，针对 各种不同盾构轴线位置详细的列出了千斤顶编组及分区油压控制对盾构轴 线控制的作用； 合理使用盾构的铰接装置，当盾构偏离隧道设计轴线较多或盾构姿 态极差时（见前面对盾构姿态的描述） ，通过调整千斤顶的编组与选择及分 区油压控制都较难以达到目的时，可通过开启盾构铰接装置，具体的操作 为：根据盾构的偏离程度计算盾构中折每一步的转折角度，先开启盾构的 仿形刀

28、进行超挖施工，超挖的长度一般为盾构的半个到一个盾构机身的长 度，然后根据计算调整盾构的中折装置，再辅以千斤顶编组及分区油压控 制，进行掘进施工，推进时根据盾构姿态的测量数据随时调整中折角度， 直到盾构回到设计轴线上来。 5.2.7 严格管片拼装质量的控制 管片拼装质量直接影响盾构的施工进度，必须注意以下几点： 必须合理使用管片，管片拼装手必须熟悉各种管片特征； 必须做好管片的运输、保存。 5.2.8 控制合理的推进速度 控制合理的推进速度，使盾构匀速慢速施工，减少盾构对土体的扰动， 达到控制地面变形的目的。 在穿越区施工过程中，盾构掘进速度控制在 23cm/min，尽量保持推 进速度稳定，确保

29、盾构均衡、匀速地穿越高压天然气管道段，以减少对周 边土体的扰动影响，以免对其结构产生不利影响。 5.2.9 高压天然气管道杂散电流防护 为确保在运营时不因杂散电流对管道造成影响，结合本段区间与天然 气管道这一特殊地理环境，本段区间杂散电流防护除采用基本措施进行外， 还应采取特殊措施加强对高压天然气管道的杂散电流防护： 1）加强钢轨绝缘： 基本措施：正线采用 60kg/m 焊接长钢轨，以减小钢轨电阻和接头电阻； 轨道的单个扣件的绝缘部件工作电阻大于 108，线路建成开通时，钢轨对 道床的泄漏电阻不得小于 15km；为减少对扣件的污染，增强轨道的绝缘 性，在枕式整体道床轨下部位道床面宜低于轨枕承轨

30、面 3040mm。 特殊措施：在尹中路站至通达路站区间，轨道采用弹性短轨枕式整体 道床，即用橡胶套靴包裹轨枕，在钢轨与道床之间进行二次绝缘，增大钢 轨与道床之间的绝缘电阻，减少杂散电流泄露。 2）降低钢轨电位 杂散电流的大小等于钢轨泄漏至地下电流密度的积分，即： 由上式可以看出，全线杂散电流的总量除与钢轨绝缘电阻(泄露电阻) 密切相关外，还受钢轨正电位的影响。可采用如下措施降低钢轨电位： dl r v dlii l l l l 2 1 2 1 散散散散 位位位位 位位位位位 位位 基本措施：保证回流通路畅通，回流钢轨焊接为无缝长钢轨，回流电 缆与轨可靠焊接；减少牵引回流通路电阻，钢轨接头电阻要

31、求不大于 1 米 长完整钢轨电阻值，在钢轨与负极柜之间增设辅助回流线，在车站两端、 区间上、下行钢轨间设 2150mm2均流电缆；减小供电距离，运营中正线牵 引网采用“双边”供电。 特殊措施：初期列车运行密度低，供电回路电流小，钢轨电位处于低 水平；随着近远期列车密度的增加，钢轨电位逐渐升高，导致杂散电流泄 漏量增加。因此，线路运营初期，在管线穿越区间预留钢轨并联电缆条件， 待近期或远期钢轨电位增大到使杂散电流泄漏量超标时，再将电缆与钢轨 并联，进一步减小回流轨道电阻，以达到降低钢轨电位的目的。 3）加强监测及日常维护 将管道与隧道交叉位置作为监测敏感点，在道床、隧道两层收集网结 构钢筋中引出

32、测量端子，利用监测装置记录高峰小时结构钢筋极化电位， 如测试到某段结构钢筋电位超过极化电位限制值，则该区段杂散电流超标， 应对钢轨回路及钢轨泄漏阻抗进行测试检查，结合测试结果进行维护。做 好该区段的排水工作，地铁主体结构的防水层，必须具有良好的防水性能 和电气绝缘性能。在车站、隧道内应设有畅通的排水措施，不允许有积水 现象。在 2 号线延伸线投入运行后，应特别加强该区间的清扫排污、绝缘 设备维护工作。 6 6、监测、监测方案方案 本区间盾构在里程左 dk28+531 和里程右 dk28+536 处下穿高压天然气 管道，地面车流交通繁忙。对高压天然气管道的监测及地面沉降等重要部 位的监测，将是本

33、工程的监测重点与主要对象，项目制定了专门的施工监 测方案，建立完善的监测网络，确保监测成果的准确及高效。 6.16.1 施工监测施工监测 6.1.1 监测项目设定及变形控制范围 1.地表沉降监测 2.天然气管线沉降监测（间接监测） 3. 沉降控制标准： 监测项目预警值（mm）报警值（mm） 管线沉降 35 地表沉降 1620 6.1.2 测点布设 施工前与各管线单位联系，对已有的管线资料进行核实，如有差异应 将管线落到具体的地形图上，按管线单位要求进行监测点的埋设，尽量利 用管线设施布设直接测点。由于现场施工情况，不具备布设直接观测点， 所以采用间接观测法。在地表布设深层监测点观测沉降。详细布

34、点如下： 天然气管道监测分为三个部分： 穿越前：在穿越天然气管道前 30m 位置设立试验段，主要目的是为了 穿越天然气管道提供详细的施工掘进参数。试验段布点情况为垂直与线路 方向布设 2 排断面点，两断面点间距为 10m，每排断面点 7 个地标深层监测 点，监测点埋深6m； 穿越时：沿高压管线线路方向每 10 米一排断面点，每断面 3 个地表深 层监测点，点间距约 0.4m。测点采用钻孔法布设，钻孔深度6 米，内置 pvc 管，pvc 管内埋设钢筋，空隙处以黄沙填充密实。采用 24 小时现场监 测，1 次/ 3-4h，严格保证现场检测数据的及时性、准确性； 穿越后：穿越后一个星期，监测频率为

35、2 次/天；穿越后一个月频率为 1 次/7 天；穿越后半年频率为 1 次/30 天。确保天然气管线不受盾构施工影 响。保证盾构掘进的顺利与天然气管道的安全。 其它没有管线设施的区域，采用布设地表沉降点的方法。盾构轴线， 边线区域已加密布设监测点。 （详见后附布点图） 6.1.3 测量精度 1）控制测量精度要求 水准控制网按国家二等水准要求进行，各项技术指标如下： 等 级读数基附差测站附合差路线闭合差备 注 二等水准 0.3mm0.5mm2 mm ll 为公里数 在测量过程中固定观测人员和仪器，测量成果必须严密平差。 2）高程按二等水准测量，进行闭合路线或往返观测： （1）水准每站观测高程中误差

36、 m0 为 0.3mm； （2）水准附合路线，其附合差 fw 为0.5mm(n 为测站数)； n 6.1.4 监测仪器 仪器名称仪器型号数量仪器精度 全站仪leicatcra11011 台 1.5；22ppm* d 水准仪天宝-dini31 台 0.3mm 计算机戴尔1 台 2m 条码尺天宝配套1 付 6.1.5 数据处理 沉降观测数据,进行如下处理： 绘制时间位移曲线散点图，具体分析与地表沉降监测相同。当位 移时间曲线趋于平缓时，可选取合适的函数进行回归分析，预测最大沉降 量。 6.1.6 监测技术人员组成 为了保证工作质量及进度，根据现场要求组成盾构穿越高压天然气管 道监测专项小组，监测专

37、项小组人员组成结构如下： 职 务姓 名职 称 组 长刘祥松工程师 技术负责人陈 志工程师 技术负责人高冬冬助 工 辅 工23 人 6.26.2 信息化管理信息化管理 本工程施工强化信息管理，建立完善的信息反馈网络和现场指挥中心， 应用“远程监控系统” ，将施工面和监测点的即时情况及时反馈指挥中心， 指导施工。 6.2.1 地面监测数据反馈 将地面监测数据汇总后传送到盾构工作面，指导盾构司机正确推进。 6.2.2 盾构各类参数反馈 将盾构姿态报表和盾构设备各类运行参数汇总后，传送到地面监控室 进行数据分析。 6.2.3 数据分析 将隧道内数据通过回归分析，指导盾构推进。 7 7、应急预案、应急预

38、案 7.17.1 指导思想和原则指导思想和原则 坚持“安全第一，常备不懈，以防为主，全力救援，以人为本”的方 针，采取切实可行的措施，建立安全生产事故紧急救援保证体系。在安全 事故发生时，应急救援预案能及时启动，并科学迅速地组织开展救援工作， 最大限度地减少人员伤亡和国家财产损失。 在处置地铁建设过程中的各类突发事故时，必须坚持“快速反应、先 期处理、统一指挥、协同作战”的原则。 7.27.2 应急指挥机构应急指挥机构 对于盾构穿越高压天然气管道中可能发生的风险，成立应急小组，组 成 4 方联动机制，应对风险事故的发生。 轨道公司：徐红军 项目经理：刘培洪(13507

39、180919) 值班经理：冯建伟 盾构队长：吴俊呈 项目总工：张训剑 项目书记：詹德红 掘进班管片加工班机修班注浆班辅助班 苏州天然气管网股份有限公司： 高云程 铁四院 应急指挥机构图应急指挥机构图 本工程按上图所示组建应急指挥机构，其中轨道公司副总经理助理徐 红军担任应急指挥部总指挥。 7.2.1 现场风险防范领导小组 在施工现场建立以盾构队长为首的现场风险防范领导小组和工作小组。 7.2.2 信息报告和通讯联络 结合工地施工实际情况，完善施工风险情报信息

40、网络，健全信息报告 制度，保持信息渠道的畅通。重要情况的报告要及时、准确，不漏报、误 报或隐瞒不报。有些情况一时间不清楚的，应先作最初报告，尽快核实清 楚后再详细上报，注意做好续报。 在工地办公室的显著位置张贴项目部管理人员、业主以及苏州高压天 然气管网股份有限公司运营部门人员的联络方式。工地现场重要场所配备 有内线电话以及主要管理人员配备对讲机。 7.37.3 应急处理程序应急处理程序 工程施工过程中出现险情，立即启动应急预案，按照应急处理程序进 行工程抢险。具体见应急处理程序图。 立即上报业主、监 理以及苏州天然气 管网股份有限公司 实施抢险方案 应急处理程序图应急处理程序图 7.47.4

41、 应急措施应急措施 7.4.1 施工组织管理 （1）针对发生的具体问题，对施工人员进行交底，做到精心施工，同 时加强值班管理及相应的监测。 （2）组织专门人员进行 24 小时现场监控。 7.4.2 盾构掘进 （1）当发生盾构螺旋机出土不畅等情况时，采用交替正反旋转螺旋机 进行处理，必要时可压注膨润土。 （2）盾构恢复推进前，对螺旋机闸门进行检查保养，确保必要时及时 关闭。 （3）盾构穿越高压天然气管道过程中，如盾构机前部地面发生沉降可 利用盾构机切口环上的预留注浆孔从盾构机内压注双液浆。 7.4.3 盾尾防渗措施 （1）定期、定量、均匀地压注盾尾油脂； （2）控制壁后注浆的压力，以免浆液进入盾

42、尾，盾尾密封性能降低造 成盾尾密封装置被击穿，引起土体中的水渗入隧道； （3）管片居中拼装，以防盾构与管片之间的建筑空隙过分增大、降低 盾尾密封效果，引发盾尾漏泥、漏水； （4）若局部盾尾刷密封效果差不能及时更换时，为防止盾尾漏泥、漏 水，可在管片背部整圈垫放海绵，封堵管片与盾体的间隙； （5）必要时，可每隔一定的距离压注一圈聚氨酯，作为止水保护圈。 出现险情 上报项目部 采取相应的应急 措施 统一指挥 维护现场秩序 保护现场人员、设 备 作出处理方案 配合抢修 排除险情 7.4.4 地面沉降控制 沉降控制主要通过在盾构推进过程中采取以下措施减少地层变形： （1）随时调整盾构施工参数，减少盾构

43、的超挖和欠挖，以改善盾构前 方土体的坍落或挤密现象，降低地基土横向变形施加于建筑物基础上的横 向力。地表沉降及隆起值应严格控制在-20mm+5mm 之间，影响范围宜控制 在隧道中线两侧各 14m 以内。 （2）盾构隧道在通过以上控制性区段时，推进过程中不得停顿，应及 时进行同步注浆和二次补充注浆、适当增加注浆量，减少盾尾通过后隧道 外周围形成的空隙，减少隧道周围土体的水平位移。 7.4.5 天然气管道事故应急措施 （1）事故现场值班人员通过以下方法判断是天然气泄漏、燃烧、爆炸 事故后，立即拨打苏州天然气管网股份有限公司抢险电话及火警电话 119： 1、天然气泄漏判断：高压管道泄漏处有明显泄露气

44、体的气流声，也可 能会有泥土飞溅现象发生，城市民用管道天然气中添加了臭味剂，泄漏处 还会有浓重天然气味道。 2、天然气燃烧判断：高压天然气管道一般是埋地铺设，燃烧火焰是从 地表往上进行扩散，而且伴随有明显的气流声。 3、天然气爆炸判断：爆炸发生后，在爆炸点附近还会有大量的泄漏现 象发生。 （2）得到天然气管道事故报警或报告后，立即启动应急预案，派出抢 险队伍，并采取相应应急措施： 1、立即将事故报告上级主管领导、各级政府和各政府职能部门。 2、抢险人员迅速到达泄漏现场，正确分析判断事故发生的位置，用最 快的办法切断事故管段上下的截断阀，并对事故管段的余气进行泄压放空， 必要时可以采取火炬放空方式。 3、事故现场抢险人员同时配合、协调救护人员和消防官兵做好事故地 点的抢救受伤人员、指导疏散群众、维护正常秩序的工作，并不间断对泄 漏区域进行定点和不定点的天然气浓度检测，及时掌握泄漏浓度和扩散范 围，恰当设置安全警戒范围，禁止无关人员进入。 4、在危险区域还要通知电力或附近企业立即断电，消除可能产生的其 他火源，并不准敲打金属、使用通讯或能产生火花的工具，禁绝一切烟火。 5、当已经起火，天然气泄漏还没有得到控制时，切勿盲目将火全部扑 灭，否则，火灭后天然气泄漏出来继续与空