西安地铁三号线标盾构区间难点及风险源应对措施

1、 北京住总集团西安地铁三号线北京住总集团西安地铁三号线TJSG-12TJSG-12标标 盾构施工难点及风险点应对措施盾构施工难点及风险点应对措施北京住总集团西安地铁三号线TJSG-12标项目部 2014年9月一、工程概况西安地铁三号线西安地铁三号线TJSG-12TJSG-12标标包括一站两区间，为胡家庙包括一站两区间，为胡家庙站、胡家庙站、胡家庙 通化门区间和通化门区间和胡家庙胡家庙 石家街区间石家街区间, ,区间穿区间穿越三条地裂缝（越三条地裂缝（f f3 3、f f4 4和和f f朝阳朝阳门门）和陇海铁路线。施工工）和陇海铁路线。施工工法有盖挖、盾构和浅埋暗挖法有盖挖、盾构和浅埋暗挖施工等

2、。施工等。工程计划于工程计划于20112011年年1212月月1 1日日开工，开工，20142014年年7 7月月3131日竣工日竣工验收，总工期验收，总工期3232个月。个月。f f朝阳门朝阳门f3f3地裂缝地裂缝f4f4地裂缝地裂缝陇海铁路陇海铁路v1.11.1、胡家庙站、胡家庙站v 胡家庙站位于长缨路与金花北路十字路口，沿城市胡家庙站位于长缨路与金花北路十字路口，沿城市主干道金花北路西侧南北设置。车站总长为主干道金花北路西侧南北设置。车站总长为233.7m233.7m，标，标准段宽度准段宽度20.5m20.5m，为地下，为地下2 2层岛式车站，采用盖挖法，六层岛式车站，采用盖挖法，六四式

3、军便梁铺盖施工四式军便梁铺盖施工 。v1.21.2、通化门、通化门 胡家庙区间胡家庙区间v 通化门通化门 胡家庙区间线路总长胡家庙区间线路总长727m 727m ，其中盾构隧道，其中盾构隧道右线全长右线全长439m439m，左线全长，左线全长454m454m；暗挖段右线总长；暗挖段右线总长273.m273.m，左线总长左线总长258m258m。v1.31.3、胡家庙、胡家庙 石家街区间石家街区间v 胡家庙胡家庙 石家街区间线路总长石家街区间线路总长998m998m，盾构区间右线，盾构区间右线全长全长774m774m，左线全长，左线全长640m640m。暗挖隧道右线全长。暗挖隧道右线全长224m

4、224m，左，左线全长线全长268m268m；2014年年12月月20日始发日始发2015年年3月月25日解体吊出日解体吊出2015年年3月月5日解体吊出日解体吊出2014年年11月月20日始发日始发454m通化门站通化门站通化门胡家庙区间隧道施工总体计划安排胡家庙站胡家庙站439mf4右线右线左线左线v1.4、盾构隧道施工计划安排、盾构隧道施工计划安排胡家庙站胡家庙站胡家庙石家街区间隧道施工总体计划安排石家街站石家街站f3F朝阳门朝阳门2014年年9月月2015年年5月月2014年年7月月2015年年11月月v1.4、盾构隧道施工计划安排、盾构隧道施工计划安排1.5、工程地质与水文地质情况、

5、工程地质与水文地质情况v1.5.1、通化门、通化门胡家庙区间胡家庙区间v地形地貌地形地貌v通化门胡家庙区间，地貌单元由南向北依次跨越西北工通化门胡家庙区间，地貌单元由南向北依次跨越西北工业大学洼地、槐芽岭黄土梁；地面总体呈南高北低之势，业大学洼地、槐芽岭黄土梁；地面总体呈南高北低之势，地面高程介于地面高程介于407.64m414.47m。本区间场地内有。本区间场地内有f4地裂地裂缝通过。缝通过。v工程地质工程地质v区间场地内地层为：地表分布有厚薄不均的全新统人工填区间场地内地层为：地表分布有厚薄不均的全新统人工填土（土（Q4ml）；其下为上更新统风积（）；其下为上更新统风积（Q3eol）新黄土

6、及残）新黄土及残积（积（Q3el）古土壤，再下为中更新统（）古土壤，再下为中更新统（Q2eol）老黄土，）老黄土，冲积（冲积（Q2al）粉质粘土、中砂等。）粉质粘土、中砂等。 v通化门胡家庙区间通化门胡家庙区间2010年年10月月12月勘察时钻探揭露，月勘察时钻探揭露，场地内地下潜水稳定水位埋深场地内地下潜水稳定水位埋深10.4015.60m之间，相应之间，相应高程为高程为395.72399.18m。根据西安长期水位观测资料，。根据西安长期水位观测资料，勘察时接近平水位期。地下水年变幅勘察时接近平水位期。地下水年变幅2m左右。地下水主左右。地下水主要赋存于中、上更新统黄土、古土壤、粉质粘土层及

7、其中要赋存于中、上更新统黄土、古土壤、粉质粘土层及其中的砂层夹层中，含水层的厚度大于的砂层夹层中，含水层的厚度大于50m。砂土夹层透水性。砂土夹层透水性良好，本区间揭露的砂层主要为中砂层，揭露的最大厚度良好，本区间揭露的砂层主要为中砂层，揭露的最大厚度5.30m，最浅埋深，最浅埋深34.0m，主要分布在区间的两端，地下，主要分布在区间的两端，地下水主要接受大气降水及侧向地下水径流补给。潜水排泄方水主要接受大气降水及侧向地下水径流补给。潜水排泄方式主要为侧向径流排泄。式主要为侧向径流排泄。通化门站通化门站胡家庙站盾构区间平面图胡家庙站盾构区间平面图454m454m439m439m 通化门站通化门

8、站胡家庙站盾构区间隧道主要为直线段和缓和曲线段，胡家庙站盾构区间隧道主要为直线段和缓和曲线段，平面最小半径为平面最小半径为1000m。其中左线在盾构到达通化门站段连续下穿。其中左线在盾构到达通化门站段连续下穿三栋楼房（建工金华酒店、西安邮局金花分局、水泥质检站家属三栋楼房（建工金华酒店、西安邮局金花分局、水泥质检站家属楼），右线隧道距离东二环长乐桥桥桩为楼），右线隧道距离东二环长乐桥桥桩为2.47.1m。通化门站通化门站胡家庙站盾构区间地质剖面图一胡家庙站盾构区间地质剖面图一通通 胡区间前胡区间前240m240m盾构隧道穿越的地层主要为古土壤和老黄土（水下），地下水盾构隧道穿越的地层主要为古土

9、壤和老黄土（水下），地下水位位于隧道中间部位，对盾构施工有一定的影响。位位于隧道中间部位，对盾构施工有一定的影响。盾构始发井盾构始发井通化门站通化门站盾构始发井盾构始发井通化门站通化门站通化门站通化门站胡家庙站盾构区间地质剖面图二胡家庙站盾构区间地质剖面图二盾构始发井盾构始发井通化门站通化门站通通胡区间到达端胡区间到达端200m盾构隧道穿越的地层主要为古土壤，上部有部分饱和软黄盾构隧道穿越的地层主要为古土壤，上部有部分饱和软黄土，下部有少量的老黄土（水下），地下水位位于隧道中间部位，对盾构施工有土，下部有少量的老黄土（水下），地下水位位于隧道中间部位，对盾构施工有一定的影响。一定的影响。v1.

10、5.21.5.2、胡家庙、胡家庙 石家街区间石家街区间v地形地貌地形地貌v胡家庙石家街区间，地貌单元由南向北依次跨越槐芽岭胡家庙石家街区间，地貌单元由南向北依次跨越槐芽岭黄土梁、莲花池洼地、劳动公园黄土梁及八府庄洼地；隧黄土梁、莲花池洼地、劳动公园黄土梁及八府庄洼地；隧道位于东二环下方，下穿陇海线段位于东二环两侧路下方。道位于东二环下方，下穿陇海线段位于东二环两侧路下方。地面高差较大，勘探点地面高程介于地面高差较大，勘探点地面高程介于400.36408.13m400.36408.13m。本。本区间场地内有区间场地内有f f朝阳门及朝阳门及f3f3地裂缝通过。地裂缝通过。v工程地质工程地质v区间

11、区间50m50m深度内场地内地层为：地表分布有厚薄不均的全深度内场地内地层为：地表分布有厚薄不均的全新统人工填土（新统人工填土（Q4mlQ4ml）；其下为上更新统风积（）；其下为上更新统风积（Q3eolQ3eol）新黄土及残积（新黄土及残积（Q3elQ3el）古土壤，再下为中更新统风积）古土壤，再下为中更新统风积（Q2eolQ2eol）老黄土，再下为冲积（）老黄土，再下为冲积（Q2alQ2al）粉质粘土、粉土、）粉质粘土、粉土、细砂、中砂及粗砂等。细砂、中砂及粗砂等。 v水文地质条件水文地质条件v拟建场地拟建场地20102010年年1010月月1212月勘察时钻探揭露，场地内地下潜月勘察时钻探

12、揭露，场地内地下潜水稳定水位埋深水稳定水位埋深5.205.2014.00m14.00m之间（部分地段高差变化大），之间（部分地段高差变化大），相应高程为相应高程为392.24392.24397.33m397.33m。勘察期间接近平水位期。地。勘察期间接近平水位期。地下水年变幅下水年变幅2m2m左右。左右。v拟建场地地下水主要赋存于中、上更新统黄土、古土壤、粉拟建场地地下水主要赋存于中、上更新统黄土、古土壤、粉质粘土层及其中的砂层夹层中，含水层的厚度大于质粘土层及其中的砂层夹层中，含水层的厚度大于50m50m。 641m641m，R=800mR=800m774m774m，R=500mR=500m

13、胡家庙胡家庙石家街盾构区间右线全长石家街盾构区间右线全长774m774m，左线全长，左线全长641m641m，平面曲，平面曲线半径线半径R=450R=4501200m1200m，最大坡度，最大坡度77，最小坡度，最小坡度22，隧道洞顶，隧道洞顶覆土覆土9.79.714.5m14.5m，中心线间距，中心线间距3232105m105m。其中盾构隧道分别下穿陇海铁路线及整备所，旁穿东二环金花隧其中盾构隧道分别下穿陇海铁路线及整备所，旁穿东二环金花隧道和华清路立交桥桥桩。道和华清路立交桥桥桩。胡家庙站胡家庙站石家街站盾构区间地质剖面图一石家街站盾构区间地质剖面图一胡家庙站胡家庙站石家街站盾构区间地质剖

14、面图二石家街站盾构区间地质剖面图二1.6周边环境及建构筑物情况周边环境及建构筑物情况与隧道与隧道位置关系位置关系序号序号名称名称产权单位产权单位楼层楼层结构形式结构形式备注备注右线东侧右线东侧1 1东二环桥东二环桥市政公用设施局市政公用设施局砼砼左线西侧左线西侧2 2档案楼档案楼西北电力设计院西北电力设计院地上地上5 5层层砖混砖混建于建于19821982年年3 3电信营业厅电信营业厅西北电力设计院西北电力设计院地上地上1 1层层砖混砖混属于档案楼裙楼属于档案楼裙楼4 4国谊大药房国谊大药房西北电力设计院西北电力设计院地上地上1 1层层砖混砖混属于档案楼裙楼属于档案楼裙楼5 5中国工商银行中国

15、工商银行西北电力设计院西北电力设计院地上地上1 1层层砖混砖混属于档案楼裙楼属于档案楼裙楼6 6办公楼办公楼西北电力设计院西北电力设计院地上地上5 5层层砖混砖混建于建于19561956年年7 7C#C#高层高层西北电力设计院西北电力设计院地上地上2828层、层、地下地下1 1层层框剪框剪建于建于20102010年年8 8建工科技实验楼建工科技实验楼总后建筑研究所总后建筑研究所（6202662026部队）部队）地上地上2323层、层、地下地下1 1层层框剪框剪在建在建9 9建工金华酒店建工金华酒店6202662026部队部队地上地上8 8层、地层、地下一层下一层砖混砖混1010邮局金花路分局邮

16、局金花路分局邮局邮局地上地上6 6层层砖混砖混包含两家商铺包含两家商铺1111胜利美食胜利美食私人（袁先生）私人（袁先生）地上地上2 2层层砖混砖混18992813595189928135951212建材设计家属院建材设计家属院建材设计院建材设计院地上地上6 6层层砖混砖混通通胡区间沿线建筑物调查表胡区间沿线建筑物调查表档案楼档案楼C座家座家属楼属楼办公楼办公楼通通胡区间沿线建筑物示意图胡区间沿线建筑物示意图总后建筑总后建筑研究所研究所建材厂家属建材厂家属楼楼西安邮西安邮政大楼政大楼建工金华建工金华酒店酒店通通胡区间沿线建筑物示意图胡区间沿线建筑物示意图与隧道的与隧道的位置关系位置关系序号序号

17、名称名称楼层楼层基础形式基础形式结构形式结构形式备注备注右线隧道右线隧道1 1紫昕花庭紫昕花庭2424层层桩基桩基框架框架2 2骏景园骏景园1616层层桩基桩基框架框架3 3华清立交桥桩华清立交桥桩 桩基桩基市政市政左线隧道左线隧道1 1陕建机仓库陕建机仓库2 2层层条形基础条形基础砖混砖混2 2陕建机公寓陕建机公寓2 2层层条形基础条形基础砖混砖混3 3雨水泵站雨水泵站2 2条形基础条形基础砖混砖混4 4华清立交桥桩华清立交桥桩 桩基桩基砖混砖混市政市政胡胡石区间沿线建筑物统计表石区间沿线建筑物统计表紫昕花庭紫昕花庭骏景园骏景园陕建机仓库陕建机仓库陕建机公寓陕建机公寓污水泵房污水泵房金花隧金

18、花隧道道华清华清立交立交桥桩桥桩华清华清立交立交桥桩桥桩陇海线及整备所陇海线及整备所二、难点及风险点分析与对策v2.12.1、盾构近距离侧穿沿线建筑物；、盾构近距离侧穿沿线建筑物；v2.22.2、盾构下穿多层建筑物；、盾构下穿多层建筑物；v2.32.3、盾构下穿陇海铁路线及整备所；、盾构下穿陇海铁路线及整备所；2.22.2、盾构近距离侧穿沿线建筑物；、盾构近距离侧穿沿线建筑物； （1 1）风险介绍）风险介绍 本标段地铁隧道位于西安市东二环主干道下，地面交本标段地铁隧道位于西安市东二环主干道下，地面交通量大，两侧房屋密集。通量大，两侧房屋密集。v 盾构机近距离侧向穿过沿线建筑物时会扰动周边土体，

19、盾构机近距离侧向穿过沿线建筑物时会扰动周边土体，产生土体沉降，甚至出现建筑物倾斜及开裂等不良情况；产生土体沉降，甚至出现建筑物倾斜及开裂等不良情况；v经项目部与监理对沿线建筑物进行详细调查后，结合建经项目部与监理对沿线建筑物进行详细调查后，结合建（构）筑物本身的特点和与地铁隧道的相对位置关系，确（构）筑物本身的特点和与地铁隧道的相对位置关系，确定以下建（构）筑物为重点监控对象。定以下建（构）筑物为重点监控对象。重点监控建筑物表重点监控建筑物表序号序号名称名称产权单位产权单位基础类型基础类型楼层楼层结构形式结构形式备注备注1 1东二环桥东二环桥市政设施市政设施管理局管理局桩基桩基砼砼2 2档案楼

20、档案楼西北电力西北电力设计院设计院条形基础条形基础地上地上5 5层层砖混砖混建于建于19821982年年3 3华清立交桥桩华清立交桥桩市政设施市政设施管理局管理局桩基桩基桩基桩基4 4陕建机仓库陕建机仓库陕建机陕建机条形基础条形基础2 2层层砖混砖混2.2.1、右线盾构隧道与东二环长乐桥桥桩位置关系、右线盾构隧道与东二环长乐桥桥桩位置关系 通通胡区间右线隧道在里程胡区间右线隧道在里程YDK30+YDK31+365处旁穿东二环处旁穿东二环长乐桥桥桩，共计长乐桥桥桩，共计15组桥桩，盾构隧道距离桥桩外轮廓线距离为组桥桩，盾构隧道距离桥桩外轮廓线距离为2.86.7m。承台下混凝土灌注桩长度为。承台下

21、混凝土灌注桩长度为43m，桩径，桩径1.3m。钢筋笼长。钢筋笼长38m，5m为素混凝土。为素混凝土。12根根25主筋沿圆周均匀布置，主筋沿圆周均匀布置，12根根25加加强主筋沿圆周穿插主筋间距均匀布置。桥桩与盾构隧道平面关系，强主筋沿圆周穿插主筋间距均匀布置。桥桩与盾构隧道平面关系，剖面关系及桥桩配件图见图剖面关系及桥桩配件图见图2-12-3；图图2-1、右线盾构隧道与东二环长乐桥桥桩位置关系图、右线盾构隧道与东二环长乐桥桥桩位置关系图图图2-2、右线盾构隧道与桥桩横剖面关系图、右线盾构隧道与桥桩横剖面关系图图图2-3、东二环长乐桥桥桩配筋图、东二环长乐桥桥桩配筋图2.2.2、左线盾构隧道与电

22、力设计院档案馆关系、左线盾构隧道与电力设计院档案馆关系通通胡区间左线盾构隧道在里程胡区间左线盾构隧道在里程ZDK31+361ZDK31+381 处旁穿电力设计院档案处旁穿电力设计院档案楼，左线隧道距离主楼最小距离为楼，左线隧道距离主楼最小距离为14.5m，距离裙楼最小距离，距离裙楼最小距离5.5m，左右线净距，左右线净距5m；电力设计院档案楼建于；电力设计院档案楼建于1982年，条形基础，砖混结构，此处隧道埋深约年，条形基础，砖混结构，此处隧道埋深约9.5m，盾构穿越地层为古土壤和老黄土（水下）。，盾构穿越地层为古土壤和老黄土（水下）。通通胡区间左线盾构隧道在里程胡区间左线盾构隧道在里程ZDK

23、32+202ZDK32+300 处旁穿电力设计院档案处旁穿电力设计院档案楼，左线隧道距离主楼最小距离为楼，左线隧道距离主楼最小距离为3.537.88m；陕建机仓库为条形基础，；陕建机仓库为条形基础，2层砖层砖混结构。混结构。2.2.3、胡、胡石区间左线盾构隧道与陕建机仓库关系石区间左线盾构隧道与陕建机仓库关系2.2.4、胡、胡石区间盾构隧道与华清路立交桥桩关系石区间盾构隧道与华清路立交桥桩关系胡胡石区间左线隧道在里程石区间左线隧道在里程ZDK32+530ZDK32+547 处旁穿华清路立交桥处旁穿华清路立交桥5、6号号墩台，墩台，左线隧道在里程左线隧道在里程ZDK32+566ZDK32+583

24、 处旁穿华清路立交桥处旁穿华清路立交桥7、8号墩台号墩台每个每个墩台下有六根桥桩。盾构隧道边线距离桥桩外轮廓线最小距离为墩台下有六根桥桩。盾构隧道边线距离桥桩外轮廓线最小距离为4.45m，此处隧，此处隧道拱顶埋深道拱顶埋深12.6m(右线右线12.3m)，盾构穿越地层主要为古土壤和水下老黄土，桥墩，盾构穿越地层主要为古土壤和水下老黄土，桥墩盖梁和墩柱为盖梁和墩柱为C35混凝土，桩基为混凝土，桩基为C30混凝土，桩径混凝土，桩径1300mm，长约为，长约为38m。左左线线右右线线华 清 东 路12.3 m华清立交12.6 m18.6 m 7.44 m5 m5.7 m13.5m9.43m5 m6.

25、0 m金 花 隧 道盾构隧道古土壤老黄土v区间盾构隧道穿越华清立交（含区间盾构隧道穿越华清立交（含G、H匝道桥和主线桥），避让了匝道桥和主线桥），避让了立交桩基，盾构距离基桩外侧均大于立交桩基，盾构距离基桩外侧均大于3倍桩径，盾构掘进时控制好倍桩径，盾构掘进时控制好盾构参数。盾构参数。v（2 2）盾构旁穿建（构）筑物施工控制措施：）盾构旁穿建（构）筑物施工控制措施：v 1 1、预防措施：、预防措施：v1 1）对建（构）筑物再次进行详细调查，充分了解建筑物的基本信息，）对建（构）筑物再次进行详细调查，充分了解建筑物的基本信息，包括建设年代、基础形式、结构形式、内部装修情况以及外观质量等，包括建设

26、年代、基础形式、结构形式、内部装修情况以及外观质量等，分析其抗变形能力及敏感度，必要时采取预加固措施，保护建筑物；分析其抗变形能力及敏感度，必要时采取预加固措施，保护建筑物；v2 2）对盾构穿越影响范围内的建筑物设置监测点（沉降、倾斜、裂缝），）对盾构穿越影响范围内的建筑物设置监测点（沉降、倾斜、裂缝），通过数据分析，及时反馈信息指导施工；通过数据分析，及时反馈信息指导施工；v3 3）对建筑物进行拍照、录像等，并将影像资料进行整理、归档、存储；）对建筑物进行拍照、录像等，并将影像资料进行整理、归档、存储；v 2 2、盾构掘进措施的选择：、盾构掘进措施的选择：v1 1）选择合理的掘进参数，减小盾

27、构掘进对周围土体的扰动程度；）选择合理的掘进参数，减小盾构掘进对周围土体的扰动程度；v2 2）保持稳定的推力和掘进速度，控制出土量，减小隧道变形和沉降；）保持稳定的推力和掘进速度，控制出土量，减小隧道变形和沉降；v3 3）严格控制注浆量（）严格控制注浆量（1.51.51.81.8倍理论注浆量）及浆液质量；注浆尽量倍理论注浆量）及浆液质量；注浆尽量做到填充饱满，注浆压力控制在做到填充饱满，注浆压力控制在1.11.11.21.2倍的静止土压力；倍的静止土压力；v4 4）加强对建筑物、道路等风险环境的不间断巡查工作。）加强对建筑物、道路等风险环境的不间断巡查工作。v 3、监测保证措施：、监测保证措施

28、：v监测要求：监测要求：v1）盾构法施工时，应控制地表沉降值不超过）盾构法施工时，应控制地表沉降值不超过30mm，地表隆起值不超过，地表隆起值不超过10mm，通过承压式砼管及煤气管附近时，地表沉降应控制在，通过承压式砼管及煤气管附近时，地表沉降应控制在15mm以内。以内。v2）盾构通过房屋等建筑物时，应根据沉降的允许值制定建筑物的地面变）盾构通过房屋等建筑物时，应根据沉降的允许值制定建筑物的地面变形的警界值，房屋倾斜不超过形的警界值，房屋倾斜不超过3。根据。根据建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）的规定最大沉降允许值如下：）的规定最大沉降允许值如下：vA.砖混结

29、构、条形基础：基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值：砖混结构、条形基础：基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值：0.004。vB.框架结构、桩基础框架结构、桩基础 ：0.002L L-相邻桩基的中心距离（相邻桩基的中心距离（mm）。）。v3）东二环长乐路立交桥桩基沉降标准值，施工中应在综合考虑桥梁的使）东二环长乐路立交桥桩基沉降标准值，施工中应在综合考虑桥梁的使用情况、受力性能、承载力及桥桩不均匀变形能力深化的基础上进行调整。用情况、受力性能、承载力及桥桩不均匀变形能力深化的基础上进行调整。va.连续梁支座处差异沉降控制标准为连续梁支座处差异沉降控制标准为5mm、简支梁支座处为、简支梁支

30、座处为15mm；vb.静定结构差异沉降控制值静定结构差异沉降控制值5mm、顺桥向及横桥向倾斜控制标准为、顺桥向及横桥向倾斜控制标准为0.1%墩桥高墩桥高;vc.承台水平位移承台水平位移3mm.监测频率要求：监测频率要求：根据根据城市轨道交通工程监测技术规范城市轨道交通工程监测技术规范GB50911-2013表表8.2.4要求：要求： 盾构法工程监测频率盾构法工程监测频率监测部位监测部位监测对象监测对象开挖面至监测点或监开挖面至监测点或监测断面的距离测断面的距离监测频率监测频率开挖面前开挖面前方方周围岩土体和周围岩土体和周边环境周边环境5DL8D1次次/（3d5d）3DL5D1次次/2dL3D1

31、次次/d开挖面后开挖面后方方管片结构、周管片结构、周围岩土体和周围岩土体和周边环境边环境L3D(12)次次/d3DL8D1次次/(12)dL8D1次次/(37)dv2.3、盾构下穿多层建筑物；、盾构下穿多层建筑物；v （1）风险介绍）风险介绍v 左线盾构在里程左线盾构在里程ZDK30+926ZDK31+047处依次下穿建处依次下穿建工金华酒店、西安邮政局金花分局、建材厂家属楼，左线工金华酒店、西安邮政局金花分局、建材厂家属楼，左线盾构隧道外边线侵入建筑物距离分别为盾构隧道外边线侵入建筑物距离分别为4.8米、米、8.3米和米和7.8米。米。隧道拱顶埋深隧道拱顶埋深9.210米，地层为古土壤和水下

32、老黄土。米，地层为古土壤和水下老黄土。v 盾构下穿时会扰动周边土体，且此处地层有部分饱和软盾构下穿时会扰动周边土体，且此处地层有部分饱和软黄土，控制不良极易造成上部建筑物倾斜或开裂等不良情黄土，控制不良极易造成上部建筑物倾斜或开裂等不良情况；况；总后建筑总后建筑研究所研究所建材厂家属建材厂家属院院西安邮西安邮政大楼政大楼建工金华建工金华酒店酒店通通胡区间沿线建筑物示意图胡区间沿线建筑物示意图左线盾构在里程左线盾构在里程ZDK30+926ZDK31+047处依次下穿建工金华酒店、西安邮政处依次下穿建工金华酒店、西安邮政局金花分局、建材厂家属楼，左线盾构隧道外边线侵入建筑物距离分别为局金花分局、建

33、材厂家属楼，左线盾构隧道外边线侵入建筑物距离分别为4.8米、米、8.3米和米和7.8米。隧道拱顶埋深米。隧道拱顶埋深9.210米，地层为古土壤和水下老黄土。线间距为米，地层为古土壤和水下老黄土。线间距为8.811m。v建材厂家属楼和西安邮政金花分局基础形式为基础形式为建材厂家属楼和西安邮政金花分局基础形式为基础形式为3:73:7灰灰土垫层及条形砖砌基础，上部结构均为土垫层及条形砖砌基础，上部结构均为6 6层砖混结构；建工金华层砖混结构；建工金华酒店基础形式为灰土挤密桩，上部结构形式为酒店基础形式为灰土挤密桩，上部结构形式为9 9层混凝土框架结层混凝土框架结构。构。下穿楼房地段地质剖面图盾构下穿

34、三栋建筑物处，地层从上到下依次为：素填土、新黄土、饱和软黄土、盾构下穿三栋建筑物处，地层从上到下依次为：素填土、新黄土、饱和软黄土、古土壤和水下老黄土；地下水位目前位于隧道下方，其中盾构穿越地层为古土壤古土壤和水下老黄土；地下水位目前位于隧道下方，其中盾构穿越地层为古土壤和饱和软黄土，盾构掘进时对楼房有较大的影响。和饱和软黄土，盾构掘进时对楼房有较大的影响。建工金建工金华酒店华酒店西安邮西安邮局局建材厂建材厂家属楼家属楼5mv(2) 盾构下穿楼房主要施工措施盾构下穿楼房主要施工措施v 为了确保左线盾构能够顺利穿越楼房，我们在左为了确保左线盾构能够顺利穿越楼房，我们在左线进行了线进行了100m的

35、试验段模拟掘进。的试验段模拟掘进。通过通过试验段模拟数据进行分析，确定试验段模拟数据进行分析，确定盾构掘进参数，为盾构下穿楼房提供一定的经验支持。盾构掘进盾构掘进参数，为盾构下穿楼房提供一定的经验支持。盾构掘进主要措施有：主要措施有：v 合理控制土压力，防止超挖合理控制土压力，防止超挖 ： 在盾构推进的过程中，根据在盾构推进的过程中，根据监测数据及时调整土压力值，从而科学合理的设置土压力值及相监测数据及时调整土压力值，从而科学合理的设置土压力值及相宜的推进速度等参数，防止超挖，以减少对土体的扰动。楼房段宜的推进速度等参数，防止超挖，以减少对土体的扰动。楼房段隧道埋深隧道埋深810m，考虑到楼房

36、自身重量，根据右线盾构掘进数，考虑到楼房自身重量，根据右线盾构掘进数据及以往的施工经验，上土压控制在据及以往的施工经验，上土压控制在0.060.08Mpa之间，下土之间，下土压控制在压控制在0.120.14Mpa之间，中间土压控制在之间，中间土压控制在0.070.09Mpa之之间，推力控制在间，推力控制在1300t1500t左右左右，并根据施工情况调整。，并根据施工情况调整。v 盾构掘进速度：盾构掘进速度的控制对地面的隆沉变形盾构掘进速度：盾构掘进速度的控制对地面的隆沉变形有明显的影响。穿越时降低推进速度，保证平稳推进，严格有明显的影响。穿越时降低推进速度，保证平稳推进，严格控制盾构推进方向，

37、减少纠偏，特别是大量值纠偏；控制盾构推进方向，减少纠偏，特别是大量值纠偏；穿越时穿越时的推进速度应控制在的推进速度应控制在2025mm/min，确保平稳掘进，过快，确保平稳掘进，过快的推进速度和过大的土压，将增加对土体的扰动。通过试验的推进速度和过大的土压，将增加对土体的扰动。通过试验计算出土的松散系数，每环出土量可控制在计算出土的松散系数，每环出土量可控制在54m3左右左右；盾盾构推进速度与正面土仓压力构推进速度与正面土仓压力、千斤顶的推力、土体性质等因千斤顶的推力、土体性质等因素有关，一般应综合考虑。素有关，一般应综合考虑。v穿越期间加强同步注浆，并确保注浆压力和注浆穿越期间加强同步注浆，

38、并确保注浆压力和注浆量。量。v同步注浆材料配比和性能指标按下表确定：同步注浆材料配比和性能指标按下表确定： 水泥（水泥（kg）粉煤灰（粉煤灰（kg）膨润土（膨润土（kg）砂（砂（kg）水（水（kg）外加剂外加剂1201602102706080779520按需要根据试按需要根据试验加入验加入根据计算可知，每环的理论注浆量为根据计算可知，每环的理论注浆量为2.3m2.3m3 3，每环的注浆量一般为，每环的注浆量一般为建筑空隙的建筑空隙的150150200200，即，即3.53.54.6m4.6m3 3，注浆压力控制在，注浆压力控制在0.20.20.3Mpa0.3Mpa。v加强多次补浆加强多次补浆

39、（ 环箍补浆环箍补浆 ）v 根据地表沉降情况决定是否进行环箍注浆，盾构推进过后根据地表沉降情况决定是否进行环箍注浆，盾构推进过后每每6环进行环箍注浆环进行环箍注浆(例如盾构机当前正在推进例如盾构机当前正在推进20环，则需在第环，则需在第14环进行一次环箍注浆注浆环进行一次环箍注浆注浆)，每环，每环6个孔，每个孔，每孔注入孔注入0.51.0m3，注浆损耗率以，注浆损耗率以10%计，注浆压力为计，注浆压力为0.3 0.4 Mpa。盾。盾构在穿越楼房前构在穿越楼房前6环开始进行环箍注浆，穿越后环开始进行环箍注浆，穿越后6环后结束环箍环后结束环箍注浆。注浆。v 为保证补浆对盾构施工的影响减至最小为保证

40、补浆对盾构施工的影响减至最小,保证盾构机推进保证盾构机推进的连贯性的连贯性,在末节台车上加装补浆罐车在末节台车上加装补浆罐车,具备具备8环左右的补浆浆液环左右的补浆浆液储备能力。储备能力。v其它盾构辅助措施：其它盾构辅助措施：v1 1、控制好盾构姿态，确保盾尾间隙均匀。、控制好盾构姿态，确保盾尾间隙均匀。v2 2、另外通过加大盾尾油脂压注量来防止浆液通过盾尾流失。根另外通过加大盾尾油脂压注量来防止浆液通过盾尾流失。根据以往施工经验，盾尾油脂量比正常推进每环多据以往施工经验，盾尾油脂量比正常推进每环多20Kg20Kg可以较好的可以较好的控制盾尾的漏浆量。同时油脂全部采用进口油脂控制盾尾的漏浆量。

41、同时油脂全部采用进口油脂CONDATCONDAT，施工期，施工期间，预计每掘进间，预计每掘进4 4环将使用一桶油脂。环将使用一桶油脂。v3 3、在穿越前对盾构机及其它辅助设备进行一次全面的彻底的检、在穿越前对盾构机及其它辅助设备进行一次全面的彻底的检修。对盾构机上现存的机械故障和缺陷，会同设备供应商和专家修。对盾构机上现存的机械故障和缺陷，会同设备供应商和专家共同检测修理，并对可能产生的故障预先做好修理准备，对主要共同检测修理，并对可能产生的故障预先做好修理准备，对主要设备零件备件。设备零件备件。v4 4、加强地面及建筑物监测，正常监测频率为、加强地面及建筑物监测，正常监测频率为1 1次次/

42、/天，盾构穿越天，盾构穿越期间内监测频率为期间内监测频率为2 2次次/ /天，必要时进行实时监测，确保盾构施工天，必要时进行实时监测，确保盾构施工和建筑物安全。和建筑物安全。v5 5、制定相应的应急预案，备好应急物资，做好应急演练。、制定相应的应急预案，备好应急物资，做好应急演练。v6 6、建立盾构掘进三级预警制度和地面及建筑物沉降三级预警制、建立盾构掘进三级预警制度和地面及建筑物沉降三级预警制度，分工责任到人，加强领导值班制度，发现问题及时上报监理度，分工责任到人，加强领导值班制度，发现问题及时上报监理和业主。和业主。v2.3、盾构陇海铁路线及整备所、盾构陇海铁路线及整备所v （1）风险介绍

43、）风险介绍v 胡家庙胡家庙石家街盾构区间在里程石家街盾构区间在里程YDK32+600YDK32+878.368处左线以处左线以R=800m半径、右线半径、右线以以R=500m半径曲线下穿陇海铁路线半径曲线下穿陇海铁路线（整备所）（整备所）及旁穿东二及旁穿东二环金花隧道环金花隧道，盾构区间隧道穿越陇海铁路处长度为，盾构区间隧道穿越陇海铁路处长度为270m,洞洞顶覆土顶覆土12.5514.13m，洞顶土层主要为杂填土、素填土、，洞顶土层主要为杂填土、素填土、新黄土、饱和黄土、古黄土。新黄土、饱和黄土、古黄土。 盾构隧道与陇海铁路线平面、盾构隧道与陇海铁路线平面、剖面关系图见图剖面关系图见图1、图、

44、图2：图图2 2、胡、胡 石区间盾构隧道平面图石区间盾构隧道平面图1 1图图1 1、盾构隧道与陇海铁路平面关系图、盾构隧道与陇海铁路平面关系图R=800mR=500m金花隧道金花隧道图图3 3、盾构隧道与陇海铁路剖面关系、盾构隧道与陇海铁路剖面关系杂填土杂填土新黄土新黄土饱和软黄土饱和软黄土古土壤古土壤老黄土老黄土粉质粘土粉质粘土砂层砂层砂层砂层盾构隧道上方主要为古土壤盾构隧道上方主要为古土壤和饱和软黄土和饱和软黄土，隧道穿越地层主要为老隧道穿越地层主要为老黄土，含有少量古土壤和砂层，黄土，含有少量古土壤和砂层， 地下水位位于隧道上方地下水位位于隧道上方2.5m2.5m处，采处，采用土压平衡式

45、盾构机能有效的控制地表沉降。用土压平衡式盾构机能有效的控制地表沉降。v根据西安地铁三号线一期工程线路根据西安地铁三号线一期工程线路胡石区间第一分册盾胡石区间第一分册盾构隧道施工图构隧道施工图及及整备所施工图整备所施工图，胡石区间盾构隧道，胡石区间盾构隧道下穿陇海线及西安东客车整备所段建（构）筑物风险源主下穿陇海线及西安东客车整备所段建（构）筑物风险源主要分为六类：要分为六类：v1、下穿陇海铁路上、下行线及、下穿陇海铁路上、下行线及5条取送线；条取送线；v2、下穿车辆、下穿车辆18临修线及临修线及14条整备线；条整备线；v3、下穿、下穿C2整备棚边跨独立基础群；整备棚边跨独立基础群；v4、侧穿、

46、侧穿C1整备棚承台桩基；整备棚承台桩基；v5、下穿陇海线沿线接触网立柱；、下穿陇海线沿线接触网立柱；v6、地面光（线）缆、给水井及管道。、地面光（线）缆、给水井及管道。v2.3.12.3.1、盾构隧道与陇海铁路上、下行线及盾构隧道与陇海铁路上、下行线及5条取送线相对关系条取送线相对关系盾构隧道与陇海铁路上行线及盾构隧道与陇海铁路上行线及3条取送线纵断面图条取送线纵断面图盾构隧道与陇海铁路下行线及盾构隧道与陇海铁路下行线及2条取送线纵断面图条取送线纵断面图v施工前对陇海铁路上、下行线及取送线进行加固处理，施工前对陇海铁路上、下行线及取送线进行加固处理，处理方法是：在地铁与陇海铁路交叉范围的右线两

47、侧处理方法是：在地铁与陇海铁路交叉范围的右线两侧30m30m及及左线两侧左线两侧30m30m范围内采用扣轨的方法进行加固。范围内采用扣轨的方法进行加固。v 盾构通过时应保持匀速不停顿一次通过；预先对钢轨、盾构通过时应保持匀速不停顿一次通过；预先对钢轨、扣件、道床、接触网支架及电杆等进行全面检查，确保措扣件、道床、接触网支架及电杆等进行全面检查，确保措施到位、轨道结构状态稳定，列车通过施工段时应限速为施到位、轨道结构状态稳定，列车通过施工段时应限速为35Km/h35Km/h。v 施工期间根据地层沉降变形情况，加强监测，根据监测施工期间根据地层沉降变形情况，加强监测，根据监测反馈信息，调整盾构机施

48、工参数，对于沉降速率及累积沉反馈信息，调整盾构机施工参数，对于沉降速率及累积沉降量等的监测控制应包括预警值、报警值、极限值。如沉降量等的监测控制应包括预警值、报警值、极限值。如沉降达到报警值，则采取地面跟踪注浆和道床加固措施，控降达到报警值，则采取地面跟踪注浆和道床加固措施，控制地层沉降。制地层沉降。v2.3.22.3.2、盾构隧道与车辆、盾构隧道与车辆1818临修线及临修线及1414条整备线关系；条整备线关系；v 盾构隧道平面上左线隧道以曲线形式（曲线半径盾构隧道平面上左线隧道以曲线形式（曲线半径R=800mR=800m）下穿上述）下穿上述铁路线路（共铁路线路（共6 6条股道），与上述线路平

49、面大角度相交，交角为条股道），与上述线路平面大角度相交，交角为80806262；右线隧道以直线右线隧道以直线+ +曲线形式（曲线半径曲线形式（曲线半径R=500mR=500m）下穿上述铁路线路（共）下穿上述铁路线路（共7 7条股道），与上述线路平面大角度相交，交角为条股道），与上述线路平面大角度相交，交角为67678282。左、右线间。左、右线间距约距约98m110m98m110m。v 区间盾构隧道结构为圆形，半径为区间盾构隧道结构为圆形，半径为3.0m3.0m。该段区间隧道拱顶覆土约。该段区间隧道拱顶覆土约12.614.1m12.614.1m。盾构隧道通过地层为古土壤及老黄土。该段平水位期地

50、下潜。盾构隧道通过地层为古土壤及老黄土。该段平水位期地下潜水稳定水位埋深为水稳定水位埋深为10.912.0m10.912.0m。v 新建整备所位于陇海线上、下行线之间，其中，左线隧道下穿新建新建整备所位于陇海线上、下行线之间，其中，左线隧道下穿新建C3C3临修库条临修线（辆临修库条临修线（辆1818）及）及C1C1整备棚整备棚8 8条室内整备线及条室内整备线及6 6条室外整备条室外整备线；右线区间隧道下穿线；右线区间隧道下穿C1C1整备棚室内整备棚室内8 8条整备线及条整备线及6 6条室外整备线。条室外整备线。1、18条临修线整体道床详图2、棚内整备线混凝土柱式检查沟详图 3、 棚内整备线钢柱

51、式检查沟详图v整备线及临修线列车运行最高时速为整备线及临修线列车运行最高时速为5km/h5km/h。整备所施工图中提出。整备所施工图中提出“依据轨道扣件调整要求，柱式检查坑不均匀沉降控制在依据轨道扣件调整要求，柱式检查坑不均匀沉降控制在20mm20mm以内以内”。v（3 3）安全防护措施）安全防护措施v根据西安地铁一、二号线施工经验，盾构隧道施工地面沉降控制值一般为根据西安地铁一、二号线施工经验，盾构隧道施工地面沉降控制值一般为10mm10mm。为确保运营安全，整备所内构筑物设计时即对其基础采取必要的预加。为确保运营安全，整备所内构筑物设计时即对其基础采取必要的预加固措施；地铁盾构隧道施工中制

52、定了应急处理措施，并对施工参数实行严格固措施；地铁盾构隧道施工中制定了应急处理措施，并对施工参数实行严格的动态控制，确保上述铁路线路满足安全使用防护要求。的动态控制，确保上述铁路线路满足安全使用防护要求。v预加固措施：整备所施工图中，对所有整备线及临修线地基进行加固：预加固措施：整备所施工图中，对所有整备线及临修线地基进行加固：垫层以下采用垫层以下采用3:73:7灰土换填，厚度灰土换填，厚度2m2m，每边宽出基础边缘，每边宽出基础边缘1.0m1.0m，分层夯实。换，分层夯实。换填后地基承载力填后地基承载力fak180kpafak180kpa。基础整体刚度得到了增强。基础整体刚度得到了增强。 v

53、应急处理措施：采用地表垂直注浆补偿地层损失。预埋注浆管采用应急处理措施：采用地表垂直注浆补偿地层损失。预埋注浆管采用4242，壁厚壁厚3.5mm3.5mm的无缝钢花管；在临修线及整备线基础之外的无缝钢花管；在临修线及整备线基础之外0.1m0.1m处沿基础纵向按处沿基础纵向按1m1m间距布设，两侧呈梅花形布置；注浆管长度从路基至临修线及整备线基间距布设，两侧呈梅花形布置；注浆管长度从路基至临修线及整备线基础以下础以下2m2m。根据监测数据，一旦超过报警值（允许值。根据监测数据，一旦超过报警值（允许值70%70%），则立即进行），则立即进行跟踪注浆，浆液采用跟踪注浆，浆液采用1 1：1 1水泥水泥

54、- -水玻璃双液浆。水玻璃双液浆。 v2.3.32.3.3、盾构隧道与盾构隧道与C2整备棚边跨独立基础群关系；整备棚边跨独立基础群关系；vC2C2整备棚边跨为单层排架结构，内设桥式吊车。根据整备棚边跨为单层排架结构，内设桥式吊车。根据建筑地基基建筑地基基础设计规范础设计规范（GB 50007-2011GB 50007-2011）5.3.45.3.4条相关规定，整备棚基础地基变形允许条相关规定，整备棚基础地基变形允许值如表值如表1 1。变形特征变形特征地基土类别地基土类别中、低压缩性土中、低压缩性土高压缩性土高压缩性土工业建筑相邻柱工业建筑相邻柱基的沉降差基的沉降差框架结构框架结构0.002l0

55、.003l砌体墙填充的边排柱砌体墙填充的边排柱0.0007l0.001l当基础不均匀沉降时不当基础不均匀沉降时不产生附加应力的结构产生附加应力的结构0.005l0.005l单层排架结构（柱距为单层排架结构（柱距为6m）柱基的沉降量）柱基的沉降量（mm）（120）200桥式吊车轨面的桥式吊车轨面的倾斜（按不调整倾斜（按不调整轨道考虑）轨道考虑）纵向纵向0.004横向横向0.003注：注： 表中数值为建筑物地基实际最终变形允许值；表中数值为建筑物地基实际最终变形允许值；l l为相邻柱基的中心距离（为相邻柱基的中心距离（mmmm）；）；倾斜指基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值；倾斜指基础倾斜方

56、向两端点的沉降差与其距离的比值；预加固措施：预加固措施：整备所施工图整备所施工图中，对所有中，对所有C2C2整备棚边跨独立基础整备棚边跨独立基础地基进行加固：垫层以下采用地基进行加固：垫层以下采用3:73:7灰土换填，厚度灰土换填，厚度2m2m，每边宽出基，每边宽出基础边缘础边缘1.0m1.0m，分层夯实。换填后地基承载力，分层夯实。换填后地基承载力fakfak180kpa180kpa。基础整体。基础整体刚度得到了增强。刚度得到了增强。 应急处理措施：采用地表垂直注浆补偿地层损失。应急处理措施：采用地表垂直注浆补偿地层损失。预埋注浆管采预埋注浆管采用用 4242，壁厚，壁厚3.5mm3.5mm

57、的无缝钢花管；的无缝钢花管；在整备棚边跨每处独立基础之在整备棚边跨每处独立基础之外外0.1m0.1m处沿基础周边按处沿基础周边按1m1m间距布设；间距布设；注浆管长度从路基至临修线注浆管长度从路基至临修线及整备线基础以下及整备线基础以下2m2m。根据监测数据，一旦超过报警值（允许值根据监测数据，一旦超过报警值（允许值70%70%），则立即进行跟踪注浆，浆液采用），则立即进行跟踪注浆，浆液采用1 1：1 1水泥水泥- -水玻璃双液浆。水玻璃双液浆。 v2.3.42.3.4、盾构隧道与盾构隧道与C1整备棚承台桩基关系；整备棚承台桩基关系； vC1C1整备棚由于使用要求，上部结构跨度较大，立柱底部荷

58、整备棚由于使用要求，上部结构跨度较大，立柱底部荷载相应较大，基础形式采用多桩承台。国铁设计部门充分考虑载相应较大，基础形式采用多桩承台。国铁设计部门充分考虑了地铁盾构隧道通过要求，在整备棚基础布置时，尽量将桩基了地铁盾构隧道通过要求，在整备棚基础布置时，尽量将桩基远离后建地铁区间盾构隧道。根据西安地铁远离后建地铁区间盾构隧道。根据西安地铁3 3号线一期工程号线一期工程胡石区间胡石区间 第一分册第一分册 盾构隧道施工图盾构隧道施工图以及以及整备所施工整备所施工图图， C1C1整备棚基础距离左线盾构隧道最近处为整备棚基础距离左线盾构隧道最近处为3.3m3.3m（盾构（盾构隧道管片外皮距离隧道管片外

59、皮距离1 1三桩承台基桩中心，基桩半径为三桩承台基桩中心，基桩半径为0.9m0.9m）；）；C1C1整备棚基础距离右线盾构隧道最近处为整备棚基础距离右线盾构隧道最近处为2.94m2.94m（盾构隧道管（盾构隧道管片外皮距离片外皮距离1 1四桩承台基桩中心，基桩半径为四桩承台基桩中心，基桩半径为0.9m0.9m）。隧道结）。隧道结构与构与C1C1整备棚承台桩基相对关系详见附图整备棚承台桩基相对关系详见附图 v根据工程经验，盾构隧道施工过程中不会使桩侧摩阻力有损根据工程经验，盾构隧道施工过程中不会使桩侧摩阻力有损失。盾构隧道施工对失。盾构隧道施工对C1整备棚桩基承载力影响不大，理论整备棚桩基承载力

60、影响不大，理论上可不需要采取预加固措施，施工中应加强盾构施工管理及上可不需要采取预加固措施，施工中应加强盾构施工管理及参数控制。参数控制。2.3.5、盾构隧道与陇海线沿线接触网立柱关系、盾构隧道与陇海线沿线接触网立柱关系v 陇海铁路上、下行两侧各有一排（共计四排）接触网立柱，布置间距不陇海铁路上、下行两侧各有一排（共计四排）接触网立柱，布置间距不等，约等，约2070m2070m，一般为，一般为4040左右。据了解，接触网立柱基础一般为独立基础。左右。据了解，接触网立柱基础一般为独立基础。在盾构施工引起的沉降槽（自线路中线两侧各宽在盾构施工引起的沉降槽（自线路中线两侧各宽20m20m）范围内，共