盾构隧道穿越破碎带地段专项施工方案

1、目 录 TOC o 1-3 h z u 1, 编制说明及总体思路 PAGEREF _Toc337648983 h 22, 工程概况 PAGEREF _Toc337648984 h 2工程概况 PAGEREF _Toc337648985 h 2工程地质状况 PAGEREF _Toc337648986 h 23, 主要施工风险 PAGEREF _Toc337648987 h 34, 盾构下穿F5断层破裂带技术措施 PAGEREF _Toc337648988 h 4, 打算工作 PAGEREF _Toc337648989 h 4主要技术措施及要求 PAGEREF _Toc337648990 h 4盾

2、构穿越破裂带施工防范措施 PAGEREF _Toc337648991 h 85, 质量平安保证措施 PAGEREF _Toc337648992 h 10质量保证措施 PAGEREF _Toc337648993 h 10平安保证措施 PAGEREF _Toc337648994 h 116, 应急措施 PAGEREF _Toc337648995 h 11应急措施 PAGEREF _Toc337648996 h 11应急组织 PAGEREF _Toc337648997 h 12应急物资打算 PAGEREF _Toc337648998 h 14盾构穿越断层破裂带段专项施工方案1, 编制说明及总体思路为

3、了保证盾构平安穿越江中断层破裂带，确保盾构在穿越破裂带施工中做到防漏, 防冒, 防沉和防抱死，特编制本方案。本方案的思路为：通过盾构开挖面泥水压力的限制及渣土量的管理，加强同步注浆以实现盾构平安, 快速通过断层破裂带。2, 工程概况秋水站中山西路站区间线路从秋水站动身过赣江中大道后向南下穿赣江，至江南岸堤处以小曲率半径R-360右线, R-350左线转向东，下穿南昌市水电局办公楼后接至本区间终点中山西路站。区间最小平面曲线R=349.851m。本区间主要在赣江下穿行，隧道埋深5.221.50米。盾构在里程ZK11+840ZK11+890处为F5断层破裂带，埋深约米。工程地质状况该地段局部岩层裂

4、隙发育, 岩体破裂，对隧道洞身稳定具不利影响；且此类破裂段同时也是区内基岩裂隙溶蚀水的相对富水区段，其透水性较好；由地勘报告可知，F5破裂带横穿本区间隧道，和隧道走向近于直交。破裂段有贯穿性裂隙和上部第四系孔隙水含水层连通，并透过孔隙水含水层和赣江水体相连，形成相互补排关系。盾构在穿越断层破裂带的埋深为17.6米，地层从上到下依次为 3细砂层5米10-3， 5粗砂层2.4米10-2，6砾砂层4.36米10-1。由于断层破裂带处和赣江水位相连，故泥水压力在进展理论计算时，适当考虑。设计图所示，施工时以赣江实际水位为准。断层破裂带位置，里程ZK11+840ZK11+890 图1 盾构隧道在江中浅覆

5、土段相对位置图3, 主要施工风险盾构在穿越F5破裂带时，盾构主要在中风化泥质粉砂岩和微风化泥质粉砂岩中，地层稳定性较好，强度可到达20MPa，中, 微风化岩厚度为5.8米，故盾构影响范围仅为盾构穿越50米破裂带的范围。在盾构穿越破裂带前，将泥水压力调整至过破裂带的理论计算压力，当盾构穿越破裂带进入岩层后，再依据实际状况，调整泥浆压力。盾构穿越破裂带主要施工风险见下表。序号主要风险对策1盾尾漏浆限制姿态，减小盾尾刷的磨损，增设一道盾尾刷2江底冒浆限制泥水压力及注浆压力，刚好进展同步注浆。3河床沉降限制泥水压力及注浆压力，刚好进展同步注浆。4盾构抱死调整浆液性能，注膨润土及增加协助油缸。5隧道防水

6、差限制盾构姿态，提高管片拼装质量，管片防水材料粘贴符合要求。4, 盾构下穿F5断层破裂带技术措施4.1, 打算工作1泥水盾构施工前，配制肯定比重, 粘度, 足够量的泥水供盾构循环运用，在掘进前，在泥浆槽里要制备施工所需的浆液。2计算出盾构在过破裂带的泥水压力，将泥水压力的理论数值和实际数值进展比拟, 分析，进一步优化泥水压力。3对盾构机各系统特殊是液压推动系统, 各泵站的叶轮泵壳进展检查，确保盾构机的工作状态，同时对泥水处理系统, 空压机, 行吊, 电瓶车, 装载机, 叉车等关系到盾构机掘进的机械设备加强检查，以削减因设备故障造成的盾构机停机时间，确保盾构平安, 连续, 快速的通过破裂带。4.

7、2主要技术措施及要求在泥水盾构掘进过程中可能会出现开挖面失稳, 注浆效果不佳, 防水效果差等事故。为保证施工平安，拟采纳以下施工技术措施：1, 在施工前对隧道范围内地质报告图进展复核，查明断层对施工的影响； 2, 调整掘进参数, 限制泥水压力。泥水压力=土压+地下水压+预备压力。1土压按静止土压力计算，计算如下：z =1h1+2h2+3h3+nhn=ihi式中：i第i层土的自然容重地下水位以下一般采纳浮容重，kN/m3。h i第i层土的厚度，m。n从地面到深度z处的土层数。静止侧向土压力系数k， k=0.5。盾构下穿破裂带地层为3细砂层5米, 5粗砂层2.4米, 6砾砂层4.36米经计算，土压

8、力为1.1bar。2地层水压力计算w=q *h，依据地层特性，过断层破裂带段q=1。水的容重h地下水位距离刀盘中心的高度。考虑透水系数大，地下水和赣江水位相连，地下水位高度按赣江水位到刀盘中心距离计算。h=米。w=q *h=1*1*1=1.86bar3预备压力，由于断层破裂带未取出芯样，有施工纵断面图可知，断层破裂带到盾构最近垂直距离为5.85米，故预备压力按0.5bar计算。故泥水压力为+1.86+0.5=bar。3, 盾构在进, 出破裂带前盾构应实行提高刀盘转速, 减小刀盘推力的方式进展掘进；盾构在断层带推动时，依据“平安, 连续, 快速的施工原那么，通过正确操作盾构机，即严格泥浆制作工序

9、，适当调高泥浆的密度, 粘性和浓度，确保泥浆在强透水性地层中的造墙性和稳定性，采纳“D模式操作盾构机，防止开挖面出现坍塌等事故； 4, 在进入破裂带前和穿过破裂带后，进展二次补助双液浆，形成止水环，确保地下水不会进入以完隧道和地层间的缝隙，防止隧道上浮。5, 同步注浆中选择水硬性浆材作为注浆材料，同时刚好注入双液浆进展补强注浆。1泥水处理系统的管理及限制要求 比重泥水的比重是一个主要限制指标。掘进中进泥比重不应过高或过低，前者将影响泥水的输送实力，后者将破坏开挖面的稳定。因此泥水比重的范围设在1.20/cm3，即从=/cm3开场，可对泥浆水进展稀释，降低比重；在=/cm3时，适当添加膨润土，提

10、高泥水的比重。 粘度泥水的粘度是另一个主要限制指标。从土颗粒的悬浮性要求而言，要求泥水的粘度越高越好，依据泥水处理系统的自造浆实力，随着推动环数的增加，泥浆越来越浓，粘度也呈直线上升。因此泥水粘度的范围设在20S左右。 析水量析水量是泥水管理中的一项综合指标，它更大程度上和泥水的粘度有关，悬浮性好的泥浆就意味着析水量小，反之就大。故泥水的析水量限制在5%以下，降低土颗粒和提高泥浆的粘度，是保证析水量合格的主要手段。2严格限制同步注浆和浆液质量同步注浆浆液选用可硬性浆液，严格限制浆液配比。通过同步注浆刚好填充建筑空隙，削减施工过程中周边土体变形。由于盾构穿越地层主要为砾砂层，孔隙率较大，同步注浆

11、量一般限制在理论填充量的150%250%，实际施工中浆液的用量结合前一阶段施工的用量以及监测数据进展合理选择。注浆压力3-4bar，防止压力过大引起地面变形。盾构推动中的同步注浆是充填土体和管片圆环间的建筑间隙和削减后期变形的主要手段，也是盾构推动施工中的一道重要工序。浆液压注做到刚好, 匀称, 足量，确保其建筑空隙得以刚好和足量的充填，将地表变形和管片偏移限制到最小，并防止管片接缝渗漏水。同步浆液可以快速, 匀称地填充到盾尾间隙的各个部位，使施工对土体扰动削减到最小。6.28262/43.24m3盾构外径：6.28m；管片外径： 6m每环的压浆量一般为建筑空隙的150250，即每推动一环同步

12、注浆量为Q=4.86 m3/环。泵送出口处的压力应限制在略大于周边水压力。压浆量和压浆点视压浆时的压力值和地层变形监测数据而定。同步注浆采纳的浆液材料主要有粉煤灰, 砂和膨润土等。本工程浆液配比初步定为以下配比，在施工工程中，依据实际状况可做微调。表1 同步注浆浆液配比膨润土水泥粉煤灰砂水稠度60120360690460911浆液主要性能指标：胶凝时间：一般为810h，依据地层条件和掘进速度，通过现场试验参与促凝剂及变更配比来调整胶凝时间。对于强透水地层和须要注浆供应较高的早期强度的地段，可通过现场试验进一步调整配比和参与早强剂，进一步缩短胶凝时间，获得早期强度，保证良好的注浆效果。固结体强度

13、：一天大于四周土体强度，28天不小于MPa。浆液结石率：95%，即固结收缩率5%。浆液稠度：911cm浆液稳定性：倾析率静置沉淀后上浮水体积和总体积之比小于5%。3二次注浆在盾构推动时，填补建筑空隙的同步注浆浆液，有可能顺土层裂隙渗透而照旧存在肯定间隙，且浆液收缩也会形成地面变形及土体侧向位移的隐患。因此，视实际状况须要，在管片脱出盾尾10环后，可实行对管片的建筑空隙进展二次注浆的方法来填充。浆液为水泥-水玻璃双液浆。浆液通过管片的二次注浆孔注入管片背后地层中。壁后二次注浆依据地面监测状况随时调整，从而使地层变形量减至最小，注浆压力不大于1.0mpa。推动过程中，依据地面监测状况，假设有必要可

14、实行壁后二次注浆进展补压浆，压浆量的限制依据变形信息确定。二次补压浆浆液配比见下表：表2 二次注浆浆液配比(kg/m3)A液(重量比)B液水泥水水灰比水玻璃L:水1001001:11:16, 选择性能良好的橡胶止水条，在进展管片的橡胶止水条的粘贴时必需按操作规程进展；7, 管片拼装时，防止出现错缝, 错台等现象；8, 严格盾构机的操作，加强对盾构机姿态的限制，严格限制纠偏量，确保盾构施工平安。4.3盾构穿越破裂带施工防范措施依据泥水平衡盾构的施工特点和江中段浅覆土的工况条件，制定了相关防范措施，其目的是对盾构穿越江中段施工提出防漏, 防冒, 防沉, 防抱死技术要求，确保盾构平安通过浅覆土区域，

15、顺当抵达中山西路。(1)防止盾尾漏浆(防漏)措施对盾尾刷进展改造目前盾构机的盾尾刷为3道，为防止盾尾漏浆，确保盾构平安穿越赣江，将盾尾刷增设为4道，提高盾尾防漏实力。提高同步注浆质量每环推动前对同步注浆浆液进展试验，严格限制初凝时间。在同步注浆过程中，合理驾驭注浆压力，使注浆量, 注浆流量和推动速度等施工参数形成最正确参数匹配。保持切口水压稳定在推动过程中，保持切口水压稳定，防止因设备故障和操作失误而引起的切口水压波动。在每次调高切口水压后，进展试推动，并支配专人视察盾尾漏浆状况，待确定盾尾无泥水逸漏条件后，方可正式调高切口水压，进展正常推动。盾尾漏浆对策发觉盾尾漏浆时，应加大同步注浆量，同时

16、加大盾尾油脂注入量， 假设漏浆较严峻时，那么配制初凝时间较短的双液浆进展衬砌壁后注浆，压浆部位一般为后510环，并适当调低切口水压，但切口水压调整量限制在不大于/cm2。(2)防止江底冒浆(防冒)措施限制切口水压波动范围在推动过程中，严格限制切口水压波动范围。在盾构穿越小于m浅覆土区域时，实行手动限制切口水压，人工调整施工参数，细心施工，强化管理。限制同步注浆压力依据土力学理论，要保证盾构上方土体稳定，那么盾构顶部垂直压力需大于泥水压力Ps和压浆引起的泥水压力之和。由此可见注浆压力的大小也对防止江底冒浆起着重要作用。因此严格限制同步注浆压力，以免注浆压力过高而顶破覆土。江底冒浆对策当发觉江底冒

17、浆时，假如是稍微的冒浆，在不降低开挖面水压下能进展推动，那么向前推动，同时适当加快推动速度，提高拼装效率，使盾构尽早穿过冒浆区。当冒浆严峻，不能推动时： 将开挖面水压降低到和(土压+水压)平衡为止； 提高泥水比重和粘度； 为了能使盾构向前推动，检查掘削干沙量，确认有无超挖； 掘进一段距离以后，进展充分的壁后注浆； 将开挖面水压返回到正常状态，进展正常掘进。(3)防止江底土层沉降(防沉)按设计值设定切口水压推动过程中按设计值设定切口水压，并依据推动时刻的潮位改变状况对其进展相应调整。当由于设备缘由切口水压仍低于设计值时，那么停顿正常掘进，待切口水压复原到设计值后，再接着复原进展正常掘进。注浆量限

18、制适当增加同步注浆量，对同步注浆按注浆量及注浆压力进展双控原那么，必要时进展衬砌壁后补压浆。 (4)防止盾构被抱死措施提高同步注浆质量，要求浆液有较短的初凝时间，使其遇泥水后不产生劣化，并要求浆液具有肯定的流淌性，使通过同步注浆后的浆液能匀称地布满隧道一周；必要时从同步注浆孔注膨润土，削减地层和盾壳之间的摩擦力；假设出现盾尾抱死现象，可在盾尾处焊接连接杆，将盾尾和中盾连成一整体，同时增大顶进油缸推力，扶植盾尾脱困，假设顶进油缸推力不能将盾尾拖出，可在推动油缸之间加协助千斤顶，将盾尾拖出。5, 质量平安保证措施5.1质量保证措施1具体记录现场掘进参数及注浆试验数据，依据现场测得沉降记录确定掘进参

19、数。2进展具体的浆液配比试验，选定相宜的注浆材料, 浆液配比，保证所选浆材配比, 强度, 耐久性等物理力学指标满意设计的工程要求；3制定具体的注浆施工设计和工艺流程及注浆质量限制程序，严格按要求实施注浆, 检查, 记录, 分析，刚好做出P注浆压力Q注浆量t时间曲线，分析注浆效果，反应指导下次注浆，并刚好报告业主和监理工程师；4严格依据工程部下发的注浆作业指导书进展同步注浆和补强注浆作业，亲密关注注浆质量和数量。5保证同步注浆的压力和注浆数量，确保注浆压力表的正常工作，掘进注浆压力要维持在bar，且每一循环注浆量依据建筑间隙的150考虑，原那么上不少于m3。在管片安装过程中，提高注浆压力至3.0

20、bar。注浆速度要依据掘进速度确定。6注浆时尽量保证下部压入数量高于顶部数量。7支配专人对出渣量进展管理，严格限制出碴量；8依据洞内管片衬砌变形监测结果，刚好进展信息反应，修正掘进参数, 注浆参数和施工方法，发觉状况刚好解决；9做好盾构机及注浆设备的修理保养打算工作, 注浆材料供应，以保证盾构机快速通过断层破裂带；10做好二次补强注浆工作。5.2平安保证措施1坚持“平安第一, 预防为主的方针，牢固树立“平安第一的思想，坚持班前, 班中, 班后三检查，严格依据各项平安生产规章操作。消退事故隐患。2参和施工的人员必需按要求佩戴, 运用劳动爱护用品；3临时用电必需坚持“一机一闸一漏一箱的原那么，电缆

21、, 电线必需挂设整齐，严禁拖地, 浸水。拆接线路用电器必需由专职电工操作，严禁非操作人员操作；4施工应有足够的照明；5防止爆管时，高压浆液伤人；6水玻璃对人体有腐蚀性，在注浆施工中戴胶手套，加强对工人的爱护；7同步作业, 穿插作业应提前相互联系协调，作业中常常性保持沟通，必要时一方应停顿作业；8作业现场严禁吸烟。工作完毕时应马上搞好现场的文明施工；9每班带班人员是现场的平安监视员，要主动履行职责，发觉问题刚好整改，如现场不能解决，应刚好向工程部报告。10搅拌提升时应由有丰富经验人员操作，提升应缓慢平稳，其他人员应在平安区，防止人员受伤。11严格按技术交底限制限制掘进参数，防止不必要的纠偏。12

22、管片拼装作业必需按标准要求，一次到位，二次复拧，三次完成。13做好现场的文明施工，物品摆放应整齐有序。泥浆, 污水等必需按技术交底处理，严禁随意排放污染环境。14现场施工人员应做好自防, 互防, 联防，防止平安事故发生。6, 应急措施6.1应急措施1建立领导值班制，盾构在F5破裂带推动式，工程部领导现场值班，出现异样状况，现场进展指挥, 协调。2支配专人对盾尾进展观测，假设出现冒浆，刚好通知盾构司机，加大盾尾油脂注入量，适当减小掌子面压力。3假设出现管片漏水，刚好采纳棉纱将漏水处塞紧，防止因地层损失而引起隧道沉降。为保证南昌市轨道交通1号线土建四标的施工平安，危急点一旦出现险情，能够做到刚好,

23、 快速, 有效抢险，将险情限制在最小范围，将损失降低到最小程度，工程经理部特成立了事故应急处理小组组织机构如下：组 长：何 毅工程经理副组长：李义华工程常务副经理组 员：侯斌党工委书记, 周兆勇工程总工, 王付利机电总共, 熊进副经理, 査家彪副经理, 李鹏飞平安总监, 胡志鹏副总, 工程部部长, 徐黔昆办公室, 朱铁松物供站长应急救援小组办公场所指挥中心设在安质部。6何 毅： 李义华： 李鹏飞：徐黔昆： 医疗急救：120中寰医院：0工程部应急打算和响应组织机构总指挥：何毅抢救救援组组长： 李义华伤员救援组组长：周兆勇事故调查组组长：李鹏飞现场戒备组组长： 熊进, 査家彪对外联络, 媒体接待, 善后工作组组长：侯斌图2 工程部应急打算和响应组织机构应急领导小组岗位职责工程部应急打算和响应机构为坍塌事故应急打算和响应领导小组，负责依据职责履行应急救援和保障方面的职责，负责制定并实施有关具体应急措施。工程部应急救援力气主要包括义务抢险队以及当地社区人民群众, 兄弟标段救援力气等。1总指挥 审批应急预案，为其有效性负责，并保证应急状态下所需各种资源的投入资金, 人力, 物力符合应急状态需求。 接到现场报警后，马上通知各小组进入应急状态