浅覆土大直径泥水平衡盾构法隧道环境友好型施工技术

浅覆土大直径泥水平衡盾构法隧道环境友好型施工技术上海市基础工程有限公司同济大学上海建工（集团）总公司技术中心上海市机械施工有限公司上海市第一建筑有限公司二〇〇九年十二月目录

研究背景

依托工程

研究内容

成果及创新点

浅覆土、近间距长距离平行隧道施工影响与控制

快速、微扰动隧道中间风井建造技术

全封闭型泥水处理工厂的应用研究背景

上海、北京、广州、深圳、南京、苏州、杭州、武汉等城市的地铁（公路）隧道的快速发展，将城市隧道工程建设推入高峰。隧道的快速发展和建设一方面有效的改善了环境，另一方面，也给城市环境的保护带来压力。

国际性盛会与城市建设之间的矛盾越来越突出，上海应研究隧道建设如何围绕世博会做得更好，把施工引起的噪声、光污染、灰尘、及其他生态污染减小到最小程度。

针对隧道建设对环境的影响问题展开控制措施研究，也是国家对工程建设实现可持续发展的要求，目前，建设资源节约型和环境友好型社会是目前我国对经济发展的指导方针和发展战略，同时也是对工程建设发展的指导方针。拟建上海市人民路越江隧道工程是浦江两岸交通枢纽的重要通道之一。人民路隧道的主要作用是改善核心区路网状况，沟通外滩地区与小陆家嘴的交通联系，分流延安东路隧道流量；另外与新建路隧道一起串联外滩、北外滩航运商务中心、小陆家嘴，形成黄浦江、苏州河河口地区的黄金三角。人民路隧道依托工程建设规模：双向四车道道路等级：城市次干路；计算车速：40km/h；车道宽度：车道宽3.75m+3.5m；通行净高：≥4.5m（车辆限高4.3m）；荷载等级：城—A级；人防等级：六级；抗震设防：按地震基本烈度7度设防；结构设计使用年限为100年。依托工程

隧道主线自浦西河南南路、人民路交叉口以西开始，沿人民路向东，在人民路—丽水路口设置浦西工作井；转入盾构段下穿中山东二路、十六铺码头，穿越黄浦江至浦东，在东昌路—浦明路东侧设浦东工作井；在浦城路、东昌路交叉口以西接地。浦西、浦东分别设置河南路进出口匝道和银城东路出口匝道。全线长3090米，隧道掘进段长1470米，盾构自浦东向浦西掘进，设两条联络通道。河南路工商银行规划14号线

银城东路东泰路丽水路

浦东井银城中路依托工程泥水处理场地浦城路长距离浅覆土段

东昌路码头10号线浦西井新上海城市广场上海滩商厦悦园商厦

隧道纵断面设计主线最大纵坡5.9％，最小纵坡0.3％。盾构出洞时纵坡为5％。整条线路中，涉及的主要建构筑物有：东昌路码头桩基、外滩公交枢纽、豫园地下空间、施工中的10号线豫园站以及规划中的轨道交通14号线。依托工程

浦东井

浦西井公交枢纽10号线豫园站豫园地下空间开发码头桩基地下空间紧张，隧道线型越来越复杂周边建构筑物的保护要求越来越高社会生产、生活要求施工影响越来越短对环境污染程度越来越敏感城区隧道施工特点浅覆土大直径隧道开挖面风险与稳定浅覆土、近间距长距离平行泥水平衡盾构施工影响与控制快速、微扰动风井建造技术全封闭泥水处理工厂的应用本课题研究内容使盾构掘进更浅覆土层，减少大开挖段，保护环境·控制土体变形，不影响管线、交通保护临近建构筑物盾构直接下穿风井，风井开挖深度浅，缩短工期，环境影响时段短不予降水，控制周边变形地面大型机械少，环境影响程度低占地少、流程规范。集约处理全封闭，无扬尘、噪音、渣土污染环境保护效应研究下内容平行罩隧道懂施工久已有女众多扒研究孔，其赖力学桨行为驱及地换面变课形情卧况已缸有清绣楚的昆描述去，但圣对于膝在超李浅覆份土（<0奋.5筋D）情估况下凳超近症间距(<亡0.腰5D忙)长距标离平绣行推菌进的竹施工丛则鲜鹅有报喷道，吧更无径成功劝实例杜。中间墨风井催施工钓工艺巧传统说，停济留在悄深基脏坑开胜挖，棒盾构肚进出劣洞的然模式鼓上。国内窜见诸恭报道谱的有米西藏钢南路植隧道桌对噪驳音采别取了吩措施垮。该样工程帮在主胆要噪物身源裳：泥诸水分晕离处轰理设许备组霸周围由施工芽钢筋专混凝草土基册础，楚采用贪钢结匪构和封彩钢瞒板（悄考虑撕了抗总风设尘计）义包裹扎整个迹泥水赞分离话设备婆组。肯其隔君音效日果明者显，杨但不造彻底查。成果英及创非新点在闹衬市区戴浅覆梦土、量近间岭距长仁距离组平行嫁隧道仍施工改中创荡新性伙采用舱了风棒险分表析与炸控制锣的方脆法，逢对不洒同风苍险等头级的泪区域促针对稠性的岔采用堵不同缴的施晒工参凉数控脏制策姐略，狐控制牌了敏泛感性必区域户隧道处施工遵引起纷的地谅面变猪形并妻避免陪了可累能的认如管遥线破扫坏、妇交通油瘫痪叫、周芽边建捧构筑倒物破垦坏等青次生挨环境收影响璃。首次棚在大供直径疾隧道帅中间稀风井脱施工宁采用祝吊筑补法工貌艺，敞并在但全过兵程中愉不予鱼降水已。避抛免了房诚原盾推构穿草越风它井基优坑“进出秋洞”的施漆工风娇险，予解决炊了城数区盾园构穿弱越较蚕深风同井基载坑带鹿来的疗环境梦影响括时间饺长、纽奉影响度程度君大的芹问题籍，实拐现了乒快速运、安年全、款环保仍的中她间风止井建机造。首次屯采用抚全封岂闭型艳泥水遥处理夹工厂汪，解伶决了释城区家大规碗模泥温水处草理带姑来的鸡噪音则、扬坑尘、花渣土迈散落培等污柏染问缓题，求使施少工现赏场与糟周边骂环境爱友好童共存崭。隧道秋主线舰自浦锋西河毛南南长路、塘人民辫路交士叉口和以西症开始模，沿袭人民覆路向驾东，愿在人助民路—丽水沈路口井设置饼浦西治工作较井；胸转入阴盾构虹段下劲穿中揭山东闻二路残、十样六铺很码头抖，穿础越黄构浦江细至浦着东，陆在东馅昌路—浦明姿路东品侧设众浦东窑工作循井；馆在浦替城路够、东他昌路挥交叉暮口以蚂西接算地。类浦西谋、浦丝式东分喉别设游置河舅南路月进出衫口匝帐道和筐银城漫东路小出口烂匝道肌。全线漆长30傅90米，喜隧道末掘进暴段长14困70米，筋盾构罩自浦柿东向剂浦西织掘进套，设年两条毛联络驳通道圆。河南镇路工商高银行规划14号线银城雾东路东泰寒路丽水嫂路浦东冰井银城级中路浅覆悼土、用近间糠距长容距离尝平行肝隧道吐施工竖影响系与控顷制——施工摄环境泥水既处理场稠地浦城绵路长距套离浅雹覆土怕段东昌夫路码艳头10号线浦西嚼井新上杜海城毕市广但场上海秆滩商桃厦悦园场商厦福都龙商厦浦东唐风塔浅覆止土、鸽近间掀距长遥距离爆平行博隧道图施工议影响音与控拣制——施工同环境浦东网井浦西工作释井原工必作井原线储型豫园幅地下伯空间私开发码头洪桩基现线繁型现工屈作井原工姥作井浦西梦井换乘祝通道10号线斤豫园愤站规划14号线奥河南和路站四川既南路丽水赵路中山疮东二话路X2地块古城解公园福佑研门商肚厦鄂尔占多斯朴广场悦园握商厦福佑找二期上海蹲滩商费厦工商袋银行新上准海城穗市广斯场浅覆些土、抽近间蛙距长闲距离睁平行轧隧道箩施工市影响房诚与控镜制——施工割环境隧道主外边请线距开上海胞滩商橡厦围仙护结财构最陶近处0.文7m线间搜距约5m隧道戴外边轧线距毯悦园爬商厦畅围护胜结构凶边线0.合3m盾构排顶部倍覆土晶厚度5.贯8m，线沃间距4m。皆《0拾.5果D浅覆酸土、受近间盒距长吊距离彩平行上隧道屡施工选影响膏与控嘱制——施工急环境序号12344567里程（SK0+）810818828852872940966.4987.8位置工作井东侧加固区边福民街永安路安仁街隧道上覆土5.876.276.7788.7912.1113.6914.760.52D0.55D0.60D0.7D0.77D1.07D1.21D1.30D隧道结构间距4.074.204.324.54.554.855.215.700.36D0.37D0.38D0.39D0.40D0.43D0.46D0.50D距桩砌雨污水总管距离2.93.144.15.46.1110.5811.712.1悦园甘商厦上海物滩商院厦福都率商厦四川肠南路丽水突路福民炊街安仁临街永安崭路中坊山级东刮二趟路人绝民撑路民居20材4地块古城笑公园浅覆淋土、共近间奖距长杰距离劝平行妨隧道头施工符影响布与控胆制——施工除环境工程进概况·浦西冷段里程（SK0+）810818828852872940966.4987.8位置工作井东侧加固区边福民街永安路安仁街隧道上覆土5.876.276.7788.7912.1113.6914.760.52D0.55D0.60D0.7D0.77D1.07D1.21D1.30D隧道结构间距4.074.204.324.54.554.855.215.700.36D0.37D0.38D0.39D0.40D0.43D0.46D0.50D悦园跨商厦上海扛滩商派厦福都怀商厦四川侨南路丽水摄路福民壮街安仁框街永安缸路中密山律东牙二并路人遇民遍路民居20得4地块古城样公园建筑名称层数基础围护结构及建筑结构验收日期方位备注上海滩商厦地上7层地下1层46mφ650灌注桩15mφ500双头搅拌桩加灌注桩。框架结构96年北侧隧道距围护最近处约70cm悦园商厦地上6层地下1层35.5mφ600灌注桩15mφ700搅拌桩加16mφ650灌注桩。框架结构04年南侧隧道距围护最近处约30cm福都二期地上6层地下2层32mφ600灌注桩18mφ700搅拌桩加20mφ900灌注桩。框架结构刚竣工南侧隧道距围护约5m361号混2浅基础桩木结构1950南侧隧道结构距房屋结构约1m~1.4m365号混2浅基础砖木结构1950南侧369号混5浅基础砖混结构1988南侧377号砼3局部4层浅基础框架结构1930南侧浅覆诞土、袜近间茶距长内距离检平行冠隧道记施工托影响运与控貌制——施工榜环境临排禽的管予线有煤气70拜0燃气30摸0（0.脸4M隆Pa）煤气30限0市话18孔通信18孔上水50扮0直埋拥电缆10根临泵南雨污钞水总绵管14董00原有狮的重衣要的原管线电信12孔上水10吸0上水20引0上水35因0（解笔放前虹生铁贡管）燃气30艺0（0.低4M雪Pa）煤气70墓0雨污从水总脆管12狐00今X1碌50扫0浅覆吓土、继近间猴距长涉距离性平行龟隧道李施工讽影响泼与控氧制——施工坑环境此段颗处于换老城钱厢地灭区，算交通叮繁忙勒，过裙往的挺公交烧众多26路、11路、73顺6路、64（电置车）瞒、94既5路、92多6路、80夫1路、93魂0路、92笼0路、30疫4路、94用5路、丘锦江抚观光西专线练等在浦猫西段搅开工循后，茅工作尼井以酷东排餐有两石来两扶往以利及两遗侧两亩条人瞒非车慕道浅覆副土、考近间趣距长非距离矮平行想隧道抖施工佳影响灿与控丹制——施工前环境隧道狗水平膝间距藏近4.关07咏m~缠5.刃70姿m（0.对36罩D~塌0.殃50盟D）隧道育上覆咸土浅艰及不苹良地哭质5.忌87帜m~德14情.7匀6m（0.剖52删D~色1.吵3D）距周钱边建花筑物倡近0.还7m、0.弓3m、5.趴5m。1.嚼4m管线耐交通仙密集肤敏感管线纯众多她，其拆中有待众多既压力队管线老旧衬砖砌锅大断识面雨订污水煤总管12纽奉00模x1颤50懂0，最乌近处贸仅有2.固9m较厚愤的3夹层蜓及填杰土浅覆宇土、吉近间居距长册距离溉平行懒隧道斥施工持影响唯与控性制——施工赔环境越江蜜隧道它工程贞建设榴期间跃发生查的工护程风初险，同是否宽可接蜘受以要及接细受程廉度如裤何，笨决定环着不嗽同的推风险陆控制冲对策浆及处锻置措门施，贸风险款管理使中需缺预先仇制定外明确凉的风旨险等庸级及就接受作准则像。风朽险分蒙级标销准包盐括风躲险事集故发际生概驰率的嗓等级究标准浮（简展称风斗险概群率等酸级）聚和风油险事臭故发螺生后纯的损衣失等机级标河准（蜜简称叹风险租损失告等级勿），叉根据寇工程船风险哨定义席，制瞒定相栗应风茫险的母分级皮标准性和接昂受准茅则。等级ABCDE事故描述不可能很少发生偶尔发生可能发生频繁区间概率P＜0.01%0.01%≤P<0.1%0.1%≤P<1%1%≤P<10%P≥10%等级12345描述可忽略的需考虑的严重的非常严重的灾难性的风险风险损失1.可忽略2.需考虑3.严重4.非常严重5.灾难性发生概率A：P＜0.01%1A2A3A4A5AB：0.01%≤P<0.1%1B2B3B4B5BC：0.1%≤P<1%1C2C3C4C5CD：1%≤P<10%1D2D3D4D5DE：P≥10%1E2E3E4E5E浅覆灭土、惰近间廉距长蜻距离辫平行测隧道裁施工偏影响晕与控改制——风险普理论等级风险接受准则控制方案应对部门一级1A,1B,2A,1C可忽略的日常管理审视工程建设参与各方二级3A,1D,2B,1E,2C可容许的需注意，加强日常管理审视三级4A,3B,2D,3C,4B,2E可接受的引起重视，需防范、监控措施四级5A,5B,3D,4C,3E,4D不可接受的需决策，制定控制、预警措施政府部门、建设参与各方五级5C,4E,5D,5E拒绝接受的立即停止，整改、规避或启动预案风险等级一级二级三级四级五级颜色绿色蓝色黄色橙色红色标识浅覆洪土、徒近间财距长率距离部平行献隧道早施工渔影响拦与控邪制——风险民理论后果跪及社筹会影乏响风险区段里程号针对性措施全段SK0+818~SK0+980总原则严格遵守施工总原则应急队伍建立各市政管线现场值班制度监测措施周边建筑物跟踪监测上方管线跟踪监测隧道内内力及结构周边土压力跟踪监测隧道结构位移跟踪监测施工参数设定

切口水压控制同步注浆控制泥水质量控制隧道轴线控制交通组织人民路在北、南线施工期间半幅封交五级风险区SK0+818~SK0+890设置隔离桩结合交通组织压密注浆堆放黄沙及粘土麻袋丽水路口南北向管线架设暗墩丽水路口南北向管线端头加井阀人民路东西向管线上水100、上水200、上水350北侧明排人民路东西向管线燃气300改向、煤气700两端加阀门雨污水总管设置临泵雨污水总管原自流混凝土封堵四级风险区SK0+890~SK0+920结合交通组织压密注浆堆放黄沙及粘土麻袋人民路东西向管线上水100、上水200、上水350北侧明排人民路东西向管线燃气300改向、煤气700端头加井阀三级风险区SK0+920~SK0+980安仁街东侧4幢民居处置浅覆妇土、都近间屠距长帜距离蹈平行蓄隧道社施工移影响各与控错制——开挖宣面稳侄定里程桩号SK0+810SK0+860SK0+940隧道上顶部覆土层厚度/m6.028.43512.495支护压力p0/kPa122.7743145.7117172.7780Y方向位移/mm-93.681-84.248-63.827Z方向位移（上浮）/mm37.06634.26628.879开挖面稳定系数N2.743.162.49开挖面稳定风险四级四级四级浅覆咐土、恳近间摸距长翁距离零平行色隧道私施工床影响框与控煎制——开挖拖面稳套定浅覆胸土、眉近间拳距长低距离栏平行刘隧道提施工吓影响疼与控敬制——近间绩距分创析北线隧道上浮（mm）南线隧道上浮（mm）无隔离桩4744有隔离桩4033最大水平位移/mm最大隆起/mm无隔离桩1020有隔离桩5.62.2浅覆必土、验近间祥距长吉距离呆平行膨隧道街施工无影响款与控加制——近间苹距分笑析施工诸措施·隔断孝桩施工兔措施·隔断供桩浅覆暴土、购近间市距长看距离治平行捎隧道口施工贵影响笔与控乱制——浅覆豆土施罚工策随略浅覆庙土、禽近间论距长尿距离毙平行捕隧道蜻施工叼影响抚与控灯制——浅覆忙土施阳工策餐略严格屑控制狂切口鲜水压致。波动龄控制芽在-0嫩.2当kP挎a~牙0.雅2k销Pa以地温面监兴测数表据的桌反馈唤来确抗定切口偶水压棵控制暗在使之切口迫位置猫地面报不隆啄起。配备武应急怀泥浆裳搅拌舰、输皇送系擦统。浅覆者土、处近间贼距长察距离沉平行方隧道蕉施工议影响示与控线制——浅覆镰土施论工策拔略在盾絮构掘棕进过妥程中伪如出慎现地螺面冒板浆、宁泥水为平衡估无法持建立斥、地魂面塌采陷等夫紧急遗情况敌时启汁动应匀急泥可浆搅岗拌加鞠注装郑置每台胸盾构师配备行一套喷紧急漂泥浆亡搅拌棕加注识装置跑，共叙两套聚合闹物采岭用华形北油香田体宏系，拦配比怕及泥穗水回扁路根则据险捐情情历况调挥整当地净面出络现冒建浆等穗不是争很严阵重的叔险情赠时，错从盾验构机巴排出开的泥拿浆经龄滚动柳筛而晒不经光过旋巴流器湿处理当地勒面出窄现塌扮陷等踏严重鸽的险乱情时犁，从手盾构蚕机排孕出的抛泥浆黄不经修滚动奸筛及尼旋流伶器处零理，机直接钳打至枣调整睬槽。算应急悄泥浆返在闭迹合回溪路运蛾转直咽至撑爬子面萝重新研建立菜平衡应急桌泥浆从应具锋有50俗0立方/小时邀的能肤力浅覆种土、舍近间室距长扫距离累平行摧隧道裂施工怎影响扔与控陵制——浅覆确土施挺工策惕略浅覆景土、共近间耕距长主距离爹平行府隧道呼施工惯影响扇与控挂制——相互疾影响摆规律近间错距浅扯覆土饶段·泥水个体系覆土1.除27岛D，间田距0.福49溉D覆土0.65D，间距0.40D浅覆舟土、集近间里距长冰距离勾平行珍隧道妻施工嚼影响滔与控耍制——相互菊影响皂规律隧道钻主线做自浦刘西河洽南南熊路、稻人民另路交增叉口泼以西排开始必，沿弄人民低路向犹东，芝在人渴民路—丽水肚路口疫设置茂浦西房诚工作淹井；汁转入窜盾构咽段下抄穿中掏山东予二路跨、十奖六铺雪码头偶，穿界越黄骗浦江脸至浦贵东，新在东升昌路—浦明猴路东熄侧设绘浦东型工作菠井；今在浦雁城路烛、东房诚昌路辨交叉凶口以夜西接把地。千浦西侄、浦传东分击别设盯置河让南路株进出秀口匝甩道和说银城钳东路点出口涂匝道闻。本次透评审窄范围洋为浦宿东风葵井逆落筑施销工。河南菜路工商虏银行规划14号线银城联东路东泰绕路浦西巴风道山风塔浦东躺井银城雾中路浦城次路东昌倘路码史头10号线浦西柴井新上樱海城窝市广说场上海谎滩商乓厦悦园夏商厦福都氏商厦浦东尘风井浦东血风道味风塔快速仓、微抬扰动类中间温风井丘建造膀技术——施工聪环境人民馒路隧群道浦酒东风扒井位声于东炼昌路篮和富校城路肃交叉娱路口关，于琴南线谣隧道磨上方师，风鸣井底滴板埋捏深12岩.7迈0m，距究南线抵隧道兰顶净银距。采风井起逆筑窑是指洗风井币底板症与南拌线隧滥道管信片之逐间5个垂规直通萍风口男的结棋构施蚂工。财富肿金融眯广场东昌庭路码立头防汛倘墙黄浦轰江鹏利方海景斧公寓富城哭路风井仁恒牛滨江盛大预金磐快速志、微败扰动队中间嚷风井哨建造芽技术——施工占环境需考邀虑风夸塔与爹隧道阵结构师之间秘的相俱互影牌响风塔级部分侮采用筑逆筑舌法施解工风塔网设置固在江晋边为工吨程的绣风险卧源之观一快速嚼、微判扰动睬中间骂风井诞建造挑技术——施工找环境每个批风口然净尺束寸为风口丙基本量居风紧井中快速打、微铁扰动丙中间冤风井胡建造狭技术——施工喂环境最浅井约6.絮2m最深摔约7m快速袋、微块扰动纠中间昂风井遭建造这技术——施工枣环境快速胆、微低扰动衰中间香风井锦建造姻技术——盾构丽下穿骑风井穴工艺地墙+S声MW双重梳围护基坑雨深度欧浅无需允进出婚洞铁箱挖土工方案处：1、土弦方开宿挖采迅用人访工配兄合空从压机珠进行历松土抗后挖赠除。2、开练挖时井由中窄间往锐四周尸推进霉，高夹差不惹超过50瞒0m豪m，底健面超榆挖15载0左右mm。3、松樱散土贫方采考用自策制的旦铁箱丘（1m粪3左右像）与靠电动吴葫芦冒将土挥体吊菊出风即口至饺底板斩上，遥再由鲜劳动羽车运摘至井看架运售输至震地面秀。4、吊民运土停方时视设置白防护叹板、长风机达、急修救绳丈索等价安全犯设施悄。风管急救垂绳索井架快速希、微列扰动拜中间刷风井幕建造纱技术——风口厘吊筑皮法注：乒与外如侧加如固土铸体永耻久接帅触的馋墙面页外模阳板直碌接将贡土体盒作为摔模板谋，表凝面凿暂毛处透理，属增加跳砼与坟土体塌的摩兆擦力粘与粘拒结力阁，且电适当赔增大绿外侧震砼保础护层赢；其酒余模盛板均些采用花九夹纹板。凿毛宇处理九夹章板H型螺枕帽限舰位畚箕聚口16露mm钢筋翁吊筋快速鞠、微壁扰动辽中间退风井毯建造与技术——风口鲁吊筑兽法快速仙、微厚扰动掀中间庙风井旧建造柄技术——不降斜水开兴挖风口膜吊筑肿法施必工有辛着众偿多的卡难点睛，但壁主要蚂的矛庸盾集穷中在亡是否厉抽水状降低见承压郑