过暗挖施工方案

市城市快速轨道交通二号线 一期工程***至**段19标段

暗挖隧道

盾构到达、通过、始发施工方案

编制：

审核：

批准：

二○○八年十一月

1编制目的

为保证盾构机在暗挖阶段推进时的施工质量和安全，确保盾构机顺利通过暗挖隧道。

2编制依据

地铁二号线铁路**站～**站段施工图设计第五篇区间第十七册【**站～**站】第四分册隧道设计图；

地铁二号线铁路**站～**站段施工图设计第五篇区间第十六册【**站～**站】第四分册隧道设计图；

城市快速轨道交通二号线一期工程详细勘察阶段**站～**站区间岩土工程勘察报告（第一次补充勘察）2008年1月；

轨道交通二号线【**站～**站～**站】区间管线图；

现场调查情况；国家现行技术规范、标准及 市现行相关规范、标准及文件；

3方案概述

由于本工程会展中心站～纬一街～**站区间内的F8/F9/F9的裂缝进行了暗挖隧道处理，左、右线均需空推通过F8、F9暗挖隧道。

总体施工步骤为：暗挖段施工→盾构机到达掘进→暗挖隧道清理→暗挖隧道盾构机接收轨道安装→安装反力支座→拼装拱底块管片空推过暗挖隧道→到达暗挖隧道始发端→焊接反力装置拼装负环管片→盾构机二次始发。

4工程地质与水文地质描述

4.1盾构到达端地质及水纹情况

F9暗挖隧道盾构到达端地层至上而下依次为1-1杂填土、1-2素填土、3-1-1新黄土、3-2-1古土壤、4-1-2老黄土和4-4粉质粘土，盾构穿越范围为3-1-1新黄土、3-2-1古土壤和4-1-2老黄土地层，3-1-1新黄土地层为坚硬～可塑状态，属中压缩性土，3-2-1古土壤具针状空隙，含多量白色钙质条纹及结核，团粒结构，底部结核富集成30mm左右硬层，坚硬～可塑状态。4-1-2老黄土中含少量钙质结核，见蜗牛壳碎片，可塑状态为主，地下水位附近成软流塑状，属中压缩性土。

地下水类型主要为潜水，局部地段分布有上层滞水。地下水主要接受大气降水、地表水、灌溉水入渗补给。径流方向与地形基本一致，自东南向西北径流，盾构接收处地下水位线位于隧道中下部为，且F9暗挖隧道处于降水作业阶段，

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水位线较低。

4.2盾构始发端地质及水纹情况

F9暗挖遂道盾构二次始发地层至上而下以此为1-1杂填土、1-2素填土、3-1-1新黄土、3-2-1古土壤、4-1-2老黄土和4-4粉质粘土，盾够穿越范围为3-1-1新黄土、3-2-1古土壤和4-1-2老黄土地层，3-1-1新黄土地层为坚硬～可塑状态，属中压缩性土，3-2-1古土壤具针状空隙，含多量白色钙质条纹及结核，团粒结构，底部结核富集成30mm左右硬层，坚硬～可塑状态。4-1-2老黄土中含少量钙质结核，见蜗牛壳碎片，可塑状态为主，地下水位附近成软流塑状，属中压缩性土。

地下水类型主要为潜水，局部地段分布有上层滞水。地下水主要接受大气降水、地表水、灌溉水入渗补给。径流方向与地形基本一致，自东南向西北径流，盾构接收处地下水位线位于隧道中下部为，且F9暗挖隧道处处于降水作业阶段，水位线较低。

5盾构到达段的掘进

在最后50环盾构机应以均衡匀速的推进施工，且推进速度不宜过快，盾构变化姿态不宜过大、过频，控制单次纠偏量不大于10mm(高程、平面)，控制盾构每次变坡不大于1‰。在掘进过程中，要派专人在暗挖隧道内负责时刻观察洞口的变化情况。如发现洞门混凝土有较大的震动或者出现开裂时，应立即通知主司机进一步降低盾构推力、刀盘转速以及推进速度，避免由于推力过大造成洞门坍塌或者地表沉陷。

在到达阶段要密切关注盾构推进系统的推进速度和推进压力以及出土情况，当发现推进压力突然降低，推速度过快等异常情况时必须立即停机。在对现场进行确认和检查之后，在进行掘进施工。 5.1到达段前50m掘进

采用土压平衡模式掘进，土压力为0.12～0.13Mpa；在停机进行管片拼装或机器维修时要将土仓土压提高到0.13 Mpa，若停机时间较长,土压力下降到低于0.1 Mpa时，要采取向前推进100～200mm的方法将土压提高到0.13 Mpa,以免地面发生较大的沉降。为确保同步注浆质量，掘进速度控制在30mm/min左右，避免因速度过快造成浆液无法及时注入，导致管片上浮和地面沉降。

盾构机在掘进过程中水平姿态控制在±5mm以内；竖直姿态略呈抬头趋势，

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刀盘垂直姿态控制在-15mm～-10mm，盾尾垂直姿态控制在-15mm～-20mm，竖直趋势控制在-15～-10mm/m范围内(根据测量复测结果及盾构与管片的姿态进行调整)。掘进推力尽量控制在600～800t，各组油缸推力差值不宜过大；刀盘转数在0.9～1.2rpm；泡沫剂用量视地质条件变化情况以及出碴效果酌情增减；每环注浆量要保证不少于3.5m3，以确保充分填充管片背部间隙，尽量减小对周围土体的扰动。

5.2到达前10m及刀盘抵达初支结构前1.5m掘进

盾构进入加固区前掘进参数如下： 推进速度：20mm/min左右 推力：700吨以内 土仓压力：0.12－0.13bar

每环注浆量：3.5m3以上，以注浆压力为控制 注浆压力：顶部0.35Mpa 底部0.40Mpa 5.3刀盘抵达初支结构段掘进

掘进至距贯通面约4m时，根据量测结果进一步减少推力。最后1～2环掘进时应尽量不加或少加水，以防止盾尾漏浆和周围土体松动较大而造成贯通后洞口涌浆等不良后果。在抵达初支结构前300mm段掘进过程中，遵循“低推力、低刀盘转速，减小扰动”的原则进行控制。掘进速度控制在10mm/min以内，加大出碴量，刀盘抵达初支结构时（根据设计里程和在掘进过程中刀盘掘进声响判断）尽量将土仓内的碴土出空；掘进主司机、现场值班工程师及掘进班人员注意监控前方动向，判断刀盘是否进入初支结构内，如进入则停止掘进，转动刀盘出空土仓内碴土。在掘进过程中，由安排专业人员等在现场进行观察指挥并与盾构主控室保持不间断的联系，盾构掘进控制严格按照指挥员的指令现场进行控制。

考虑到盾构抵达段刀盘空转导致刀盘下沉及盾构机停机时间较长，盾构机水平姿态控制在±5mm以内，竖直姿态略呈抬头趋势，刀盘垂直姿态控制在0mm～+10mm，盾尾垂直姿态控制在-10mm～0mm。由测量组进行导线复测，待测量组复测后，根据成果对盾构机姿态进行调整，以工程部测量组所交交底为准。

地面监控人员注意监控地表情况，发现有突发事件时及时与调度及洞内值班人员联系。

5.4到达前洞门凿除

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盾构到达暗挖隧道封堵墙20m前，采用洛阳铲施作φ200探孔即作为泄压孔，其施作范围为在上下、左右及中心各一个孔，深度为不小于3m。在刀盘即将抵达封堵墙前30～50mm时开始洞门喷射砼的凿除。整个施工依次进行，将洞门砼至上而下依次凿除至露出封堵墙工字钢后，出空洞内渣土，迅速割除工钢，根据刀盘的实际位置检查到洞口的净空尺寸，确保没有工钢侵入刀盘触动轮廓线范围之内。及时清理凿除洞门产生的渣土并运至洞外。此破除方法详见洞门破除方案，并下发破除交底。 5.5管片安装

暗挖隧道出洞段线路纵断面为16‰的下坡，水平为直线，现场工程师应提前做好管片的选型保管姿态良好。

当隧道贯通后，还需要安装4环管片才能完成区间隧道的管片安装。此段盾构阻力很小，管片司机在安装管片时应时刻注意推进油缸的变化，防止在安装时盾构机前移而影响管片安装质量。 5.6最后15环管片的连接

隧道贯通后盾构前方没有反力，油缸推力较小，为防止管片环缝张开出现渗漏水，在盾构推进的最后15环每拼装一环管片在纵向螺栓位置采用槽钢将安装好的管片与上一环管片进行连接，推进一环连接一环，每环槽钢之间的连接处应焊接牢固，保证有足够的强度，纵向连接槽钢布置位置见图，详见拉紧装置安装交底。 5.7二次注浆

盾尾推出盾构隧道与暗挖隧道连接处后，及时用砖块填充隧道与土体、钢环之间的间隙，封堵完成后利用管片上的二次注浆孔对最后4环管片进行补浆，浆液采用同步注浆液，注浆过程中时刻观察洞口封堵情况，如有异常应立即停止注浆作业。

6盾构过暗挖段方案

6.1盾构接收 6.1.1前期准备 6.1.1.1端头土体加固

F9暗挖段接受端头土体加固已经完成，根据暗挖遂道开挖至端头加固处的土体情况，土体比较稳定，无地下水涌出可以满足盾构机出洞要求。

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