盾构掘复杂地层施工方案.doc

0 盾构掘进复杂地层施工方案盾构掘进复杂地层施工方案 目目 录录 13.113.1 长距离全断面岩层施工长距离全断面岩层施工.452 13.1.113.1.1 概况概况.452 13.1.213.1.2 措施措施.455 13.213.2 软硬不均段施工软硬不均段施工.457 13.2.113.2.1 概况概况.457 13.2.213.2.2 主要施工措施主要施工措施.457 13.313.3 穿越溶洞的技术措施穿越溶洞的技术措施.459 13.3.113.3.1 概述概述.459 13.3.213.3.2 穿越施工技术措施穿越施工技术措施.460 13.413.4 小曲率半径（小曲率半径（R250MR250M）段的施工）段的施工.463 13.4.113.4.1 概述概述.463 13.4.213.4.2 措施措施.464 13.4.2.1 主要施工参数控制.465 13.4.2.2 合理利用铰接、超挖刀.465 13.513.5 盾构大坡度段施工盾构大坡度段施工.466 13.5.113.5.1 概述概述.466 13.5.213.5.2 措施措施.466 13.5.2.1 盾构掘进措施.466 13.5.2.2 隧道内水平运输.467 13.613.6 穿越珠江及其堤防施工穿越珠江及其堤防施工.467 13.6.113.6.1 概述概述.467 13.6.213.6.2 穿越珠江及其堤防的措施穿越珠江及其堤防的措施.468 13.6.2.1 穿越前的施工准备.468 13.6.2.2 主要施工技术措施.469 13.6.2.3 防冒顶、漏泥、漏水及隧道上浮等的技术措施.470 13.713.7 穿越建筑物段的施工穿越建筑物段的施工.472 13.7.113.7.1 概述概述.472 1 13.7.213.7.2 盾构穿越构建筑物前的准备工作盾构穿越构建筑物前的准备工作.474 13.7.2.1 隧道沿线建筑物的详细调查.474 13.7.2.2 对于重要建筑物进行地质补勘.475 13.7.313.7.3 盾构穿越建筑物的施工措施盾构穿越建筑物的施工措施.475 13.7.3.1 建筑物的分类.475 13.7.3.2 穿越建筑物的措施.476 13.813.8 穿越内环线高架桥的技术措施穿越内环线高架桥的技术措施.483 13.8.113.8.1 概述概述.483 13.8.213.8.2 盾构穿越前的准备工作盾构穿越前的准备工作.483 13.8.313.8.3 盾构穿越时的施工技术盾构穿越时的施工技术.484 13.913.9 特殊段施工常见问题归纳分析及措施特殊段施工常见问题归纳分析及措施.486 13.9.113.9.1 盾构的防结泥饼措施盾构的防结泥饼措施.486 13.9.1.1 概述.486 13.9.1.2 粘性土附着的原因.486 13.9.1.3 粘性土的防附着措施.487 13.9.213.9.2 隧道上浮解决措施隧道上浮解决措施.487 13.9.2.1 概述.487 13.9.2.2 措施.488 13.9.313.9.3 喷涌解决措施喷涌解决措施.488 13.9.3.1 概述.488 13.9.3.2 措施.489 13.9.3.3 螺旋机防喷措施.489 2 广州市轨道交通六号线工程盾构 2 标段【大坦沙站黄沙站盾构区间】土建施 工项目位于大坦沙岛中南部，包括一个大坦沙盾构始发井、始发井到大坦沙站之间 的明挖段和二个盾构区间段【大坦沙站如意坊站】和【如意坊站黄沙站】以及 区间隧道中的四个联络通道（废水泵房） 。盾构掘进右线全长 2433.253m，左线全长 2682.265m。 通过对招标文件、招标设计和投标设计的理解和分析，结合对现场的踏勘，以 及我单位在广州、深圳、南京、上海、新加坡国内外等地的盾构施工经验，特别针 对本次投标工程复杂多变的地层进行了归纳分析。通过工程环境、线路设计以及地 质情况的分析，总结了本工程的特殊段施工项目，并拟定了相应的主要措施。 13.113.1 长距离全断面岩层施工长距离全断面岩层施工 13.1.113.1.1 概况概况 【大坦沙站如意坊站】始发井约 500m 后和【如意坊站黄沙站】盾构区间基 本处于碎屑强风化岩带、碎屑中风化岩带和碎屑微风化岩带中掘进。统 计情况见表 13.11，岩层强度见表 13.12。 表表 1 13 3. .1 11 1 隧隧道道断断面面内内地地层层统统计计表表 大坦沙至如意坊区间左线围岩分类大坦沙至如意坊区间左线围岩分类 隧道底板边墙拱顶 里程长度 岩土特征 围岩 类别 岩土特征 围岩 类别 岩土特征 围岩 类别 综合 围岩 分类 ZAK5+659 ZAK5+7 40 81 主要为微风化岩 层，局部位强风 化岩层。 - 主要为微风化岩 层，局部强风化 岩层和全风化岩 层 - 主要为强风化岩 层，局部微风化 岩层 - - ZAK5+740 ZAK5+8 00 60 主要为微风化岩 层，局部位强风 化岩层。 - 主要为微风化岩 层，局部强风化 岩层和全风化岩 层 - 主要为强风化岩 层，局部微风化 岩层 - - ZAK5+800 ZAK5+9 00 100 主要为微风化岩 层，局部位强风 化岩层。 - 主要为微风化岩 层，局部强风化 岩层和全风化岩 层 - 主要为强风化岩 层，局部微风化 岩层 - - 3 ZAK5+900 ZAK5+9 60 60 主要为微风化岩 层，局部位强风 化岩层。 - 主要为微风化岩 层，局部强风化 岩层和全风化岩 层 - 主要为强风化岩 层，局部微风化 岩层 - - ZAK5+960 ZAK6+0 10 50 主要为微风化岩 层，局部位强风 化岩层。 - 主要为微风化岩 层，局部强风化 岩层和全风化岩 层 - 主要为强风化岩 层，局部微风化 岩层 - - ZAK6+010 ZAK6+1 80 170 主要为微风化岩 层，局部强风化 岩层 - 主要为微风化岩 层 主要为微风化岩 层，局部中风化 岩层 - ZAK6+180 ZAK6+2 70 90 主要为强风化岩 层，局部中风化 岩层 - 主要为强风化岩 层，局部中风化 岩层和全风化岩 层 - 主要为强风化岩 层 - ZAK6+270 ZAK6+3 44 74 主要为强风化和 中风化岩层 - 主要为强风化和 中风化岩层，局 部微风化岩层 - 主要为强风化岩 层，局部为中风 化岩层 - - ZAK6+344 ZAK6+5 60 116 主要为微风化岩 层，局部强风化 岩层 - 主要为微风化岩 层，局部强风化 岩层 - 主要为微风化岩 层，局部强风化 岩层 - - ZAK6+560 ZAK6+6 36 76 主要为强风化岩 层，局部中风化 岩层 - 主要为强风化岩 层，局部中风化 岩层和全风化岩 层 - 主要为强风化岩 层 - ZAK6+636 ZAK6+6 56 20 主要为强风化岩 层，局部中风化 岩层 - 主要为强风化岩 层，局部中风化 岩层和全风化岩 层 - 主要为强风化岩 层 - ZAK6+656 ZAK6+7 50 94 主要为微风化岩 层 主要为微风化岩 层 主要为微风化岩 层 ZAK6+750 ZAK6+8 90 140 主要为微风化岩 层，局部强风化 岩层 - 主要为微风化岩 层，局部强风化 岩层 - 主要为全风化岩 层，局部强风化 岩层和中风化岩 层 - - ZAK6+890 ZAK7+2 80 390 主要为中风化岩 层，局部强风化 岩层和微风化岩 层 - 主要为强风化岩 层，局部中、微 风化岩层 - 主要为强风化岩 层，局部中风化 岩层 - - 大坦沙至如意坊区间右线围岩分类大坦沙至如意坊区间右线围岩分类 里程长度隧道底板边墙拱顶 综合 围岩 4 岩土特征 围岩 类别 岩土特征 围岩 类别 岩土特征 围岩 类别 分类 YAK5+807 YAK5+8 80 73 主要为微风化岩 层 主要为微风化岩 层，局部强、中 风化岩层 - 主要为强、中风 化岩层，局部微 风化岩层 - - YAK5+880 YAK6+0 00 120 主要为微风化岩 层 主要为微风化岩 层，局部强、中 风化岩层 - 主要为强、中风 化岩层，局部微 风化岩层 - - YAK6+000 YAK6+0 20 20 主要为中风化岩 层，局部微风化 岩层 主要为中风化岩 层，局部强风化 岩层和微风化岩 层 - 主要为强风化岩 层，局部中风化 岩层 - - YAK6+020 YAK6+1 50 130 主要为微风化岩 层，局部为强风 化岩层 - 主要为微风化岩 层，局部强、中 风化岩层 - 主要为微风化岩 层，局部为中风 化岩层 - YAK6+150 YAK6+4 00 250 主要为微风化岩 层，局部为强风 化岩层 - 主要为微风化岩 层，局部强、中 风化岩层 - 主要为微风化岩 层，局部为中风 化岩层 - YAK6+400 YAK6+4 70 70 主要为微风化岩 层 主要为微风化岩 层，局部强、中 风化岩层 - 主要为微风化岩 层，局部中风化 岩层 - YAK6+470 YAK6+5 80 110 主要为微风化岩 层 主要为微风化岩 层，局部中风化 岩层 主要为强风化岩 层，局部中风化 岩层 - - YAK6+580 YAK6+7 50 170 主要为微风化岩 层 主要为微风化岩 层，局部为中风 化岩层 主要为微化岩层 YAK6+750 YAK6+8 80 130 主要为微风化岩 层 主要为微风化岩 层 为要为强风化岩 层 - YAK6+880 YAK7+2 80 400 主要为中、微风 化岩层，局部为 强风化岩层 - 主要为中、微风 化岩层，局部为 强风化岩层 - 主要为中、微风 化岩层，局部为 强风化岩层 - - 如意坊站黄沙站区间右线围岩分类如意坊站黄沙站区间右线围岩分类 隧底边墙拱顶 里程长度 土岩特征 围岩 类别 土岩特征 围岩 类别 土岩特征 围岩 类别 综合 围岩 类别 YAK7+100 - YAK7+270 170 微风化泥质粉砂岩、 含砾粗砂岩，为较软 岩，岩石完整性好。 强、中、微风化泥质 粉砂岩，均匀性差， - 强、中风化泥质粉砂 岩 - YAK7+270 - YAK7+320 50 微风化泥质粉砂岩、 为较软岩，岩石完整 性好 微风化泥质粉砂岩、 为较软岩，岩石完整 性好 微风化泥质粉砂岩、 为较软岩，岩石完整 性好 YAK7+320360 微风化泥质粉砂岩、 中、微风化泥质粉砂 - 中风化泥质粉砂岩、 - 5 - YAK7+680 为较软岩，岩石完整 性好 岩、为较软岩，岩石 完整性好 为较软岩，岩石完整 性好 YAK7+680 - YAK7+800 120 微风化泥质粉砂岩、 为较软岩，岩石完整 性好 强、中、微风化泥质 粉砂岩，均匀性差 - 强风化泥质粉砂岩、 为较软岩，岩石完整 性好 - YAK7+800 - YAK8+150 350 微风化泥质粉砂岩、 为较软岩，岩石完整 性好 强、中、微风化泥质 粉砂岩，均匀性差 - 强风化泥质粉砂岩、 为较软岩，岩石完整 性好 - 如意坊站黄沙站区间左线围岩分类如意坊站黄沙站区间左线围岩分类 隧底边墙拱顶 里程长度 土岩特征 围岩 类别 土岩特征 围岩 类别 土岩特征 围岩 类别 综合 围岩 类别 ZAK7+150 - ZAK7+310 170 微风化泥质粉砂岩、 含砾粗砂岩，为较软 岩，岩石完整性好。 强、中、微风化泥质 粉砂岩，均匀性差， - 强、中风化泥质粉砂 岩 - ZAK7+310 - ZAK7+510 200 微风化泥质粉砂岩、 为较软岩，岩石完整 性好 微风化泥质粉砂岩、 为较软岩，岩石完整 性好 微风化泥质粉砂岩、 为较软岩，岩石完整 性好 ZAK7+510 - ZAK7+770 160 微风化泥质粉砂岩、 粗砂岩，为较软岩， 岩石完整性好 强、中、微风化泥质 粉砂岩，均匀性差 - 强、中风化泥质粉砂 岩 - ZAK7+770 - ZAK7+820 50 强风化泥质粉砂岩、 半岩半土状 强风化泥质粉砂岩、 半岩半土状 强风化泥质粉砂岩、 半岩半土状 - ZAK7+820 - YAK8+180 360 微风化泥质粉砂岩、 为较软岩，岩石完整 性好 强、中、微风化泥质 粉砂岩，均匀性差 - 强、中风化泥质粉砂 岩、为较软岩，岩石 完整性好 - 表表 13.12 岩石单轴极限抗压强度值岩石单轴极限抗压强度值 地层编号地层名称 平均值 （MPa） 备注 碎屑岩强风化层1.5天然抗压强度 碎屑岩中风化层4.2天然抗压强度 碎屑岩微风化层12.5天然抗压强度 根据以上表格统计全断面岩层段总长度为 4115.518 米，距离较长。 【如意坊 站黄沙站】盾构区间为全线岩层段， 【大坦沙站如意坊站】盾构区间岩层段占区 间隧道总长的百分比为 79.06%。长距离掘进岩层对刀具的管理、刀具的组合方式、 掘进参数的设定、施工组织安排等提出较高的要求，在施工中要采取相应的措施来 保证盾构施工的安全、顺利、快速、经济的进行。 13.1.213.1.2 措施措施 （1）制定合理详细的补勘方案 在岩层段掘进之前制定详细的补勘方案，与详勘结合，通过补充地质钻孔，进 6 一步查清地质条件，准确探明本段地层地质状况，为盾构机掘进参数的选取及制定 相应的辅助措施提供准确资料。认真研究其地质特点及岩层参数，合理进行盾构机 参数（特别是刀盘和刀具）的设计与选型，确保盾构机对地层的适应性。 （2）加强刀具管理、进行合理的刀具配置和选择造当的换刀位置 岩层段主要包括强、中和微风化碎屑，盾构掘进过程中对刀具的磨损大，根据 地质条件，盾构掘进以滚刀破岩为主，正面及中心刀具均使用滚刀。刀具配置采用 齿刀与滚刀相结合的组合方式。根据掘进时情况有计划地检查刀具，根据经验基本 每天都要开仓检查，准确掌握盾构刀具在同类地层中磨损规律。根据刀具磨损规律， 计算出合理的掘进长度，并预先确定地质条件相对较好的换刀位置，开仓换刀。 （3）选择合适的掘进模式和掘进参数 因为岩层自稳性较好，欠土压掘进模式有利于提高盾构机的掘进速度，以期达 到安全、快速通过的目的，在岩层段可采取欠土压模式进行掘进。 （4）盾构姿态的控制 在盾构掘进过程中，由于不同部位掘进千斤顶参数设定的偏差引起掘进方向 的偏差。同时由于盾构表面与隧道间的摩擦阻力不均匀，开挖正面上的土压力以及 切口环切削欠挖地层引起的阻力不均匀，也会引起一定的偏差。 通过减缓盾构机掘进速度，使盾构机在掘进的瞬间刀盘上下部位受力尽量相 同，减少对刀具的偏磨和盾构机下俯现象。 适当控制盾构机纠偏力度，防止由于纠偏造成刀盘受力不均，影响盾构机的 掘进姿态。 在岩层段施工时，启用盾构机的防扭装置，以达到保持盾构机掘进姿态，防 止管片变形的目的。 根据洞内管片监测结果，在必要时通过向管片背后注浆的方法对对管片进行 加固，提高管片的整体刚度，防止因盾构机的扭转而引起管片变形。 （5）加强碴土改良与管理 通过岩层段时主要以向正面、土仓添加泡沫的方式进行碴土改良。在盾构机 进入岩层段掘进前彻底检修泡沫系统，包括空压机等，确保泡沫系统工作正常，泡 沫管路畅通。 根据7 、 8和9地层的特点，每环泡沫剂加入拟定为 3050L。 7 碴土管理主要是通过有效控制出碴量，保持掘进速度与出碴量的相对平衡， 维护开挖面的稳定。 （6）采取有效措施，确保铰接密封和盾尾密封的防水效果 盾构进行岩层段掘进前，对铰接密封和盾尾密封装置进行认真的检查、维护， 确保密封效果。 进入岩层段掘进时对铰接密封进行调整，确保密封压板固定可靠，调节密封 螺栓，保证螺栓在同一高度，加强对铰接密封的润滑。 在掘进过程中要严格控制盾构掘进方向和铰接油缸的行程差，以确保铰接密 封效果。 加强对尾刷密封油脂的注入检查，确保盾尾油脂传感器的正常工作，加强对 油脂控制阀组的检测，保证盾尾油脂密封压力正常，确保尾刷密封的防渗漏效果。 （7）管片背后注浆 过岩层段注浆以同步注浆和二次注浆相结合的方式进行，均采用双液浆，其 配比如表 13.13 同步注浆浆液配比 1m3A 液： A 液B 液 水泥（kg）膨润土（kg）稳定剂（L）水（L）水玻璃（L） 凝胶 化时间 （秒） 275kg55kg3.6L785L77 711 加强施工过程控制，严格按照“注浆与掘进同时进行、确保注浆饱满”的原 则进行控制。 根据地下水情况、管片监测结果等情况，在必要时及时进行二次补充注浆， 防止隧道上浮，严格控制注浆压力，确保不损坏管片。 13.213.2 软硬不均段施工软硬不均段施工 13.2.113.2.1 概况概况 【大坦沙站如意坊站】盾构掘进通过地层岩性变化较大,从始发段左右线各约 332m 为盾构在全断面土层推进，接着左右线各约 207m 盾构在上部土层下部岩石层 中推进（占区间隧道总长的 13.23%） 。在软硬不均地段施工时，由于正面硬度不同， 容易造成盾构机刀盘刀具的非正常损坏，也会导致盾构掘进时姿态变化较大，因此 8 在此类地层掘进时避免刀具的非正常损坏和保持盾构姿态正确为施工的重点。此类 地层具体情况详见表 13.21。 表表 13.213.21 1 软硬不均地层段统计表软硬不均地层段统计表 大坦沙至如意坊区间左线围岩分类大坦沙至如意坊区间左线围岩分类 隧道底板边墙拱顶 里程长度 岩土特征 围岩 类别 岩土特征 围岩 类别 岩土特征 围岩 类别 综合 围岩 分类 ZAK5+120 ZAK5+2 11 91 主要为淤泥质砂 层、全风化岩层， 局部为残积层。 - 主要为淤泥质砂 层及冲洪积砂层 局部为残积层。 - 主要为淤泥质砂 层，局部冲积粉 质粘土层 - ZAK5+211 ZAK5+4 18 241 主要为淤泥质砂 层、中粗沙层， 局部位残积层。 - 主要为淤泥质砂 层及冲洪积砂层 局部位残积层。 - 主要为淤泥质砂 层 - ZAK5+418 ZAK5+6 59 207 主要为强风化岩 层，局部位中风 化岩层。 - 主要为强风化岩 层及冲洪积砂层 局部全风化岩层 和残积层 - 主要为残积层， 冲洪积砂层 - 大坦沙至如意坊区间右线围岩分类大坦沙至如意坊区间右线围岩分类 隧道底板边墙拱顶 里程 长 度 岩土特征 围岩 类别 岩土特征 围岩 类别 岩土特征 围岩 类别 综合 围岩 分类 ZAK5+120 ZAK5+2 13 93 主要为淤泥质砂 层、全风化岩层， 局部为残积层。 - 主要为淤泥质砂 层及冲洪积砂层 局部为残积层。 - 主要为淤泥质砂 层，局部冲积粉 质粘土层 - ZAK5+213 ZAK5+5 53 340 主要为淤泥质砂 层、中粗沙层， 局部位残积层。 - 主要为淤泥质砂 层及冲洪积砂层 局部位残积层。 - 主要为淤泥质砂 层 - ZAK5+553 ZAK5+8 07 207 主要为强风化岩 层，局部位中风 化岩层。 - 主要为强风化岩 层及冲洪积砂层 局部全风化岩层 和残积层 - 主要为残积层， 冲洪积砂层 - - 13.2.213.2.2 主要施工措施主要施工措施 （1）在软硬不均地段施工时，及时根据测量系统的测量成果，确定盾构机姿态 的变化量，并根据姿态的变化情况调节油缸的推力，保证盾构机尽量拟合设计线路 掘进。同时减少衬砌拼装偏差。 9 （2）在此种地层中掘进时由于正面硬度不同，对不同部位刀具的受力和磨损也 有很大不同，因此应根据掘进时具体情况加强对刀具磨损程度的预测工作，防止出 现刀具偏磨情况，从而影响施工的正常进行。 （3）根据地质资料并结合施工时对刀具磨损量的预测，合理的选定换刀位置， 保证施工顺利、安全、经济的进行。 （4）根据地层情况合理制定施工参数，如刀盘转速，土仓压力，注浆压力以及 掘进速度等。确保开挖面的土压力平衡，减少开挖面土体的坍塌、变形以及土层损 失。 （5）加强碴土改良，每环加入泡沫剂 35L50L，增大碴土的流动性和保水性， 并在正面形成止水带，减少地下水的损失和保护刀具。 （6）由于正面软硬不均，在相同受力情况下，岩层被切削的程度有着较大的差 别。实际施工时，可能发生上部较软岩层由于盾构过分扰动而塌陷入土仓，如果情 况严重，则必要时可向土仓内加气以保证断面上部土层的自立稳定，确保地面沉降 的稳定。 （7）加强对管片的监测工作，以期指导调整盾构机姿态，如果出现管片上浮和 下沉量突变，则应加大监测频次，并采取二次注浆的方法对管片进行稳定，防止情 况进一步恶化。 （8）在施工中做好对地表建筑物的监测工作，并及时反馈测量成果到掘进作业 班组，调整掘进参数到合理值，做到合理化施工。 13.313.3 穿越溶洞的技术措施穿越溶洞的技术措施 13.3.1 概述 本区间岩层石炭系与白垩系不整合接触带上土、溶洞发育，范围集中在里 程 YAK5300YAK5600，本次勘察揭露到土、溶、石洞的钻孔有 11 个。具体位 置如下表 13.3-1。 六号线六号线 A A 标段大坦沙至如意坊区间土、溶洞数据统计一览表标段大坦沙至如意坊区间土、溶洞数据统计一览表 表表 13.3-113.3-1 钻孔孔号 洞顶埋 深(米) 洞顶标 高(米) 洞底埋 深(米) 洞底标 高(米) 洞高 (米) 遂道与溶 洞顶距离 充填情况岩性备注 MFZ3-DR0132.45-25.0035.60-28.153.15 20.45粉质粘土粉砂岩土洞 MFZ3-DR0224.70-17.0527.70-20.053.00 10.70无石灰岩溶洞 MFZ3-DR0323.55-15.9324.75-17.131.20 8.76无石灰岩溶洞 10 六号线六号线 A A 标段大坦沙至如意坊区间土、溶洞数据统计一览表标段大坦沙至如意坊区间土、溶洞数据统计一览表 表表 13.3-113.3-1 钻孔孔号 洞顶埋 深(米) 洞顶标 高(米) 洞底埋 深(米) 洞底标 高(米) 洞高 (米) 遂道与溶 洞顶距离 充填情况岩性备注 MFZ3-DR0422.80-15.1424.00-16.341.20 7.48粉质粘土粉砂岩石洞 MFZ3-DR0426.30-18.6427.30-19.641.00 10.98无粉砂岩石洞 MFZ3-DR0532.05-24.6032.60-25.150.55 19.60无砾岩石洞 MFZ3-DR0621.30-13.7821.90-14.380.60 4.66无石灰岩溶洞 MFZ3-DR0624.00-16.4824.60-17.080.60 7.36无石灰岩溶洞 MFZ3-DR0630.90-23.3831.35-23.830.45 14.26无石灰岩溶洞 MFZ3-DR0824.55-17.1126.25-18.811.70 4.60无粉砂岩溶洞 MFZ3-DR0832.35-24.9133.10-25.660.75 12.40无石灰岩溶洞 MFZ3-DR0928.40-21.0228.80-21.420.40 7.72无粉砂岩石洞 MFZ3-DR1024.80-17.4825.40-18.080.60 3.97无粉砂岩土洞 MFZ3-DR1221.85-14.5123.15-15.811.30 2.61无粉砂岩土洞 MFZ3-DR2327.80-21.0128.40-21.610.60 无含砾砂岩 土洞 MFZ3-DR12A31.00-32.2934.40-35.793.40 7.60无粉砂岩石洞 在大坦沙站如意坊站区间隧道中，盾构在掘进约 100m 后将上穿（约 300m 范 围）一系列溶洞，最近的隧道洞身与溶洞顶距离约 2.61 米。这将对盾构施工或者后 期有一定的影响。因此施工过程必须采取一定的措施。 13.3.2 穿越施工技术措施 （1）前期准备 首先在盾构开始推进前，进行补勘，特别是在隧道轴线范围内钻孔，取得溶洞 的详细资料（大小、位置和与隧道位置关系等） ，有条件进行事先注浆，对溶洞进行 加固和填充。 （2）试验段推进 将盾构机前 100m 的推进作为试验段，在试推进区域，布设土体深层沉降观测 点和隧道变形监测点。在试推进过程中，主要就推进速度、土压力设定、压浆量设 定、二次注浆与地面沉降之间的关系进行统计分析，掌握此段区间盾构推进土体沉 降变化规律、摸索土体性质以及隧道的变形情况，以便正确设定穿越溶洞的施工参 数和采取相应措施减少土体扰动，以保证隧道结构的安全。 在试验段推进的过程中，每班班前将施工技术要求对施工人员进行详细交底。 在试验段推进的过程中，力求将盾构姿态调整至最佳，减少盾构在穿越过程中 的纠偏，减少对周边土体的扰动。 （3）穿越前准备工作 技术准备 在盾构正式穿越前，我们将对试验段推进的情况进行汇总分析，并广泛听取各 11 方面专家的意见，形成更科学可靠的施工技术方案。 技术交底 在穿越溶洞之前，对所有施工人员进行技术交底。使每一个参加施工的工作人 员清楚了解本区间隧道溶洞之间的相对位置以及在各个施工阶段应当采取的不同技 术措施和注意点。 熟练掌握盾构机性能 在盾构穿越溶洞之前的施工过程中，应当及时总结出盾构所穿越土层的地质条 件，掌握这种地质条件下采取何种合理的盾构推进模式施工，确定各施工参数和同 步压浆量的设定，以求达到盾构以最合理的施工参数穿越溶洞。 保障机械设备的完好 在盾构进入溶洞影响范围之前，对盾构机进行机械设备（重点为推进、拼装施 工设备） ，特别是压浆系统进行一次的检查和维护，对于存在的故障和故障隐患一一 清除，对压浆管路进行一次彻底的清洗，保证穿越过程中不发生机械故障和压浆管 路堵塞情况。 （4）加强个方面监测 地表监测 穿越过程中，通过人工监测和自动化监测，对周边土体进行水平、垂直方向变 形的监测。发现异常立即寻求原因，弄清溶洞准确位置进行注浆填充和加固等措施。 盾构姿态监测 盾构在此段施工过程，要加强对盾构姿态的监测，防止盾构在溶洞上方因溶洞 破坏而引起较大的姿态突变，影响隧道质量。一旦发现盾构姿态在单环推进过程有 较大改，立即分析，并采取在盾头或者盾尾注浆等措施。 隧道洞身的监测 对此段成环隧道和在拼环片进行监测。一旦发生变形或者突变立即找准原因， 采取注浆填充等措施。 对同步注浆的压力加强观察 在本段隧道施工时，要密切观察同步注浆的压力变化。如果压力突然变小，可 能是隧道施工引起溶洞破坏，浆液流向溶洞，致使注浆压力突然变小。此时我们应 根据注浆压力决定注浆量（等注浆压力达到 0.5Mpa 方可停止，并且在盾构离开后进 行二次补压浆，保证空隙填充饱满，但压力也不宜过大，防止压穿洞体与隧道间岩 石） 。 12 （5）穿越阶段其他注意点 在前期的掘进施工中，通过施工实践，不断优化盾构推进参数，减小对周围土 体和岩层的扰动。主要采用的技术措施有以下几个方面： 采用合理的推进模式 虽然盾构穿越此段时候处于、和号土（岩） 层中，多数距离是在盾构上部为土层，下部为岩层情况下推进，故要注意压力平衡 和上下均衡。 推进速度控制 在穿越溶洞过程中，盾构推进速度不宜过快，以 12cm/min 为宜，推进过程速 度保持稳定，确保盾构均衡、匀速地穿越，减少盾构推进对前方土体造成的扰动， 尽量防止破坏溶洞。 改良土体 在盾构穿越过程中，向前方土体加泡沫剂以改良土体，增加土体的流塑性。土 体流塑性增加之后起到以下三个作用：使盾构机前方土压计反映的土压数值更加准 确；确保螺旋机出土顺畅，减少盾构对前方土体的挤压，减少“泥饼”形成的机率； 及时填充刀盘旋转之后形成的空档。 出土量控制 在盾构穿越溶洞段过程中，应将出土量控制在理论值的 98左右，避免超挖。 管片拼装 在盾构进行管片拼装的状态下，由于千斤顶的收缩，必然会引起盾构机前方应 力减小，因此在盾构推进结束之后要立即拼装，防止正面岩体坍塌，对隧道和环境 造成影响。在拼装管片时尽量减少回缩千斤顶的数量，以满足管片拼装即可。在管 片拼装过程中，应当安排最熟练的拼装工进行拼装，减少拼装的时间，缩短盾构停 顿的时间，减少土体沉降。拼装过程中发现前方土压力下降，可以采取螺旋机反转 的措施，即将螺旋机机内的土体反填到盾构机前方，起到维持土压力的作用。拼装 结束之后，应当尽可能快地恢复推进，减少上方土体的沉降。 盾构纠偏量 盾构进行平面或高程纠偏的过程中，必然会增加建筑空隙，因此在盾构进入溶 洞段影响范围内之前，将盾构姿态尽可能地调整至最佳，并且保持良好的姿态穿越 溶洞段，在穿越过程中，增加盾构姿态测量频率至每环 2 次，做到“勤纠、少纠” ， 13 减少单次盾构纠偏量和纠偏次数。 信息化施工 在盾构穿越溶洞段过程中，根据需要将地面变形监测数据、隧道变形等监测数 据迅速地传达给值班人员。跟踪监测时，现场监测人员和值班人员通过对讲机进行 及时联系，技术人员对地面监测数据进行综合分析，得出结论及时通过电话传达给 盾构工作面，以实时采取合理的措施。信息交流流程为： 对讲机 内线电话 现场监测人员 值班人员 盾构操作人员 对讲机 内线电话 注浆补加固 在盾构穿越后，结合各方面监测资料，通过管片预留的注浆孔对穿越段的隧道 进行注浆补加固，防止溶洞受扰动后缓慢破坏。补加固注浆采用双液浆，注浆采用 隔环压注的形式进行。 跟踪注浆 根据以往的施工经验，盾构穿越过后，原有隧道的后期沉降是一个长期的过程， 因此在盾构穿越后必须进行跟踪注浆，跟踪注浆的注浆量和注浆部位必须根据监测 数据进行合理确定。跟踪注浆采用双液浆，只有在通过后期长期监测显示本段隧道 稳定后方可停止跟踪注浆。 13.413.4 小曲率半径（小曲率半径（R250mR250m）段的施工）段的施工 13.4.113.4.1 概述概述 本工程隧道轴线存在多段 R250m、R300m、R350m 和 R500m 的小曲率平面曲线段。 具体见下表 13.41。 表表 13.413.41 1 隧道轴线小曲率半径段统计表隧道轴线小曲率半径段统计表 【大坦沙站如意坊站大坦沙站如意坊站】区间区间 右线左线 长度（m）线形长度（m）线形 12.377 R500m 左转弯曲线 54.663 缓和曲线 70 缓和曲线 176.633 直线 14 156.815 直线 75 缓和曲线 75 缓和曲线 340.44 R750m 左转弯圆曲线 340.44 R750m 左转弯圆曲线 75 缓和曲线 75 缓和曲线 125.727 直线段 102.096 直线段 75 缓和曲线 75 缓和曲线 306.325 R500m 右转弯曲线 306.325 R500m 右转弯曲线 75 缓和曲线 75 缓和曲线 261.838 直线段 12.081 直线段 【如意坊站黄沙站如意坊站黄沙站】区间区间 右 线左 线 长度（m）线形长度（m）线形 19 直线段 31.195 直线段 60 缓和曲线 60 缓和曲线 161.744 R300 左转弯曲线 161.743 R300 左转弯曲线 60 缓和曲线 60 缓和曲线 71.8 直线段 47.731 直线段 60 缓和曲线 60 缓和曲线 93.91 R350 右转弯曲线 93.911 R350 右转弯曲线 60 缓和曲线 60 缓和曲线 105.033 直线段 87.073 直线段 30 缓和曲线 30 缓和曲线 69.326 R2000 左转弯曲线 69.327 R2000 左转弯曲线 30 缓和曲线 30 缓和曲线 139.539 直线段 154.213 直线段 60 缓和曲线 60 缓和曲线 77.043 R250 左转弯曲线 77.043 R250 左转弯曲线 26.724 缓和曲线 34.403 缓和曲线 隧道线路平面变化较频繁，因此在曲线段盾构推进时，应根据推进速度、出土 15 量和地层变形的信息数据，及时调整各种施工参数，以期在尽量短的时间内将施工 参数和注浆量调至曲线推进的最佳状态。 我公司在小曲线半径盾构推进施工方面有着丰富的施工经验，例如上海轨道交 通 1 号新客站汉中路站区间最小半径为 299m，上海外高桥电厂隧道最小半径为 225m 等。在本标段施工时，参照我公