盾构机穿越建(构)筑物施工专项方案(未完成)

1、 合肥市轨道交通2号线土建TJ11标工程盾构机穿越建（构）筑物专项施工方案编 制：复 核：审 批：中国铁建大桥工程局集团有限公司合肥轨道2号线TJ11标项目经理部2014年10月1、编制依据及编制原则1.1编制依据（1）合肥市轨道交通2号线石莲北路站创新大道站区间、创新大道站振兴路站区间施工图设计；（2）合肥市轨道交通2号线工程勘察阶段石莲北路站创新大道站区间、创新大道站振兴路站区间岩土工程勘察报告；（3）盾构机图纸，盾构机使用维护技术文件；（4）国家和地区现行规范与规程盾构法隧道施工与验收规范 （GB50446-2008）地下铁道工程施工及验收规范（2003年版）（GB50299-

2、1999）建筑地基处理技术规范 （JGJ79-2012）建筑地基基础工程施工质量验收规范 （GB50202-2002）建筑变形测量规程 （JGJ8-2007）工程测量规范 （GB50026-2007）地下工程防水技术规范 （GB50108-2008）地下防水工程质量验收规范 （GB50208-2011）施工现场临时用电安全技术规范 （JGJ46-2005）地铁杂散电流腐蚀防护技术规程 （CJJ49-92）1.2编制原则根据相关资料，在认真学习、领会各项指标要求及现场详细调查资料的基础上，充分应用类似工程的成功经验和相关的新技术，编制施工方案、施工计划及各项保证体系，合理配置资源。(1)以详勘地

3、质资料为依据，制定符合施工现场的施工体系。(2)方案要保证施工过程中有足够的安全性，能确保盾构机在穿越建筑物施工过程中安全、平稳、迅速，同时保证施工现场安全和地铁开挖的安全。(3)方案能够有效地指导现场穿越建筑物期间的施工，有效地解决和控制由于盾构推进所造成的不均匀沉降问题，减少对周边环境的影响。1.3编制范围本方案适用于合肥市轨道交通2号线TJ11标区间盾构始发、到达施工。2、工程概况合肥市轨道交通2号线土建TJ11标段包含2站2区间：石莲北路站、创新大道站、石莲北路站创新大道站区间、创新大道站振兴路站区间。石莲北路站、创新大道站与其附属基坑采用明挖顺作法施工；石莲北路站创新大道站区间、创新

4、大道站振兴路站区间均采用盾构法进行施工。TJ11标区间线路总平面图2-12.1区间工程概况（1）石莲北路站创新大道站区间石莲北路站创新大道站区间自长江西路石莲北路路口，沿长江西路向东敷设，在长江西路创新大道站路口进入创新大道站。本工程位于合肥市主干道长江西路，两侧以七层以下多层建筑为主，本区间内无高层建筑。长江西路为双向八车道，宽度约45m，是合肥市东西方向主要通道之一，车流量大。路两侧有各类管线，埋深一般小于4m。区间起讫里程：右线YSK14+548.641YSK15+199.947，全长651.306m；左线ZSK14+548.641ZSK15+199.947，全长651.306m。本段共

5、计有2段平面曲线，曲线半径均为2500m，线间距12m15m。区间内无间断。区间在YSK14+874设联络通道。区间线路由不同坡率的单面上坡组成，线路随里程增加方向上升。从石莲北路站东站线分界起，由西向东线路纵断面组成为21.4m长2上坡，280m长7.951上坡，320m长15上坡，30m长2上坡。区间埋深：隧道顶部埋深9.511.1m。（2）创新大道站振兴路站区间创新大道站振兴路站区间主要沿长江西路敷设。区间起讫里程：右线YSK15+477.447YSK16+727.776，全长1250.329m；左线ZSK15+477.447ZSK16+727.776，长链0.231m，全长1250.5

6、60m。区间埋深9.623.2m。在区间YSK15+899.5和YSK16+330处设联络通道。本段区间共计有4段平面曲线，曲线半径分别为3000m、1000m、1000m、1000m，线间距从13m变化到17m。区间线路大体呈“V”字坡，创新大道站后向东2上坡，后以790.00m长19.408下坡至最低点，再以380.00m长20上坡，转以2下坡至振兴路站。隧道顶部埋深为9.621.5m。本区间先后侧穿合淮阜高速公路匝道立交桥桥桩，下穿合淮阜高速公路（侧穿跨高速路桥桩），下穿蜀山干渠。2.2地质状况2.2.1石莲北路站创新大道站区间(1)本段区间主要穿越: <3-2>粘土(XQ3

7、)灰黄，褐黄色，硬塑状，含氧化铁锰质斑点，局部含高岭土，韧性高，干强度搞，切面光滑，无摇震反应，采取率约为96%100%。广泛分布于区内范围内，场址范围内钻孔47个孔揭示该层，层厚2.1014.80m，顶面埋深0.9028.85m，具弱至中等膨胀性。<8-1>全风化泥质砂岩（K2Z)紫红色，全风化，原岩结构基本破坏，但尚可辨认，胶结程度差，岩体风化严重，岩芯多层土柱状，易钻进，遇水易软化，采取率约为90%98%。广泛分布于区内范围内，根据本次勘探揭示，场址范围内钻孔43个孔揭示该层，该层层厚0.506.10m，顶面埋深6.7021.10m。<8-2>强风化泥质砂岩（K2

8、Z)紫红色，强风化，原岩结构大部分已破坏，泥质胶结，岩体多风化明显，风化裂隙发育，岩质较软，遇水易软化，岩芯呈半岩半土状、碎块状，采取率80%98%。根据本次勘探揭示，场址范围内钻孔46孔揭示该层，层厚一般1.107.60m，最厚揭露为11.50m，顶面埋深8.4023.50m。<8-3>中等风化泥质砂岩紫红色，中等风化，砂质结构，泥质胶结，中厚层状，风化节理裂隙发育，节理面平缓，岩质较软，锤击声哑，敲击易碎，遇水易软化，浸水后易敲断，失水后易干燥，岩体较完整，岩芯多呈柱状，节长一般1065cm，最长100cm，采取率90%99%，近似RQD值75%96%。该层普遍见泥岩互层。本次

9、勘探揭露该层厚度5.0023.20m，顶面埋深10.4027.40m。天然密度p=2.122.36g/cm3,天然极限抗压强度一般为fc=0.433.41MPa，饱和极限抗压强度一般为fr=0.282.47MPa,属极软岩。（地质纵断面图见附图1）。各土层主要物理力学性能如下： 各土层主要物理力学参数值 表2.2.1-1地层代号岩土名称土的状态重度抗剪强度（固结剪切）压缩模量渗透系数承载力特征值钻、冲孔桩侧土极限侧压力桩端土极限端阻力标准值qsk凝聚力内摩擦角rCfES0.10.2Kfakqsik1011515130301KN/m3kPa。MPam/dkPakPakPakPakPa<3-

10、2>黏土硬塑19.3048179.00.0052009095010001200<8-1>全风化泥质砂岩硬塑至坚硬19.90301525.00.005300100140014001400<8-2>强风化泥质砂岩21.000.3400180180018001800<8-3>中风化泥质砂岩22.900.016003003000300030002.2.2创新大道站振兴路站区间区间隧道主要穿越<3-2>黏土、<4-2>残积粉质黏土、<8-1>全风化泥质砂岩、<8-2>强风化泥质砂岩、<8-3>中风化泥质

11、砂岩。<3-2>黏土(XQ3)灰黄，褐黄色，硬塑状，含氧化铁锰质斑点，局部含高岭土，韧性高，干强度搞，切面光滑，无摇震反应，采取率约为95%100%，广泛分布于区间人工填土层之下，具弱至中等膨胀性，厚约4.1018.60m，埋深约9.4022.00m。<4-2>残积粉质黏土(Qel)灰褐色，硬塑状，以粘土为主，土质一般，含明显砂粒，任性中等，干强度高，切面光滑，无摇震反应，含钙核及高岭土斑块，采取率95%100%，厚约0.704.80m，埋深约16.1024.30m。<8-1>全风化泥质砂岩（K2Z)砖红色，紫红色，全风化，原岩结构基本破坏，但尚可辨认，胶结

12、程度差，局部可见钙质胶结，岩体风化严重，岩芯多层土柱状，易钻进，遇水易软化，岩芯手掰易散，厚约0.505.60m，埋深约11.8027.80m。<8-2>强风化泥质砂岩（K2Z)砖红色，强风化，原岩结构大部分已破坏，泥质胶结，局部含钙质，与泥岩互层，岩体多风化明显，岩质较软，遇水易软化，岩芯呈半岩半土状，局部为碎块状，偶见短柱状，块径37cm。根据本次勘查揭示，该层层厚0.809.70m，埋深16.3032.00m。<8-3>中风化泥质砂岩（K2Z)砖红色，中等风化，砂质结构，泥质胶结，含钙质，局部相变为泥岩，中厚层状，风化节理裂隙发育，节理面平缓，岩质较软，锤击声哑，

13、敲击易碎，遇水易软化，侵水后易敲断，失水后易干裂，岩体较完整，岩芯多呈柱状，节长1050cm，最大80cm，RQD=8085%，中风化岩面埋深24.0538.50m。各土层主要力学性能如下。 各土层主要物理力学参数值 表2.2.1-2地层代号岩土名称重度土粒比重天然含水量孔隙比无侧限抗压强度凝聚力内摩擦角压缩模量弹性模量泊松比静止侧压系数基床系数（Mpa/m）渗透系数承载力特征值GswequCEs0.1-0.2E水平垂直KfakKN/m3%kPakPa。MPaMPaKhKvm/dkPa<3-2>黏土19.62.7324.30.7351205016100.310.4545400.00

14、5200<4-2>残积粉质黏土19.72.7219.90.679140321790.30.4350450.005180<8-1>全风化泥质砂岩19.92.721.30.6861603318250.290.450450.005300<8-2>强风化泥质砂岩21.28000.220.281401200.3400<8-3>中风化泥质砂岩22.816002202000.016001)不良地质拟建工点氛围内未发现不良地质现象2)特殊岩土区内特殊岩土主要为人工填筑土，膨胀土，风化岩。(1)人工填筑土 杂色，灰黄色，主要为素填粘性土，松散，稍湿，稍经压实，局部

15、见砂及碎石块。表层0.00.2m为沥青路面，0.22.0m为碎石，黏土垫层。层厚0.10m9.30m,对区间隧道基本无影响。(2)膨胀土 拟建场地分布的第四系更新统下蜀组<3-1>、<3-2>层具有弱膨胀潜势。膨胀土具有显著的吸水膨胀和失水收缩的变形性能，在荷重作用下仍能浸水膨胀，产生膨胀压力，同时膨胀土还具有胀缩变形的可逆性，在吸水膨胀、失水收缩后，有再吸水再膨胀，再失水再收缩的特性，在膨胀力及其反复胀缩变形条件下，易造成建筑物结构发生开裂。根据合肥市轨道交通2号线工程地质灾害危险性评估报告（安徽省地质调查院，2010年01月），合肥地区大气影响急剧深度为1.44m，

16、大气影响深度为3.20m。(3)风化岩 场地内基岩全风化带广泛分布，厚度变化较大。土状全风化岩均匀性较差，具有遇水软化特点，强风化及中等风化岩具暴露时间长易开裂，泡水易软化等特点。（地质纵断面图及线路平面图见附图1）2.3水文地质条件（1）地下水主要为第四系孔隙水及基岩裂隙水第四系孔隙水主要赋存于黏土层中，以潜水为主，以上层滞水为主，黏土层在区间较广泛分布，总厚度大，埋深浅，成层性较好，含水量较小，粘性土渗水性和富水性均较弱，勘察期间（2013年4月至7月）地下稳定水位埋深1.605.80m,地下水位标高一般在47.0453.60m，单井涌水量一般小于10m3/d，年水位变化幅度约35m。基岩

17、裂隙水主要赋存于岩石强、中等风化带中。基岩的含水性、透水性受岩体的结构、构造、裂隙发育程度等的控制，由于岩体的各向异性，加之局部岩体破碎、节理裂隙发育，导致岩体富水程度与渗透性也不尽相同。岩体的节理。裂隙发育地带，地下水相对富集，透水性也相对较好。段内主要为泥质砂岩，局部夹泥岩，富水性较差，透水性弱，基岩裂隙水总体贫乏，单井涌水量一般50100m3/d。（2）地下水的补给、径流、排泄及动态特征场址第四系孔隙水主要受大气降水补给，基岩裂隙水主要有大气降水及空隙水补给。地下水的径流形式主要为孔隙间渗流。黏土层透水性微、富水性差，连通性差，基岩强风化层孔隙大，连通性较好，因此，地下水途径一般，地下水

18、渗流方向为水头相对较高处流向水头相对较低处，区内地势东高西低，道路坡度明显地形平坦，地面高程一般为52.057.5m，地下水径流方向大体为由东向西。（3）水的腐蚀性根据岩土工程勘察规范（GB50021-2001) (2009版），按I类环境类型及B类地层渗透性判定，水质对混凝土结构的腐蚀等级为微；对钢筋混凝土结构中的钢筋腐蚀等级为微。本标段区间勘察的环境类别及其作用等级划分执行国家标准混凝土结构耐久性设计规范（GB/T50476-2008)。根据水位观察资料以及结构埋深和水位关系，该工程环境条件特征为干湿交替环境，一般环境对混凝土结构的环境作用等级为1-C。2.4地下管线及建筑物概况 （1）石

19、莲北路站创新大道站区间本区间沿长江西路向东敷设，区间范围内无高层建筑，在YSK15+139.621处下穿直径1m市政混凝土雨水管，位于左右线隧道上方，隧道与圆管底面净距为1.606m（左线）、1.474m（右线）。图2.4-1混凝土雨水管位置剖面图区间隧道与沿线建（构）筑物关系表2.4-1序号控制因素里程概况及与隧道关系风险等级拟采取的主要技术措施1混凝土雨水管YSK15+139.621管径为1m混凝土管最小净距1.474m，位于隧道上方二级1、盾构施工控制2、盾构通过跟踪注浆3、加强施工监测图2.4-2混凝土雨水管位置平面图（2）创新大道站振兴路站区间本区间主要沿长江西路敷设，先后侧穿合淮阜

20、高速公路立交桥桥桩，下穿合淮阜高速公路（侧穿跨高速桥桩），下穿蜀山干渠。主要建构筑物情况如下表所示。区间隧道与沿线建（构）筑物关系表2.4-2序号建构筑物名称里程概况及与盾构隧道关系风险等级拟采取的主要技术措施1高速公路匝道桥YSK15+761桩基础，桩径1.6m，桩长33m；盾构侧穿桩基，最小水平净距3.71m二级1、盾构施工控制2、盾构跟踪注浆3、监控量测2加油站油库YSK15+989条形基础，埋深4m； 距离盾构机顶部1718m，最小水平净距19.98m二级1、盾构施工控制2、盾构跟踪注浆3、监控量测3高速公路跨线桥YSK16+170桩基础，桩径1.5m，桩长20m；盾构侧穿桩基，最小水

21、平净距7.8m二级1、盾构施工控制2、盾构跟踪注浆3、监控量测4高速公路YSK16+170下穿合淮阜高速公路路基，路面至隧道结构顶14.92m二级1、盾构施工控制2、盾构跟踪注浆3、监控量测5蜀山干渠YSK16+682盖板涵；盾构下穿，渠底至隧道结构顶6.27m二级1、盾构施工控制2、盾构跟踪注浆3、监控量测图2.4-3合淮阜高速匝道桥位置平面图图2.4-4加油站位置平面图图2.4-5合淮阜高速公路位置平面图图2.4-6蜀山干渠位置平面图3、盾构穿越建（构）筑物施工风险分析及评估3.1沉降引起地下管线断裂、渗水的风险区间沿线管线多，类型、材质杂。不同类型和材质的管线对盾构施工沉降的要求不一样。

22、尤其是雨水管和污水管，地表不均匀沉降将造成管涵错位、断裂、渗水的风险。3.2地层扰动引起桥桩沉降、倾斜的风险区间隧道沿线穿越合淮阜高速公路匝道桥、合淮阜高速公路跨线桥，盾构机侧穿桩基，桩基与盾构机最小水平净距为3.71m。因此，盾构施工掘进参数控制不当，对地层的扰动易引起桥桩的沉降和倾斜。3.3地表变形引起道路塌陷或隆起的风险区间隧道沿长江西路路面下穿行，沿线穿越合六路、创新大道、振兴路等城市主要干道，下穿合淮阜高速公路。盾构施工掘进参数控制不当，易引起地表沉降和塌陷，从而影响地面交通风险。3.4地表沉降引起加油站油库泄漏的风险区间隧道在里程YSK15+989与一加油站油库最小水平净距为19.

23、98m，在施工中沉降控制不当易引起加油站油库泄漏的风险。4、盾构施工对建筑物影响程度分析4.1施工影响范围计算盾构施工影响范围可按照Peck公式进行计算，沉降槽计算数据含义见示意图 4-1。图 4-1 沉降槽示意图Peck公式：其中：式中：v地层损失（地表沉降容积）；Smax距隧道中心线的最大沉降量； 距隧道中心线的距离；i沉降槽宽度系数（沉降槽曲线拐点）；z隧道中心埋深；-为土的内摩擦角，对于成层土取加权平均值。根据经验，地面横向沉陷槽宽度W/22.5i。 根据Peck公式估算地表沉陷槽宽度最大约为31.8m，从两侧向中间均匀沉降。4.2、地表隆陷变化规律根据盾构施工特点，地表变形的变化发展

24、过程可以分为五个阶段：（1）、盾构到达前盾构到达前，地表的变形取决于掘进过程中土仓压力和出土量的控制，当土仓压力较大而出土量较少时，地表呈隆起状态；当设定土仓压力小而出土量大时，地表呈沉降状态。（2）、盾构到达时盾构到达时，地表变形承接（1）阶段的发展。但变化速率增大。是地表隆陷的峰值段。（3）、盾构通过时盾构通过时，一般情况地表会呈沉降变化；若注浆及时饱满，充填率超过200时，会表现为隆起。（4）、盾尾通过时盾尾通过时，最易发生突沉，突沉量可达30mm，若注浆及时饱满，可控制突沉，甚至上隆，但随着浆液的固结收缩而逐渐下沉。（5）、后期沉降盾尾通过后，地表沉降速率逐渐减缓，沉降曲线趋于稳定。后

25、期沉降主要是土体的固结沉降和次固结沉降，一般沉降时间较长，但沉降量也相对较小。4.3、盾构掘进引起的地表沉降因素盾构掘进引起的地表沉降的因素有以下几个方面：（1）、开挖面土压不平衡引起的土体损失；（2）、盾构蛇行纠偏引起的土体损失；（3）、盾尾与衬砌环之间的空间未能及时充填引起的土体损失；（4）、注浆材料固结收缩；（5）、隧道渗漏水造成土体的排水固结；（6）、衬砌环变形和隧道纵向沉降；（7）、土体扰动后重新固结。4.4、地表建筑物变形能力分析根据建筑地基基础设计规范及建筑物调查情况，确定建筑物变形控制标准，指导施工，确保建筑物安全。由于地基不均匀等因素产生的变形，对于砌体承重结构应有局部倾斜控

26、制，砌体承重结构沿纵墙 610 m 内基础两点的沉降差与其距离的比值：对中、低压缩性土为0.002，对高压缩性土为 0.003。对于框架结构和单层框架结构应有相邻柱基的沉降差控制，框架结构对中、低压缩性土的沉降差为 0.002 L，对高压缩性土的沉降差为 0.003 L（L 为相邻柱基的中心距离）。4.5、地表建筑物变形能力分析根据国内外盾构施工经验，结合本合同段的具体周边环境情况，地表隆陷控制标准为：单点隆陷范围：+10mm-30mm；单次隆陷3mm。5、盾构穿越建（构）筑物施工总体方案根据沿线周边环境保护要求及盾构法施工特点，本区间盾构机下穿建（构）筑物施工总体方案主要从盾构机掘进过程中采

27、取措施来减少地表沉降、其中包括盾构操作、同步注浆、通过后进行跟踪二次注浆、地表加强沉降监测等方面。并配以其他辅助措施，确保盾构施工影响范围内建（构）筑物及地下管线安全。5.1、施工前技术准备工作1、在施工前对沿线盾构施工影响范围内的建筑物进行全面调查，收集相关资料，列出需重点保护的对象名称及反映其所处里程、地面位置、类型、结构等详细参数的清单。针对需要重点保护建（构）筑物，提前作出预案，并准备相应材料设备。2、根据地质勘察情况或盾构推进过程中的地质变化情况，对建筑物周边地质进行补充详细勘察，明确地形情况、基础土层结构、各土层土体性质、地下水情况等。3、加强施工过程中建筑物和土体监测。按其沉降要

28、求做全面的统计，并计算出沉降预警值、允许最大沉降量和不均匀沉降要求，为以后施工提供指导。4、为了使盾构安全、顺利下穿建筑物，将始发后的100环列为试验段，在试验段阶段，对盾构的各个工艺流程和施工参数，尤其是注浆工艺进行24h监控，及时记录实际发生的各项数据。通过对试验段推进参数的试验和分析，为盾构安全、顺利的下穿建筑物提供切实可行的技术参数和措施。5.2、盾构机穿越建（构）筑物过程控制措施1、盾构推进和地层变形的控制本工程采用土压平衡式盾构掘进机，其利用压力仓内的土压力来平衡开挖面的土体，从而达到对盾构正前方开挖面支护的目的。平衡压力的设定是土压平衡式盾构施工的关键，维持和调整设定的压力值又是

29、盾构推进操作中的重要环节，这里面包含着推力、推进速度和出土量的三者互相关系，对盾构施工轴线和地层变形量的控制起主导作用，所以在盾构施工中要根据不同土质和覆土厚度、地面建筑物，配合监测信息的分析，及时调整平衡压力值的设定。同时要求推进中盾构姿态保持相对的平稳，控制每次纠偏量不过大，减少对土体的扰动，并为管片拼装创造良好的条件。同时根据推力、推进速度、出土量和地层变形的监测数据，及时调整注浆量，从而将轴线和地层变形控制在允许的范围内。2、主要参数设定（1）、严格控制土压力在盾构推进的过程中，根据理论计算、前期掘进数据和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力、推进速度等参数

30、，防止超挖，以减少对土体的扰动。当隧道埋深H<2D（D为盾构外径）时，为浅埋隧道，上覆水土产生的压力全部作用于开挖面。其土压力公式P1的计算按公式：P1= K0*h：土体的平均重度，h：刀盘中心至土体面的高度K0：土的侧向静止平衡压力系数。当隧道埋深H>2D时，由于隧道埋深较大，土体在隧道上方形成拱效应，上部土体产生的土压力不会完全作用于开挖面。其土压力计算公式太沙基理论公式计算：Pa=tan2（45-/2）(砂土层)Pa=tan2（45-/2）-2ctan（45-/2）（黏土层）始发段土仓压力Po值按照：Po= K0*h=0.45*20.17*12.6=0.114MPa（2）、出

31、土量管理本区间采用盾构机开挖直径为6280mm，管片外径为6000mm，管片宽度为1500mm。每环理论出渣量Vp/4×D2×Lp/4×6.282×1.546.4m3/环。盾构推进出土量控制在98100之间。即45.5m3/环46.4m3/环。（3）、推进速度正常推进时速度宜控制在23cm/min之间。过建筑物时根据监测数据适当放慢推进速度。在下穿建筑物的推进过程中，每60cm测量一次盾构机的推进方向，尽可能减少纠偏，特别是要杜绝大量值纠偏，同时在盾构下穿期间，保持匀速推进，从而保证盾构机平稳地下穿建筑物。（4）、同步注浆同步注浆浆液每1m3初步配比如下

32、：材料名水泥粉煤灰膨润土砂水用量（kg）100300100850420配合比1318.54.2浆液性能要求：稠度：105-115mm；凝结时间：3-8h；固结体强度：1天不小于0.2MPa,28d不小于2.5Mpa。·推进单环管片造成的理论建筑空隙为： 1.5p（6.2826.02）/44（m3）实际的压注量为每环管片理论建筑空隙的120150，即每推进一环同步注浆量为4.86.0m3，这里取最大值并适当增加到7m3。泵送出口处的压力一般控制在0.3MPa左右，实际施工压力还应视地面沉降进行调节和控制。（5）、控制好盾构姿态，确保盾尾间隙均匀盾构推进过程中的同步注浆及二次补浆是控制地

33、面沉降的主要因素，以往的经验显示，盾构推进过程中的盾构姿态不好易造成盾尾处漏浆，地面沉降，因此在盾构下穿建筑物期间，确保盾构推进轴线与设计轴线相吻合，盾尾四周间隙均匀。另外通过加大盾尾油脂压注量来防止浆液通过盾尾流失。同时采用性能较好的盾尾油脂。（6）、加强施工过程管理，确保盾构连续穿越。盾构推进过程中长时间的停机易造成地面大量的沉降，为了确保24h连续推进，在穿越前对盾构机及其他故障和缺陷，会同设备供应商共同检测修理，并对可能出现的故障预先做好修理准备，对主要设备零件的备件在施工前配备齐全。（7）、在盾构下穿建筑物期间，进行24h人员蹲守巡视，一旦发现异常迹象，立即上报项目部领导，并根据情况

34、采取适当措施进行处理。5.3、盾构机穿越建（构）筑物后控制措施由于同步注浆的浆液，有可能会沿土层裂隙渗透而依旧存在一定间隙，且浆液的收缩变形也引起地面变形及土体侧向位移，受扰动土体重新固结产生地面沉降。根据实际情况（监测结果）需要，在管片脱出盾尾5环后，采取对管片后的建筑空隙进行二次注浆的方法来填充，二次注浆设备在盾构机后配套台车上，随时可以使用，但不影响正常掘进。浆液为水泥、水玻璃双液浆、注浆压力0.3MPa0.5Mpa,二次注浆根据地面监测情况随时调整，从而使地层变形量减至最小。为了保证二次注浆饱满、使浆液均匀的填充管片四周，更好的确保地表建（构）筑物安全，在通过建（构）筑物时增加管片的二

35、次预留注浆孔，每环管片注浆孔由6个增加至16个（标准块A增加2个，邻接块B1、B2各增加2个，封顶快不增加）。6、盾构机下穿重要建（构）筑物专项施工方案6.1周边管线6.2合淮阜高速公路匝道桥1、概况创新大道振兴路区间隧道在里程YSK15+761处正下穿合淮阜高速公路匝道桥。该桥为连续桥结构，桩底标高19.59m，桩径1.6m,桩长约33m。盾构侧穿桩基，盾构隧道与桥桩最小净距约为3.71m。2、针对性施工措施（1）、推进试验段在推进试验段，主要就土压力、推进速度、出土量、注浆量和注浆压力设定与地面沉降关系进行分析，掌握此段区间盾构推进土体沉降变化规律以及摸索土体性质，以便正确设定穿越合淮阜高

36、速公路匝道桥的施工参数并采取相应措施减少土体沉降，以保证地表及结构物的安全。（2）、盾构穿越时掘进参数控制建立土压平衡，土仓上部土压1.01.2bar，土仓下部土压1.21.6bar，严格控制出土量，严禁超挖。刀盘距桩基20m时降低推进速度，以控制在20mm30mm/min,扭矩不超过1800KN.m以下，刀盘转速0.81.0rpm。减少盾构对土体的扰动，达到控制地面变形的目的。控制同步注浆压力1.52.5bar，注浆量为理论注浆量的150.并优化砂浆配合比，缩短砂浆的初凝时间。二次注浆:及时对通过桥基前后8环管片进行二次补浆以减少地层土体下沉，补浆压力为2.03.5bar。在隧道穿越段范围内

37、，每环管片增开10个注浆孔，邻接块及标准块各增开2孔。根据地表沉降实际监测情况，确定各注浆孔注浆量。加强监控：盾构机通过时要加密监测，每天监测3次，其他时间1天监测2次，监测数据及时反馈。变形接近控制值（+5mm，-15mm）时，进行二次注浆，控制注浆压力大于3.5bar，不可过大。根据区间隧道设计要求：盾构穿越过程中建筑物最大沉降与隆起控制在10mm。（3）动态信息化动态施工每一次测量成果都及时汇总给施工技术部门，以便于施工技术人员及时了解施工现状和相应区域地表变形情况，确定新的施工参数和注浆量等信息和指令，并传递给盾构推进面，使推进施工面及时做相应调整，最后通过监测确定效果，从而反复循环、

38、验证、完善，确保隧道施工质量。（4）盾构穿越后阶段当盾尾脱离穿越区域后，便进入了穿越后阶段。盾构机通过穿越区后，推进速度逐渐增大到50mm/min，继续推进。盾构操作人员严格按照指令推进，控制好土压力、推进速度、出土量、区域油压控制和同步注浆等参数。相关值班人员密切注意与监测人员和盾构推进施工人员的相互配合，及时将监测数据进行分析并下达指令指导盾构操作人员正确推进。由于盾构穿越后，地面存在一定程度的后期沉降，会对地表造成影响。必须在穿越区域的隧道内准备充足的补压浆材料以及设备，根据沉降监测情况进行后期补压浆。确保将合淮阜高速公路匝道桥沉降控制在允许范围内。6.3蜀山干渠1、概况 创新大道振兴路

39、区间隧道在里程YSK16+682处下穿蜀山干渠。蜀山干渠宽度约8.4m，盾构隧道距铺砌河床底最小净距约为5.96m，盾构隧道距桥台结构最小净距约为3.94m。2、针对性施工措施（1）、在盾构推进穿越蜀山干渠前，及时与该干渠产权单位进行联系，积极配合产权单位的工作，在穿越过程中共同做好全程监控和应急情况的处理，在穿越施工前，请专业的地下勘探部门采用地质雷达对穿越地层做详细的地下勘探，彻底摸清地下障碍物的分布情况，排除穿越过程中的意外。（2）、土压平衡盾构机掘进过程中对土层产生扰动，首先主要是盾构穿越该段过程保证机械设备完好，无任何故障；其次盾构操作人员严格按照技术负责人下达的操作指令执行，如发现

40、因地质情况变化指令无法实施，可与技术部门进行协商共同探究其解决方法和处理措施，严格控制出土量、盾构姿态遵循“勤纠、缓纠”的原则，同步注浆确保开挖轮廓与管片间隙填充饱满；（3）、因设备故障停止盾构推进过程中注意相关问题：停机前合理设定目标土压力、静心调整控制盾构姿态。均衡施工做好盾构停推时的准备工作、采用同步注浆和二次注浆措施加强地表沉降，同时加强地表变形监测、采用信息化施工等综合控制技术。（4）、盾构推进下穿蜀山干渠时，应放慢掘进速度，调整掘进参数，加强同步注浆和二次注浆。（5）、加强对干渠以及盾构施工参数的监测，及时反馈信息，做好信息化施工。根据监测数据，及时进行跟踪注浆。7、盾构机下穿重要

41、建（构）筑物监测方案7.1 监测组织机构人员及岗位职责 1、组织机构项目负责人吉凯测试组巡视组技术负责人纪国良现场负责人储刘祥内业组2、组织机构人员岗位职责（1）项目负责人主要职责如下：合同要求履行合同义务，监督合同执行，负责工程变更及工程洽商；全面负责监测项目部的管理，管理项目各职能部门，安排项目人员分工，合理安排工程进度，优化配置生产要素，保证本工程各项目标按时按量落实；负责监测项目部重大技术决策，对关键技术环节进行把关；负责协调监测项目部与第三方监测单位、设计单位、监理单位及施工单位的关系。负责组织本监测项目的工作，完成项目管理总结。（2）现场负责人主要职责如下：负责对现场整个工作的协调

42、与安排，在每日的监测工作中统筹安排监测项目的进行。负责现场所有监测点位的布置及与施工方进行相关工作的协调负责项目周边相关风险源的巡视，并对巡视记录进行归档和整理。（3）技术负责人主要职责如下：负责对施工单位、监理单位进行技术培训，规范统一全线监测、巡视作业标准；负责组织对本单位技术人员进行技术培训教育；负责对编制的方案、报告进行审核。负责进行本项目安全风险监控信息的反馈工作。（4）安全生产及行政后勤人员主要职责如下：负责监测项目的安全管理，对作业人员进行安全教育，进行本项目现场安全作业检查；根据监测项目需求情况安排组织人力、物力资源。（5）各现场作业组负责在现场负责人及技术负责人具体指导下，完

43、成现场监测数据采集工作。投入人员配备计划表序号岗位名称姓名岗位职责备注1项目负责人吉凯全面负责本项目监测管理、工作协调等工作2技术负责人纪国良全面负责本项目技术方面的工作3技术顾问司学琛为本项目提供技术咨询服务4技术顾问袁周燕为本项目提供技术咨询服务5现场负责人储刘祥全面负责本项目现场监测工作6技术人员王胜负责本项目现场监测工作7技术人员吴飞负责本项目现场监测工作8技术人员顾健负责本项目现场监测工作9技术人员张帅负责本项目现场监测工作注：以上人员根据工程进度的实际需要，以保证监测工作的顺利开展为前提，进行人员合理投入。7.2 监测仪器及精度监测工作所使用的仪器设备是影响监测成果的一个非常重要的

44、因素，在选择仪器设备时需充分考虑仪器的可靠性、稳定性和精确度（包括精密度、灵敏度、分辨率）等。在仪器设备投入、选择方面，我们将从以下这些方面来进行严格自检把关，所投入仪器设备均符合国家技术标准，经有关法定部门检定合格后方投入使用。1、 监测仪器设备序号仪器设备精度应用项目数量1全站仪尼康Nivo1.C1位移监测1台2水准仪天宝DiNi030.3mm/km沉降变形观测1台3收敛计JSS30A型 ±0.1mm收敛监测1台4铟瓦尺±1mm沉降变形观测1个2、 监测精度（1）水准测量每站每站高程中误差M00.5mm，依据城市轨道交通工程测量规范GB50308-2008；（2）水准闭

45、合路线，闭合差(N为测站数)，依据城市轨道交通工程测量规范GB50308-2008；平面位移监测精度（最弱点观测中误差）m弱±1.0mm， （3）拱顶下沉、净空变化、隧底隆起测试精度为0. 51 mm ,依据铁路隧道监控量测规程TB10121-2007；（4）地下管线的竖向位移监测精度宜不低于1mm，依据建筑基坑工程监测技术规范GB_50497-2009；（5）裂缝宽度监测精度不宜低于0.1mm，长度和深度监测精度不宜低于1mm，依据建筑基坑工程监测技术规范GB_50497-2009；（6）净空收敛监测采用红外激光测距仪时精度应优于±2mm；采用全站仪无棱镜模式进行固定测线

46、收敛监测时，无棱镜测距精度不应低于±3mm。7.3检测项目实施方法1、 管线监测（1）测点布置 监测点间距：根据管线安全重要性和管材以及接头形式，严密设定测点间距和相邻段的沉降，重要管线间距不宜大于10m。 监测点类型：根据观测方法不同，有直接点与间接点之分，煤气、给水等钢性压力管线宜设置直接监测点，其他类型或无法埋设直接点的部位采用间接监测点。混凝土雨水管管径为1m，与隧道顶部最小净距1.474m，由于雨水管埋设较深，监测点无法埋设，该断面应加密地表沉降和隧道沉降监测点数量。（2）埋设方法因本工程现场环境及政府有关部门规定限制，地下管线监测点的埋设除能利用原有管线地面设备标志外采用

47、直接点法或间接点法。直接点法：在地下管线改排过程中，直接将钢筋埋置在管线上面，钢筋底部焊接分叉，安放在管线上。间接点法：在地下管线相应上方将开孔打开硬地面，把钢筋（不短于100cm）尽量足够长打入管顶部位。对于有压管线、沉降敏感的管线尽量布置直接点，保证管线的安全。 直接点法 间接点法图7.3.1管线沉降监测点埋设示意图监测点保护：城市地下管线监测点的布设应尽量避免布设在行车、行人道内，否则给测点保护、日常观测带来较大的难度，如必须布设时应把测点加工到路面以下并加盖保护。2、 建构筑物（跨线桥）沉降监测（1）测点布置 建筑物的四角，外墙上的测点布设间距为1015m，每侧不少于3个监测点 不同地

48、基或基础的分界处 不同结构的分界处 新、旧建筑或高、低建筑交接处（2）埋设方法 利用建筑物原有沉降监测点。 与建筑物物业、建设单位相关单位沟通协商同意后，在建筑物的基础或墙上钻孔，然后将预埋件放入，孔与测点四周空隙用植筋胶填实。测点基本布设在被测建筑物的角点上，测点的埋设高度应方便观测，同时测点应采取保护措施，作好明显标志，并进行编号，避免在施工和使用期间受到破坏。 对于本工程而言，创振区间通过高速公路、跨线桥、加油站等建构筑物，且距离隧道区间较近，布点时需要根据现场实际情况，由业主或施工单位进行现场协商，协商通过后进行钻孔布点，如果未形成统一的意见，无法进行钻孔或打钉施工，本方案根据各方面协

49、商的结果，采取在监测点布设的位置用AB胶把监测标志粘结。经试验其强度、粘合度等符合作为监测点标志的要求。图7.3.2建筑物监测点布设示意图监测点保护：建、构筑物变形的测点应尽量布置在不易受碰撞、且易于观测的地方。反射膜片布设时应首先清洁粘贴面，避免膜片脱落，并做好明显标志。7.4特殊断面监测针对重点监测区域，应对隧道沉降、净空收敛断面、地表沉降断面进行加密。如无法布设监测点应与监理、第三方、设计单位及时沟通，采取有效措施进行监测，保证监测的正常进行。 盾构区间风险源概况及相应监测措施建构筑物名称概况及与盾构隧道关系监测点布设原则监测方法应对措施高速公路匝道桥桩基础，桩径1.6m，桩长33m；盾

50、构侧穿桩基，最小水平净距3.71m在盾构区间影响范围30m内每个桥墩、桥面、桥台对称布设沉降观测点,对最小水水平净距离桥墩加密观测点;严格按照国家二等水准测量要求进行监测，使用天宝dini03电子水准仪进行观测沉降变形监测建立三级预警措施高速公路跨线桥桩基础，桩径1.5m，桩长20m；盾构侧穿桩基，最小水平净距7.8m在盾构区间影响范围30m内每个桥墩对称布设沉降观测点；对最小水水平净距离桥墩加密观测点; 严格按照国家二等水准测量要求进行监测，使用天宝dini03电子水准仪进行观测沉降变形监测建立三级预警措施高速公路下穿合淮阜高速公路路基，路面至隧道结构顶14.92m在盾构区间影响范围30m内

51、对高速公路路基及边坡布设沉降观测点；严格按照国家二等水准测量要求进行监测，使用天宝dini03电子水准仪进行观测沉降变形监测建立三级预警措施蜀山干渠盖板涵；盾构下穿，渠底至隧道结构顶6.27m在盾构区间影响范围30m内对盖板涵进行沉降观测；沿盖板涵走向在盖板涵正上方土体布设间接沉降观测点，同时加密地表沉降点；严格按照国家二等水准测量要求进行监测，使用天宝dini03电子水准仪进行观测沉降变形监测建立三级预警措施混凝土雨水管管径为1m混凝土管最小净距1.474m，位于隧道上方在盾构区间影响范围30m内对混凝土雨水管进行沉降观测。沿雨水管走向雨水管正上方土体布设间接沉降观测点同时加密地表沉降点；严

52、格按照国家二等水准测量要求进行监测，使用天宝dini03电子水准仪进行观测。沉降变形监测建立三级预警措施注：1、建构筑物监测点点位图详见附表;2、部分监测点无法实现现场布点，对于无法布设监测点的建构筑物由业主与产权单位协商并进行监测点的布设。7.5监测数据分析和处理为了真实、及时、准确的反映施工现场信息，监测数据历经以下过程：测点埋设数据采集数据收集数据输入绘制曲线输入计算机生成图表信息反馈。（1）应及时对现场量测数据绘制时态曲线(或散点图)和空间关系曲线，如图10所示。（2）当位移-时间曲线趋于平缓时，应进行数据处理或回归分析，以推算最终位移和掌握位移变化规律。根据现场量测的位移时间曲线进行

53、如下判断： 图7.5位移-时间曲线图当时，说明变形速率不断下降，位移趋于稳定；当时，说明变形速率保持不变，应发出警告，及时加强支护系统；当时，则表示已进入危险状态，须立即停工，采取有效的工程措施进行加固。（3）当位移-时间曲线出现反弯点时，则表明围岩和支护已呈不稳定状态，此时应密切监视围岩动态，并加强支护，必要时暂停开挖。（4）位移值或位移变化速率应作为施工管理的基准，位移监控量测预测的最终位移值可作为分析工程安全度、是否需要加强或减弱初期支护的判断依据。 7.6监测警报值及监测频率1、报警值的确定原则（1）满足设计计算的原则；（2）满足监测对象的安全要求，达到预警和保护的目的；（3）满足各监

54、测对象主管部门提出的要求；（4）满足现行规范、规程的要求；（5）在保证安全的前提下，综合考虑工程质量和经济等因素，减少不必要的资金投入。2、监测报警值确定监测报警值的确定依据设计要求，并参考城市轨道交通工程监测技术规范(GB50911-2013)。结合本工程实际情况，各监测项目的监测报警值确定要求见表7。 表7. 监测项目的警戒值序号监测项目监测项目警戒值速率（mm/d）累计值（mm）1地表沉降3-30+102管线（涵）沉降2203建构筑物（跨线桥）2 104高速公路路基（边坡）310注：所列监测项目预警值待风险评估后进一步确定报警值，避免频繁报警。3、预警机制 根据合肥城市轨道交通建设工程监测预警响应管理办