盾构机过石厦村专项方案

1、一、工程概况1、工程概况益石盾构区间盾构机在Z（Y）CK3+649.42Z（Y）CK3+855（即益石区间128265环处）下穿石厦村。该区段左右线间距13m，从南至北坡度依次为-25、25，隧道拱顶埋深为1017.45m。2、工程地质和水文地质（1）工程地质石夏房屋群下盾构隧道范围内地层主要为少量<6-2>砾质粘性土、大部分<12-1>全风化花岗岩、少量<12-2-1>土柱状全风化花岗岩。地质相对较均匀，为最适合于土压平衡盾构掘进地层，具体描述如下：<6-2>砾（砂）质粘性土（Qel）褐红、褐黄色，硬塑状。土质较均匀，含少量石英质粗砂砾，由下伏

2、花岗岩残积而成。岩芯呈土柱状。主要呈层状分布在冲洪积层之下、基岩面之上，局部缺失，一般厚1.99.9m，埋深8.5022.0m，该层天然密度=1.661.78g/cm3；压缩系数a0.1-0.20.430.87MPa-1，标准值为0.71MPa-1，Es 0.10.2=2.414.71MPa，具中至高压缩性。<12-1>全风化花岗岩（53）褐红、褐黄色，岩石风化强烈，原岩结构可辨析，岩芯呈坚硬土柱状，遇水软化。矿物成分除石英质残留外，其他已基本风化呈土状。场地内层状分布于残积土之下，局部缺失，厚度变化大，埋深12.527.3m，一般厚1.311.1。其中Z3-TYS-05未揭穿该层

3、，该层天然密度=1.682.01g/cm3；压缩系数a0.1-0.20.370.86Mpa-1，标准值为0.61Mpa-1，Es 0.10.2=2.335.36MPa，具中至高压缩性。<12-2-1>强风化花岗岩（53）褐黄、褐红等色，局部夹暗黑色。岩石风化强烈，岩芯呈坚硬土柱状，微含约5%角砾状强风化碎石，手可折断，遇水软化崩解。场地内层状分布于<12-1>之下，厚度变化大，一般厚2.67.7 m，埋深25.0m以下，其中小里程端Z3-TYS-01未能揭穿该层，该层该层天然密度=1.731.94g/cm3；压缩系数a0.1-0.20.400.70Mpa-1，Es 0.

4、10.2= 2.557.69MPa，具中高压缩性。（2）水文地质1）地下水赋存区间范围地下水主要有第四系孔隙水、基岩裂隙水。第四系孔隙潜水主要赋存于海积及冲洪积砂层及沿线砂（砾）质粘土层中。地下水位埋深17m，以孔隙潜水为主，局部地段呈微承压。主要由大气降水补给。第四系孔隙水，水量较丰富，水质易被污染。岩层裂隙水较发育，但广泛分布在花岗岩的中强风化带及构造节理裂隙密集带中。富水性因基岩裂隙发育程度、贯通度及胶结程度、与地表水源的连通性而变化，主要由大气降水、孔隙潜水补给，局部具有承压性。2）地下水的补给、排泄及动态特征第四系孔隙潜水主要由大气降水补给。岩层裂隙水主要由大气降水、孔隙潜水补给。地

5、表水、松散岩类孔隙水相互间的水力联系较为密切，相互补给，二者同基岩裂隙水联系较弱，同时还受大气降水、蒸发、植物蒸腾的影响。通常降水充沛的丰水期，一般是地表水补给地下水，相反，在降水稀少的枯水期，地下水补给地表水。3、隧道范围内建筑物情况石厦村大多低于10层自建房，共计24栋房屋，根据现场调查，本区间隧道范围内除石厦村117号及152号楼为桩基础外，其余均为扩大基础。117号、152号楼，两栋房屋基础桩与隧道的最小净距为2.2米。对工程有影响的建筑物见表1。表1 对工程有影响的建筑物一览表编号门牌号层数单层面积基础形式基础埋深里程建设时间A117202筏板基础44.5YAK3+6551993A2

6、27274筏板基础44.5YAK3+6551993A3266161筏板基础44.5YAK3+6751997A427A794筏板基础44.5YAK3+6791993A527B798筏板基础44.5YAK3+6821993A61117108筏板基础44.5YAK3+6891993A71127110筏板基础44.5YAK3+6891993A81138102筏板基础44.5YAK3+6891998A91168126筏板基础44.5YAK3+7041998A101178123桩基910YAK3+7041993A111188102筏板基础44.5YAK3+7041997A121478113筏板基础44.5

7、YAK3+7152001A13148995筏板基础44.5YAK3+7151993A14149992筏板基础44.5YAK3+7151993A1515210175桩基1114mYAK3+7271993A161538147筏板基础44.5YAK3+7271993A171547170筏板基础44.5YAK3+7271998A18统建房-16177扩大基础 4m4.5m YAK3+7481997A19统建房-26175YAK3+748A20统建房-36175YAK3+768A21统建房-46166YAK3+768A22统建房-66176YAK3+785A23统建房-76170YAK3+785A24统

8、建房-96571YAK3+806二、盾构机通过石厦村的施工方法根据项目部对石厦村地面建筑物的调查情况，结合石厦村的地面环境及该区段的工程、水文地质情况，项目部从以下几方面着手来保证盾构机通过石厦村期间地面建筑物的安全。 1、盾构机的维修保养为防止盾构机过石厦村建筑群期间非正常停机，所以通过之前进行盾构机和后配套设施进行全面维修保养。保养时间安排在110120环期间进行，保证盾构后期掘进。 2、渣土改良因为盾构主要在粘性土和全风化岩层中掘进中，为了稳定开挖面，防止刀盘产生泥饼并降低刀盘扭矩。在刀盘面和土仓内注入泡沫的方法进行改良。泡沫的组成比例如下：泡沫溶液的组成：泡沫添加剂3%，水97%。泡沫

9、组成：90-95%压缩空气和5-10%泡沫溶液混合而成。泡沫的注入量按开挖方量计算：300ml/m3-600ml/m3。泡沫的注入方式根据实际情况采用手持半自动操作方式和自动操作方式。3、控制盾构机掘进参数控制掘进参数是盾构机安全通过石厦村建筑群最重要的措施。控制扭矩、转速和掘进速度可有效防止刀盘偏磨，刀圈断裂事情发生；控制土仓压力，可有效控制地面沉降，针对不同的地层，我们采取的掘进参数如下：掘进模式：土压平衡模式；推力：10001100T；扭矩：100150 t.m；刀盘转速：12 rpm；掘进速度:2030 mm/min;土仓压力：1.82.4bar；理论排土量：46.4m3；注浆压力：2

10、bar；注浆量：不小于6m3。4、加强监测加强对石厦村建筑群的监测频率：掘进面距量测面前后<20m时次/天；掘进面距量测面前后<50m时1次/2天；掘进面距量测面前后>50m时1次/周。及时将监测数据反馈项目部领导和盾构机操作室，便于采取针对措施做到信息化施工。针对石厦村建筑群，我们布置的监测点见附图四。5、盾构机通过建筑物后管片上部二次注浆盾构机通过石厦村建筑群后建筑物总会产生一定的沉降，控制沉降不再发展最好的办法是在石厦村前后15m范围进行洞内二次注浆，充填管片上方的空腔。从118环开始，每隔两环在管片顶部打孔注双液浆，直到275环结束。注浆的方法具体方法如下：选择其中一

11、环，把管片上的注浆孔打开注双液浆。注浆压力：1MPa；注浆配比：水泥：水：水玻璃=1：0.7：0.2。6、盾构机通过石厦村的保护预案在监测中发现周围建筑物有明显沉降时，加大对地面沉降和建构筑物的监测频率，随时观察变形动态，以监测信息指导应对措施，根据不同的沉降指标确定相应措施。表2 建筑物沉降主要控制标准及保护措施序号项目施工现场控制标准应采取的保护措施备注1建筑物沉降15mm隧道内开始二次注浆实际根据建筑物自身的结构、裂缝等情况综合判断1530mm采取紧急地面房屋加固措施30mm以上开始疏散工作，并对房屋进行顶撑加固（1）预案一：注浆加固1）注浆孔布置：注浆孔布置于建筑物周边桩与地梁周边，主

12、要在桩周布置，间距1.5m，孔深根据建筑物桩基深度确定。2）注浆浆液：采用水泥浆水玻璃双液浆，浆液配合比初步确定：注浆浆液浓度由稀到浓逐级变换，水灰比控制在0.8：11：1；水玻璃浓度3540Be；水泥浆与水玻璃的体积比为1：0.6。具体的浆液配合比通过在注浆前及起先几个孔注浆时的现场试验确定。3）注浆量及压力：注浆以加固土体，提高建筑物基础承载力为目的，同时也考虑到建筑物的安全，施工过程中通过加强监测，缓慢加大注浆压力，注浆压力一般控制在12Mpa；注浆量根据地层加固区需充填的地层孔隙数量及现场试验来确定；同时也应加强各方面的监测，以便指导注浆。4）注浆步骤注浆孔采用钻机钻孔后插入小导管（或

13、用冲击钻破除砼硬化面后打入小导管），用双液注浆泵注浆，浆液在进入小导管前混合。加工注浆管：在50钢管前端2m范围内梅花型布设直径8mm左右的注浆眼，间距20cm左右。把加工好的注浆管与注浆塞一起下入注浆孔内。注浆前先注水试压，注水压力1Mpa，持续20min左右。根据选定的参数配制注浆浆液，水泥浆液配好后用筛过滤一遍。按设计连接注浆管路并做好注浆系统的检查。浆液采用集中制浆，集中制浆站设立灰浆搅拌机、3台送浆泵，并铺设三条管路，一条送浆管、一条回浆管，另一条为送水管，采取措施使浆液温度保持在540之间。对水泥浆水泥采用合格新鲜水泥，所用水泥细度要求满足通过80m方孔筛的筛余量<5%。压稀

14、浆试验，压稀浆压力由低到高，终压达设计终压的1.2倍，试验时间1530min。压稀浆结束后，立即按设计压力、注浆量及时注浆。注浆时，压力逐渐由低到高，排量逐渐减少，并逐渐趋于平衡，可视为正常。时刻注意泵口及孔内压力、流量变化。若压力不升，流量不减，或注入30min后压力上升过快，流量减少亦快，调换浆液配比或调整浆液凝胶时间，并防止堵管事故的发生。当每个孔段达到终压之后，且注浆量单液浆小于2030升/分，稳定20-30分钟后，即可结束注浆。双液浆泵量小于3040升/分，持续20分钟后可结束注浆。5）注浆应急材料及设备：表3 注浆应急材料及设备表材料及设备数量备注材料及设备数量袋装水泥2t堆放在场

15、地内注浆管路200m水玻璃10桶堆放在场地内混和器4个双液注浆泵2台其中1台备用压力表4个浆液搅拌桶4个冲击钻1台地质钻机2台1台备用小导管40根异型接头4个球阀20个要求：小导管每个35m（中间丝扣连接），其中20个带花眼并前端做成锥形。电源、电线、开关、插座、水源、起吊设备、运输设备等相应配齐备。其它配置按常规及设备自身需要。材料准备齐备并集中堆放，经常检查，如发现不足，立即补充，确保材料供应及时；设备及相关管路、电路等应定期检查，确保设备运转正常。（2）预案二：顶撑加固对变形超过警戒值的建筑物加密监测频率，根据监测结果和建筑物变形情况决定是否进行顶撑加固。如果变形过大首先疏散楼房内的住户

16、，确保人身安全。1）顶撑加固根据现场条件和建筑物变形的情况，在一楼地面上铺设钢板，选择用门型支架或钢（木）支撑在选定的柱子周边对梁进行顶撑加固，分散地基承载，减轻不均匀沉降，控制建筑物变形，见示意图1。2）施工时，先对沉降过大的柱子周边进行顶撑，在竖向支撑底部设千斤顶加力或用木楔楔紧，具体根据现场实际确定。图1 顶撑加固示意图3）应急物资和设备如下表所示：表4 顶撑应急材料及设备表材料及设备数量备注型钢支撑10个两个H20型钢相并焊接，端头焊钢板（3m左右）圆木10根3m长，200左右方木20根100*100钢板4块10mm厚；每块1.8m*6m千斤顶4个木楔50个50钢管20根大锤5个氧焊设备2套25t吊机1台事先联系好电焊机2台要求：电源、电线、开关、插座、水源、运输设备等相应配齐，其它配置按常规及设备自身需要。材料准备齐备并集中堆放，经常检查，如发现不足，立即补充，确保材料供应及时；设备及相关管路、电路等应定期检查，确保设备运转正常。（3）加固