盾构机停机方案

1、居美路站居康路站区间下行线首100环试推进验收自评报告一、工程概况1.1工程简介南通市城市轨道交通1号线一期工程土建施工05标居美路站居康路站区间线路出居美路站后沿新开北路路中向南前行，穿新建老营横河桥桩基SK35+610后接至居康路站。图1-1施工线路顺序示意图居美路站位于新开北路与规划三号路路口，沿新开北路南北向敷设，为地下两层岛式站台车站，单柱双跨局部双柱三跨钢筋混凝土箱型结构，车站外包全长206.0m，标准段宽20.7m，端头井宽24.8m，开挖深度16.96m18.92m；主体围护均采用深31.536.1m地下连续墙，主体及附属结构均采用明挖顺作法施工。居康路站位于新开北路与规划横一

2、路路口，沿新开北路南北向敷设，为地下两层岛式站台车站，单柱双跨局部双柱三跨钢筋混凝土箱型结构，车站外包全长291.5m，标准段宽19.7m，端头井宽23.8m，开挖深度16.620.5m；主体围护均采用深30.939.7m地下连续墙，主体及附属均采用明挖顺作法施工。区间上行线起讫里程：SK34+780.300SK35+851.300，全长1071.0m；下行线起讫里程：XK34+780.300XK35+851.300，长链 1.477，全长1072.477m。双线总长2143.477m。线路平面含一段曲线，曲线半径为1000m，左上行线间距为1415m。设一座联络通道及泵房。线路纵坡呈V字坡。

3、线路最大坡度28，最小坡度2。隧道顶埋深9.617.9m。主要穿越1粉砂夹砂质粉土、2粉砂层、1淤泥质粉质黏土。区间隧道采用盾构法施工，联络通道采用人工冻结法加固，类矿山法施工。本区间采用浅埋(P1)、中埋(P2)、深埋(P3)三种类型管片。本区间盾构机从居美路站始发。范围示意图如下图2-1所示。图1-2本区间范围示意图居美路站居康路站区间隧道衬砌结构采用外径6.2m，内径5.5m，环宽1.2m和1.0m，厚0.35m错缝拼装、通用楔形环形式，联络通道处钢管片通缝拼装。环宽1.2 m管片楔形量为37.2mm，混凝土强度等级C50，抗渗等级P10。每环管片分为6块（封顶1块、邻接2块和标准3块）

4、。管片纵向和环向连接均采用弯螺栓连接，管片防水采用三元乙丙橡胶密封垫。上行、下行线隧道平面线形设计表：表1-1 居居区间下行线隧道平面设计线形统计表起始里程终止里程线型长度（m）曲率半径（m）SK34+780.300SK35+218.263直 线437.963SK35+218.263SK35+263.263缓和曲线45SK35+263.263SK35+320.071圆曲线56.8081000（右转）SK35+320.071SK35+352.659缓和曲线32.588SK35+352.659SK35+357.459直 线4.8SK35+357.459SK35+365.071缓和曲线7.612SK

5、35+365.071SK35+851.299长链1.477m直 线487.705表1-2 居居区间上行线隧道平面设计线形统计表起始里程终止里程线型长度（m）曲率半径（m）SK34+780.300SK35+227.338直 线447.038SK35+227.338SK35+272.338缓和曲线45SK35+272.338SK35+329.146圆曲线56.8081000（右转）SK35+329.146SK35+351.199缓和曲线22.053SK35+351.199SK35+355.999直 线4.8SK35+355.999SK35+374.146缓和曲线18.147SK35+374.146

6、SK35+851.299无断链直 线477.153上行、下行线隧道纵面线形设计表：表1-3 居居区间下行线隧道纵面设计线形统计表起始里程终止里程线型长度（m）坡度SK34+780.300SK34+815.000直 线34.7-2SK34+781.800SK34+847.800竖凸曲线R=3000m；T=33SK34+815.000SK35+065.000直 线250-24SK35+017.300SK35+112.300竖凹曲线R=5000m；T=47.5SK35+065.000SK35+355.000直 线290-5SK35+328.502SK35+381.098竖凹曲线R=5000m；T=2

7、6.298SK35+355.000SK35+556.477直 线201.4775.519SK35+498.875SK35+611.279竖凹曲线R=5000m；T=56.202长链1.477mSK35+555.000SK35+815.000直 线26028SK35+770.077SK35+851.300竖凸曲线R=3000m ；T=45表1-4 居居区间上行线隧道纵面设计线形统计表起始里程终止里程线型长度（m）坡度SK34+780.300SK34+815.000直 线34.7-2SK34+781.800SK34+847.800竖凸曲线R=3000m；T=33SK34+815.000SK35+0

8、65.000直 线250-24SK35+017.300SK35+112.300竖凹曲线R=5000m；T=47.5SK35+065.000SK35+355.000直 线290-5SK35+328.400SK35+381.200竖凹曲线R=5000m；T=26.4SK35+355.000SK35+555.000直 线2005.56SK35+498.700SK35+610.900竖凹曲线R=5000m；T=56.1SK35+555.000SK35+815.000直 线26028SK35+769.800SK35+851.300竖凸曲线R=3000m；T=45SK35+815.000SK35+851.

9、300直 线36.3-21.2 工程地质情况本区属北亚热带湿润性季风气候区，冬季寒冷干燥，夏季高温湿润，雨热同季。据2009年气象统计，全年平均气温15.9， 1月平均气温4.1，7月平均气温28.2，年均日照时数1981.3小时。年均降水量1298.4mm，汛期（59）降水量 801mm，年均雨日120天左右，6-7月常有梅雨。年均蒸发量845.7mm。年均风力 2.6m/s，最多风向NE，夏秋季常有台风或受台风外围影响，台风风力一般6-8级，最大风力 12级。场地内各土层特性描述见下表：表1-5土层特性简表时代成因土层编号土名层底标高(m)层厚(m)状态/密实度压缩性土层描述Q4填土-0.

10、322.451.304.00松散稍密/杂色，既有道路上部为混凝土或沥青路面，往下为三合土、碎石夹粘性土，下部填料以粉、砂性土为主，局部夹少量建筑垃圾；其余地段为一般为素填土，成份以粉质粘土、粉砂性土为主，含植物根茎。粉砂-1.320.430.503.00松散中灰黄青灰色，饱和，浅部含少量铁锰质斑痕，局部夹软塑状粉质粘土。1粉砂夹砂质粉土-13.82-4.304.0012.80松散稍密/灰黄色青灰色，饱和，矿物成分主要为长石、石英、云母，底部夹较多粘性土。1t粉质黏土夹粉砂-15.68-9.022.006.40松散中灰黄青灰色，切面粗糙，夹薄层粉砂，局部夹粉土，土质不均，表现为互层状，为1层中透

11、镜体2粉砂-21.32-16.733.6010.10松散稍密中灰黄色青灰色，饱和，矿物成分主要为长石、石英，含云母，底部夹较多贝壳碎屑，局部夹薄层粉质粘土。1淤泥质粉质黏土夹粉砂-38.43-28.887.0019.40流塑软塑中灰色，切面稍粗糙，具水平层理，夹粉砂、粉土薄层，夹少量贝壳碎屑，土质不均。1t粉砂夹黏质粉土-31.81-24.741.204.50中密中灰色，主要矿物以石英、长石、云母为主，局部夹少量粘性土，土质不均。为1层中透镜体。2粉质黏土夹粉砂-46.93-31.251.0015.00流塑软塑高灰色，切面粗糙，粉质粘土与粉土韵律分布，具水平层理，呈“千层饼”状，局部夹粉砂厚层

12、，土质不均。 （1）地基均匀性根据勘察成果结合设计方案，本工点盾构主体结构基础基本位于单1、2层上，仅局部位于1层中，故地基整体属于较均匀地基（局部位于土层交界处属不均匀地基）。（2）地基土的岩土施工工程及围岩分级根据国家标准城市轨道交通岩土工程勘察规范（GB 50307-2012），对于本工点隧道区间地基土的岩土施工工程及围岩分级列于下表所示。表1-6 地基土围岩分级及岩土施工工程分级表层号土名围岩级别岩土施工工程分级填土VII粉砂VII1粉砂夹砂质粉土VII1t粉质黏土夹粉砂VIII2粉砂VII1淤泥质粉质黏土夹粉砂VIII1t粉砂夹黏质粉土VII表1-7 隧道围岩综合分级表里程桩号桩号范

13、围围岩综合分级说 明居美路站居康路站区间SK34+803.5SK35+874.5洞顶、洞身、洞底均位于1、1t、2层内，综合围岩等级级。隧道主要穿越1粉砂夹砂质粉土、2粉砂层、1淤泥质粉质黏土。隧道顶埋深9.617.9m，区间地质剖面图详见附件9。1.3 区域水文地质条件（1）孔隙潜水含水层组由粉质粘土、粉土和粉细砂组成，埋藏于5055m ，处于开放的地质环境中，具自由水面。富水性随砂层厚度和渗透性不同而变化，单井涌水量100200m3/d，水质具垂向变化特征，水位埋深1.5m 左右，潜水受降水和高水位期地表水补给，就近排向地表水体等方式排泄。拟建场地潜水稳定水位埋深为1.303.00m，稳定

14、水位标高约为0.682.40m。（2）第承压含水层组由冲积和冲海积（河口）松散砂层组成，埋深3070m，厚度40130m，岩性主要是灰色的中粗砂、中细砂，间夹粉细砂，结构松散，透水性较强，单井涌水量均在10003000m3/d之间。水位标高约-1.01.0m。（3）地下水根据地下水埋藏条件，对拟建工程有影响的地下水主要为潜水及承压水。潜水主要埋藏于层填土、层粉砂、1层粉砂夹砂质粉土、2层粉砂层中，其主要补给源为大气降水、人工用水、地表迳流，主要以蒸腾作用排泄，本工点潜水稳定水位埋深为1.303.00m，稳定水位标高约为0.682.40m，平均水位标高（1985国家高程）为2.04m。本工点深度

15、范围内的承压水层主要埋藏于第1t层粉砂夹黏质粉土、1层粉砂夹粉质黏土中，其主要补给源为地下水的侧向补给，排泄途径为人工开采及地下水侧向径流，水量较丰富，其中1t层由于埋藏较浅，对拟建盾构施工可能具不利影响。居美路站的承压水观测孔S24XY2，其勘察期间测得1t层承压含水层水位埋深3.904.15m，对应水位标高为-0.130.12m。承压水观测结果如下图所示：图1-3 1t层承压水水位观测曲线图居居区间隧道土体抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g，所属的设计地震分组为第二组，场地特征周期为0.55s。地基土类型为中软土，场地类别为类。根据液化土层的埋深与车站区间基础的埋深的空间

16、关系、液化等级、地区经验及对工程建设的影响程度综合判定：拟建场地部分为液化场地，地基液化等级为不液化中等，其余场地为抗震一般地段。本工程盾构主体结构基本位于1、2层中（局部位于1层中），盾构在掘进过程中，对地层扰动较大，富水砂层在扰动条件下极易产生液化，施工时需采取花管二次双液注浆措施。（4）透水性评价本工点涉及的地层有、1、1t、2、1、1t、2、1，具体渗透性分级情况详见下表：表1-8拟建场地地层透水性评价表层号土层名称k（cm/s）k（m/d）透水性分级填土1.00E-030.8弱透水粉砂2.40E-03（利用S25抽水试验资料）2.1中等透水1粉砂夹砂质粉土2.40E-03（利用S25

17、抽水试验资料）2.1中等透水1t粉质黏土夹粉砂5.00E-050.04弱透水2粉砂2.40E-03（利用S25抽水试验资料）2.1中等透水1淤泥质粉质黏土夹粉砂4.00E-060.003微透水1t粉砂夹黏质粉土1.00E-030.8弱透水2粉质黏土夹粉砂2.00E-050.02弱透水1粉砂夹粉质黏土4.20E-03（S24抽水资料）3.6中等透水1.4 地表水、地下水对工程的影响（1）本场地上部、1、2为粉、砂性土，地表水通过、1、2层与地下水相连通，对盾构施工切口水压控制影响较大。（2）工程沿线层中局部有1t层粉砂夹黏质粉土层，且赋存微承压水，盾构掘进中可能发生涌水流砂现象，对盾构施工安全有

18、一定影响。1.5 不良地质及特殊岩土（1）地面沉降根据南通市轨道交通1号线一期工程地质灾害危险性评估报告，本工点累计地面沉降均小于200mm，地面沉降速率小于5mm/a，综合评价属于地面沉降危险性较小区。但由于浅层承压水含水层广泛发育，水量丰富，工程建设及临近工地抽采地下水也会诱发地面沉降，对工程建设及周边环境造成影响。（2）软土根据勘察资料，本工点存在软土层1层灰色淤泥质粉质粘土夹粉砂层，厚度变化较大，为7.019.4m，压缩系数0.54MPa-1。在软土中盾构穿越，由于施工扰动再固结引发的沉降会影响到周边地下管线等安全。另外，局部盾构基础位于1层上，在长期荷载作用下，也会产生一定沉降，对隧

19、道结构安全会存在影响。（3）流砂 拟建盾构施工过程中将涉及到1、2粉（砂）性土，盾构掘进时，在一定水头的压力作用下易产生流砂现象，对盾构施工造成较大影响。（4）厚填土及暗浜根据勘察资料，居居区间填土厚度一般为2.003.00m，局部填土厚度较厚度达3.503.70m，填土对盾构施工基本无影响，未发现暗浜。（5）砂土液化根据勘察液化判别结果在7度抗震设防时：2层为不液化土层；层粉砂、1层粉砂夹砂质粉土为液化土层。本工点区间SK35+590.482SK35+789.382地基液化等级属中等。表1-9 拟建场地地基液化表区间穿越里程范围对应环号居美路站居康路站SK35+590.482SK35+789

20、.382+676+842环下行线液化土层位置如下图：图1-4下行线液化土层位置上行线液化土层位置如下图（详见附件9）：图1-5 下行线液化土层位置 2、 盾构停机措施盾构机掘进过程中，无特殊原因原则上不允许出现长时间停机现象（超过3天）。为确保盾构机在土层中处于稳定状态，需做好盾构机的维护和保养工作，确保盾构机及配套设备能正常运转，停机过程中需防止盾构机欠压和下沉现象的发生，需采取如下措施：1） 在停机前，做好停机前掘进过程中将盾构姿态调至最优，使盾构机保持机头略微抬起状态，使盾构机坡度比设计轴线略高3。2） 停机前，最后一环掘进1200mm时，将盾构机向前闷推50100mm，使土仓保压数值比

21、土仓设置压力大0.3bar，稳压1小时后，待周边软弱土体大致稳定后，再推至保压数值，并及时安排人员清洗注浆管，对盾构机进行常态化维护和保养，确保盾构机处于正常、可操作状态。3） 停机前及停机后及时安排监测组对停机前刀盘前20环，盾尾后20环的地面沉降、管线及周边建筑物的沉降进行监测测量。安排监测组对周边受影响点位沉降情况监测每天不少于两次。发现沉降数据突变、日沉降量超过3mm、累计沉降超过30mm的进行分析和处理。为确保停机期间盾构刀盘不被砂土困住，盾构推进到位后，在刀盘转动状况下，通过超前注浆管对刀盘正面加注膨润土浆液3m³，同时向土仓内加注膨润土浆液并通过刀盘旋转搅拌土仓内的渣土

22、，防止形成泥饼。土舱内加注膨润土应四周均匀压注，边加注边开启螺旋机，进行适当出土。等出来的渣土变为膨润土之后，停止改良。 4） 根据同步注浆浆液初凝时间，停机后停机56小时后，如果上部土仓压力小于设定土压力阈值时，再掘进30100mm，掘进过程不注浆、不出土，防止浆液凝固盾尾密封刷。5） 如果停机时间较长，需在盾体周围注满泥浆，保持地层稳定，同时防止周围土体与盾体固结，避免盾构机再次掘进时土体摩擦力过大。如果停机时间超过3天，需每隔68小时往前做小距离的推动，盾构姿态调整后，通过盾构机下部注浆孔压注浆液，以增加盾构机底部土体承载力。6） 加强对盾构机土仓压力的监视和调整，并根据地面沉降情况来确

23、定土仓压力警戒值。当土仓压力低于警戒值时，通过加入泥浆来保持土仓压力，维持稳定。7） 南通地层属于富水砂层，较为软弱，盾构机长时间停机容易发生盾构机“磕头”现象，地面很快会出现较大沉降，为此根据盾构机姿态变化情况、地面沉降监测情况，及时采取小距离推进，特殊情况在条件允许的情况，向总监和业主代表申请往前推进12环，再停机处理。 3、 盾构机停机安全注意事项1） 成立停机领导小组，由盾构工区负责人 为组长，盾构经理 为副组长，盾构司机、专职安全员、值班电工、盾构维修人员、及施工管理人员成员的组织机构负责停机期间的具体管理。2） 做好盾构机停机期间的维护和保养工作，安排盾构司机24小时在操作室内值班，防止盾构机出现。3） 为了防止盾构机停机过程中出现的高程突变风险，项目部现场应准备好应急抢险物资，以备急用。4） 加强人员思想教育，提高安全生产意识和责任心。5） 做好相关技术交底及值班安排