盾构穿越特大危险源威青线安全专项工程施工组织设计方案培训资料全

1、 . . 40/43盾构穿越特大危险源威青线安全专项施工方案培训资料 日期：目录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc4672501471编制目的与依据 PAGEREF _Toc467250147 h 1HYPERLINK l _Toc4672501481.1编制目的 PAGEREF _Toc467250148 h 1HYPERLINK l _Toc4672501491.2编制依据 PAGEREF _Toc467250149 h 1HYPERLINK l _Toc4672501502工程概况 PAGEREF _Toc467250150 h 2HYPERLINK l

2、_Toc4672501512.1工程地理位置 PAGEREF _Toc467250151 h 2HYPERLINK l _Toc4672501522.2工程地质与水文地质 PAGEREF _Toc467250152 h 4HYPERLINK l _Toc4672501533本工程和特大危险源威青线相对关系 PAGEREF _Toc467250153 h 6HYPERLINK l _Toc4672501544盾构穿越危险源总体施工原则 PAGEREF _Toc467250154 h 8HYPERLINK l _Toc4672501555盾构穿越危险源施工方法与措施 PAGEREF _Toc467

3、250155 h 9HYPERLINK l _Toc4672501565.1总体穿越危险源时间 PAGEREF _Toc467250156 h 9HYPERLINK l _Toc4672501575.2穿越危险源施工准备 PAGEREF _Toc467250157 h 9HYPERLINK l _Toc4672501585.3加固措施 PAGEREF _Toc467250158 h 10HYPERLINK l _Toc4672501595.4盾构掘进参数的确定与施工措施 PAGEREF _Toc467250159 h 12HYPERLINK l _Toc4672501606穿越危险源保障措施

4、PAGEREF _Toc467250160 h 14HYPERLINK l _Toc4672501616.1制定阶段性控制指标（穿越燃气管道） PAGEREF _Toc467250161 h 14HYPERLINK l _Toc4672501626.2加强和监测单位的联系和沟通，与时优化参数与信息化施工 PAGEREF _Toc467250162 h 14HYPERLINK l _Toc4672501636.3盾构掘进控制措施 PAGEREF _Toc467250163 h 15HYPERLINK l _Toc4672501646.4同步注浆与二次补浆 PAGEREF _Toc46725016

5、4 h 16HYPERLINK l _Toc4672501656.5设备、物资保障措施 PAGEREF _Toc467250165 h 16HYPERLINK l _Toc4672501666.6人员保障措施 PAGEREF _Toc467250166 h 17HYPERLINK l _Toc4672501676.7指令落实保障措施 PAGEREF _Toc467250167 h 17HYPERLINK l _Toc4672501686.8组织保证措施 PAGEREF _Toc467250168 h 17HYPERLINK l _Toc4672501696.9施工管理保证措施 PAGEREF

6、_Toc467250169 h 18HYPERLINK l _Toc4672501706.10沉降控制与应急措施 PAGEREF _Toc467250170 h 18HYPERLINK l _Toc4672501717施工监控量测 PAGEREF _Toc467250171 h 19HYPERLINK l _Toc4672501727.1 监测目的 PAGEREF _Toc467250172 h 19HYPERLINK l _Toc4672501737.2监测容 PAGEREF _Toc467250173 h 19HYPERLINK l _Toc4672501747.3 监测管理体系 PAGE

7、REF _Toc467250174 h 20HYPERLINK l _Toc4672501757.4 监测点布置 PAGEREF _Toc467250175 h 21HYPERLINK l _Toc4672501767.5监测频率 PAGEREF _Toc467250176 h 23HYPERLINK l _Toc4672501777.6重大危险源沉降管理的预定 PAGEREF _Toc467250177 h23HYPERLINK l _Toc4672501787.7监测资料的分析、预测和信息反馈 PAGEREF _Toc467250178 h 24HYPERLINK l _Toc467250

8、1798应急预案 PAGEREF _Toc467250179 h 25HYPERLINK l _Toc4672501808.1 编制目的 PAGEREF _Toc467250180 h 25HYPERLINK l _Toc4672501818.2 工作原则 PAGEREF _Toc467250181 h 25HYPERLINK l _Toc4672501828.3 应急救援组织机构与人员联系方式 PAGEREF _Toc467250182 h 25HYPERLINK l _Toc4672501838.4 应急物资 PAGEREF _Toc467250183 h 27HYPERLINK l _T

9、oc4672501848.5 应急抢险设备 PAGEREF _Toc467250184 h 28HYPERLINK l _Toc4672501858.6 应急培训与演练 PAGEREF _Toc467250185 h 29HYPERLINK l _Toc4672501868.7 应急准备与响应程序 PAGEREF _Toc467250186 h 30HYPERLINK l _Toc4672501878.8应急抢险措施 PAGEREF _Toc467250187 h 35HYPERLINK l _Toc4672501888.9培训、应急演练和预案评价与修改 PAGEREF _Toc4672501

10、88 h 38HYPERLINK l _Toc46725018910质量保证措施 PAGEREF _Toc467250189 h 39HYPERLINK l _Toc46725019010.1质量控制点的设置 PAGEREF _Toc467250190 h 39HYPERLINK l _Toc46725019110.2质量控制的技术措施 PAGEREF _Toc467250191 h 39HYPERLINK l _Toc46725019211安全保证措施 PAGEREF _Toc467250192 h 40HYPERLINK l _Toc46725019311.1安全生产教育 PAGEREF

11、_Toc467250193 h 40HYPERLINK l _Toc46725019411.2安全检查制度 PAGEREF _Toc467250194 h 40HYPERLINK l _Toc46725019511.3现场安全施工措施 PAGEREF _Toc467250195 h 40盾构穿越威青线特大危险源安全专项施工方案1编制目的与依据1.1编制目的为与时、有效地控制和减少施工过程中可能发生的事故与财产损失，保证盾构施工的自身安全和社会公共安全，促进施工生产健康有序发展，并结合本标段的实际情况，特制定本特别重大危险源安全专项施工方案。本特别重大危险源安全专项施工方案针对兴隆站天府新站区间

12、盾构在施工中穿越威青线DN720高压燃气管道时可能发生的各种紧急情况，制定了相应的应对方案、措施和应急预案，同时明确项目部应急救援组织机构、资源以与应急响应的程序，实现规避施工风险与在发生重大安全生产事故时，能够调动一切可能的力量（自救、社会救援等）立即进行救援工作，尽量减少事故的危害，保障项目施工人员和周边居民的人身健康和安全与项目、周边单位和社会公共设备、设施财产的安全。1.2编制依据（1）城市轨道交通技术规（GB50652-2011）；（2）地下铁道工程施工与验收规（GB50299-1999）2003年版；（3）盾构法隧道施工与验收规（GB50446-2008）；（4）城市轨道交通工程监

13、测技术规（GB50911-2013）；（5）危险性较大的分部分项工程安全管理办法（建质2009-87号）；（6）市建设委员会关于完善施工现场安全管理人员配置实施的意见（成建委发2008-101号）；（7）地铁工程盾构施工安全管理办法（成地铁建201247号）；（8）地铁投融资项目重大危险源安全管理办法（成地铁建201224号）；（9）地铁工程监控量测实施技术要求与管理办法（试行）；（10）轨道交通18号线一期工程兴隆站天府新站区间岩土工程勘察报告；（11）轨道交通18号线一期工程兴隆站天府新站区间平纵断面图；（12）轨道交通18号线一期工程兴隆站天府新站区间危险源加固措施图；（13）我公司地铁

14、类似工程施工经验。2工程概况2.1工程地理位置轨道交通18号线土建4标兴隆站天府新站盾构区间位于龙泉山脉以东，合江镇镇区东北面，太和路西侧，区间起讫里程Y（Z）CK34+052.350Y（Z）CK38+909.800，其中右线长链为42.955m，左线长链为49.969m，线路单线全长约4900.405m。线路出兴隆站后，由西向偏向沿规划路敷设，沿线依次下穿红星路南延线、35KV兴平路高压铁塔基础、鹿溪河桥、威青线燃气管、成自泸高速等，区间两侧主要为现状农田、林地，山头较多，地形起伏大，最大高差40m。区间属于洛带气田和码头气田影响区，影响程度为天然气危害低区，为低瓦斯盾构掘进区间。图2-1

15、本标段位置图区间隧道最小纵坡坡度为2，最大纵坡坡度为24.115。线路最大隧顶埋深约45.2m，最小隧顶埋深约9.3m，最小平面曲线半径1200m。本区间隧道主要穿越中等风化泥岩，局部穿越强风化泥岩。图2-2 区间隧道断面图相应附属工程含8个洞门、6个联络通道。隧道径7500mm，隧道外径8300mm，管片厚度400mm，管片宽度1500/1800mm。采用圆形装配式钢筋混凝土管片单层衬砌，其砼强度等级不小于C50、抗渗等级不低于P12。每环管片采用7块方案，由1块封顶块管片、4块标准块管片与2块邻接块管片组成。设计采用了左、右转弯楔形环，通过与标准环的组合来达到满足曲线地段线路拟合与施工纠偏

16、的需要。楔形环楔形量40mm，为双面楔形式，衬砌环纵、环缝采用弯螺栓连接。图2-3管片衬砌结构图2.2工程地质与水文地质2.2.1工程地质1、地形地貌区间地势相对平缓，西北低，东南高，西端为冲积平原，东端为龙泉山脉，主要为丘陵垄岗地貌，地形由前段平原地貌明显开始起伏，且向龙泉山山脉过渡，地表丘陵与宽缓沟槽相间，丘包多呈浑圆状，相对高差最大达40m，宽缓沟槽中多劈为种植果园与工业开发区，缓坡与丘包多为灌木杂草覆盖。2、地质概况场地均为第四系（Q）地层覆盖，地表多为人工填土（Q4ml）覆盖，其下为全新统冲积（Q4al）黏土、粉质黏土、粉土、砂土与卵石土，上更新统冰水沉积、冲积（Q3fgl+al）砂

17、土与卵石土，下伏基岩为白垩系上统灌口组（K2g）泥岩、砂岩，白垩系下统天马山组-侏罗系上统蓬莱镇组（K1t-J3p）泥岩、砂岩、砾岩。结合本工程地质断面，划分岩土层。每个岩土层描述如下：素填土（Q4ml）：灰褐色、棕红色、灰白色等杂色，主要成分为粘性土，含少量碎石角砾，可塑硬塑，潮湿稍湿，碎石粒径一般 25cm。顶部含有植物根茎，地表围多有分布，层厚一般 1.03.0m。人工填土（Q4ml）：灰褐、棕红色等杂色，结构松散，主要成分为粘性土、泥岩碎块等，少数钻孔岩芯含生活垃圾或砖块等建筑垃圾。主要分布于沿线在建工地附近地表，层厚一般 0.511.0m。黏土（Q4al+pl）： 灰褐色、灰色，土质

18、较均，断面光滑，手感滑腻，可塑，主要分布于人工杂填土下层，层厚约 5.5m，在本勘察阶段只在 M18Z2-BX-03#钻孔 7.4-12.9m 处揭示。粉质粘土（Q4al+pl）：灰黑色、褐色等，软可塑，粘性较强，干强度一般，韧性一般，刀切面光滑，局部场地分布，部分分布于博览城北站一带人工杂填土和素填土之下，其余部分分布于地表，层厚 2.04.2m，埋深 012.6m。粉质粘土（Q4el+dl）：棕黄色、棕红色，可塑，粘性一般，韧性一般，干强度一般，主要分布在沿线丘陵地带。粉质粘土（Q4dl+pl）：棕黄色、棕红色，可塑，粘性一般，韧性一般，干强度一般，主要分布在沿线沟槽地带。卵石土：灰色，松

19、散，稍湿，卵石粒径 20-150mm，多为粘性土充填，卵石成份主要为石英岩、花岗岩，呈圆状，亚圆状。场地围呈层分布，层厚一般 0.42.9m，埋深 0.513.5m。粉质黏土（Q3fgl+al）：灰黑色、褐色等，可塑，粘性较强，干强度一般，韧性一般，刀切面光滑，局部场地分布，层厚约 2.0m，埋深约 10.0m，分布于卵石土之下，本次勘察只在 M18Z2-BX-21#钻孔 8.0-10.0m 处揭示。全风化泥岩（K1tJ3p）：棕红色，灰白色，全风化。原岩结构已破坏，已风化为可塑黏土状，岩芯多呈土柱状，部分地段缺失。层厚一般为 1.04.7m，埋深 1.015.0m。强风化泥岩（K1tJ3p）

20、：紫红色、褐红色夹灰绿色、泥质结构，泥质胶结，风化较剧烈，节理裂隙较发育，岩芯多呈碎块状、角砾状和短柱状，岩质软，碎块手可折断或捏碎。本层部分地段缺失。层厚一般为 1.74.3m，埋深 018.0m。中等风化泥岩（K1tJ3p）：棕红色，灰白色，泥质结构，中厚层状构造，节理裂隙发育。岩芯多呈柱状、短柱状，遇水易软化，失水易干裂，柱长在 5-35cm 之间，少量呈饼状、碎块状。偶见差异风化情况。部分区域为中等风华砂岩、泥岩不等厚互层，砂岩呈砂状结构，部分地段泥质成份略重，泥岩呈泥质结构，钙质胶结，岩芯呈柱状、短柱状，砂岩、砾岩质地硬，锤击声脆。泥岩普遍含钙质团块与灰绿色粉砂质条带。强等风化砂岩（

21、K1tJ3p）：棕红色，局部夹灰白色，强风化，泥质结构，厚层状，节理裂隙发育。岩芯多呈碎块状，饼状，块径在 3-9cm 之间。中等风化砂岩（K1tJ3p）：棕红色，局部夹灰白色，中风化，泥质结构，厚层状，节理裂隙较发育。岩芯多呈柱状、短柱状，柱长在 5-50cm 之间，质较硬，锤击声脆。局部岩体破碎，岩体呈碎块状。部分地段差异风化明显，夹有薄层泥质胶结的软弱夹层。本区间隧道主要穿越中等风化泥岩，局部穿越强风化泥岩。2.2.2水文地质情况1、地表水地铁 18 号线流经的河流主要有府河、鹿溪河、东风渠、绛溪河，以与农田灌溉沟渠、鱼塘、堰塘，上述地表河流均属川西平原岷江水系，具有丰富的地表径流，是本

22、地区地下水与地表水之间相互转换的主要途径和渠道。沿线流经市区河流段落已受到人为改造，河床深度、流量以与洪水水位等均已受到人为控制。本盾构区间无大河流经，地表水主要为池塘、水库蓄水与溪流、沟渠流水。2、地下水根据区域水文地质资料与地下水的赋存条件，地下水主要有三种类型：一是赋存于填土层的上层滞水，二是分布于砂土、卵石土层之中的孔隙水，三是基岩裂隙水。上层滞水主要赋存于黏土层之上的人工填土层中，大气降水、沟渠和附近居民的生活用水为其主要补给源。水量、水位变化大，且不稳定。本段场地砂土、卵石土仅在局部场地分布，层厚较小，大气降水、沟渠和河流为孔隙水的主要补给源。基岩裂隙水富存于白垩系下统天马山组-侏

23、罗系上统蓬莱镇组泥岩、砂岩的风化带裂隙中，含水层透水性与富水性差，水量贫乏。区间主要穿越中风化泥岩，其渗透系数为0.47 m/d，地下水对混凝土与钢筋混凝土结构有微腐蚀性，对钢结构具微腐蚀性，对地下工程施工基本无影响。3本工程和特大危险源威青线相对关系盾构在里程CK36+530.000围正穿一根燃气管，直径720mm。盾构隧道覆土约17m，距离埋深720威青线约14.6m。具体盾构穿越管线如表3-1所示。位置关系如图3-1和图3-2所示。表3-1 盾构穿越燃气管线表管线规格DN720mm备注管线材质钢直埋管工作压力(高压)管线里程CK36+530.000管线埋深1.97m与盾构隧道关系横跨隧洞

24、，与隧道最小竖向距离约14.58m。产权单位与联系人西南油气田联系人： 图3-1盾构线路与燃气管道平面关系图图3-2盾构线路与燃气管道剖面关系图图3-3盾构线路与燃气管道现状图4盾构穿越危险源总体施工原则本区间采用型号一样的四台铁建重工复合式土压平衡式盾构机，盾构机开挖直径8600mm，全长110m。主机由刀盘、前体、中体、盾尾、拼装机和螺旋输送机等组成；后配套由连接桥、7个台车、管片吊机和皮带输送机（皮带机贯穿连接桥和六个拖车）组成。单台总装机功率约为4500KW，刀盘开口率37%，其中中心开口率为40%。1、在盾构穿越重大危险源前积极和产权单位进行沟通，编制切实可行的施工、监测等方案，通过

25、产权单位的审查，并获批准后方可实施。同时选用征得产权单位认可的专门监测单位对施工整个过程进行全程监控。为确保盾构施工不影响燃气管道输送安全，与产权单位签订安全监护协议，一旦出现异常情况，由产权单位予以处理，我方将全力配合协助。2、制定科学合理的盾构掘进参数，把控制地面沉降主要手段的同步注浆和二次注浆作为盾构施工管理的重点。确保注浆与时、注浆量充足。并根据地面沉降情况适时采取补压浆与二次注浆。3、在制定施工参数时，综合考虑危险源围工程地质条件、覆土厚度的变化，在施工时以沉降监测数据为依据，实施信息化施工。4、在盾构距离危险源100m时开始进行精密水准测量，获取初始值，在盾构距离危险源30m时开始

26、连续测量，按照方案制定的监测频率进行监测，必要时增加监测频率。5、在穿越危险源过程中与穿越后对盾构隧道外2m围进行加固，加固方式采用洞注浆措施。5盾构穿越危险源施工方法与措施5.1总体穿越危险源时间本工程采用两台铁建重工土压平衡盾构机施工，一台施工左线，另一台施工右线，两台盾构机均从兴天中间风井始发井始发向天府新站接收井方向掘进，左线盾构计划于2017年04月15日始发，右线盾构计划于2017年05月15日始发，盾构穿越危险源时间节点如表5-1所示。表5-1 盾构穿越重大危险源时间表线路始发时间危险源名称穿越距离抵达时间通过时间左线2017.04.15燃气管威青线10m2017.06.0220

27、17.06.03右线2017.05.15燃气管威青线10m2017.07.022017.07.035.2穿越危险源施工准备在盾构穿越危险源前从设备、物资、技术、人员和对外协调方面做好准备工作。充分的准备工作是盾构安全、顺利通过的重要保证。准备工作的重点：1）、设备的维修和保养，确保盾构机与配套设备处于最佳工作状态，避免设备故障导致盾构机长时间停滞在危险源下方地层中。2）、通过掘进参数的优化选择，摸索出盾构掘进的最佳参数，减少盾构施工对地层的扰动，确保地面沉降控制在允许围。（1）设备准备在盾构机进入危险源围前30环左右停止施工，对盾构机与后配套设备进行一次全面、细致的检修。重点对盾构机的注浆系统

28、、控制电路与液压系统、龙门吊刹车系统、行走系统、电瓶车刹车与电路进行检修。对于损坏的部件立即更换，对存在故障隐患的部位与时排除，各润滑部位与时加注润滑脂或润滑油。特别是对注浆管路进行清洗疏通，避免输送管在盾构下穿危险源时堵塞，导致浆液供应中断，从而造成盾构机停机，同时对盾尾密封系统进行检测，确保下穿危险源时不发生漏浆现象从而保证注浆量。检修前制定详细的设备检修计划，并安排经验丰富的机修人员对设备进行彻底的检修，将检修任务落实到个人，确保盾构穿越危险源前所有设备均处在最佳的工作状态。（2）物资准备盾构施工主要物资为钢筋混凝土衬砌管片与防水材料、浆液拌合原材料（包括水泥、沙子、粉煤灰、膨润土、膨润

29、土）。在盾构进入危险源之前对各种原材料库存数量进行统计（包含轨道、轨枕、夹板、水管等），保证数量充足，并在盾构穿越危险源期间对各原材料库存量进行严密监控，每天统计仓库物资存量，数量低于仓库容量1/2时立即补充，并严格控制原材料质量，坚决杜绝不合格材料进场。衬砌管片为甲供材料，材料进场周期长，因此应保证管片存储区有足够数量的管片，根据盾构穿越危险源期间的线路平面曲线保证每种型号都有足够数量，各种型号管片的防水材料也应保证足够的库存数量，并对到场的管片与时安排防水材料粘贴工粘贴止水条与传力衬垫。（3）技术准备盾构穿越危险源前，技术方面的主要工作是优化掘进参数，对危险源围的地质条件、水文条件、隧道覆

30、土厚度、地面状况等进行分析，确立合理的掘进参数，控制地面沉降。对所有现场管理人员与作业层进行技术交底，使每一位施工人员都能完全理解盾构在穿越危险源阶段的技术要求。5.3加固措施（1）根据现在情况与设计图纸要求，在穿越危险源时采用洞加固措施。（2）地面加固措施：盾构施工前，按照图3-2剖面要求对向打设42钢花管，并进行注浆加固，施工时严格控制钢花管打入角度，避免打穿输气管线。（3）盾构掘进前应与输气管道产权单位沟通，确定监测标准；掘进工程中采用信息化施工，严格控制地面沉降，必要时对输气管线开挖保护。（4）隧道采用增设注浆孔管片进行拼装，盾构掘进后采用洞二次注浆加固，加固围洞身以外2m。图5-1盾

31、构穿越后隧道加固围图图5-2注浆孔布置立面图（4）注浆方法 注浆管采用423.5mm的钢花管，长度一般不小于2m，具体如图5-3所示。图5-3钢花管示意图施工准备钢花管制作洞注浆采用全孔一次性注浆，注浆浆液主要为水泥浆，根据沉降监测实时数据，选择注浆时机、注浆位置，注浆压力控制在2.03.0bar，不得大于5.0bar。采用以注浆压力控制为主、注浆量为辅的注浆原则。具体注浆工艺如图5-4所示。钻孔、安设钢花管钢花管运到现场注浆、拌浆机具安装注浆浆液配制连 接 注 浆 管注 浆N检查质量是否达到要求Y结 束图5-4洞钢花管注浆施工工艺流程图5.4盾构掘进参数的确定与施工措施盾构穿越危险源时控制盾

32、构后期沉降是关键。根据盾构法施工的特点与以往的施工经验，掘进控制土压、盾尾补压浆和二次注浆是控制盾构后期沉降的主要技术措施。掘进控制土压确保开挖面的土体稳定，盾构同步注浆、盾尾补压浆与二次注浆的管理重点是注浆量与注浆压力的控制，注浆压力一般是盾构埋深处静止土压力的1.11.2倍，同时考虑到机动车行驶的动荷载，注浆压力适当增加，具体增加幅度可根据穿越时的地面沉降情况确定。但是注浆压力不宜大于5.0bar，注浆压力过大会增加地层的扰动，从而增加了地层的后期沉降。5.4.1施工参数的确定本工程从盾构施工引起地面沉降的规律出发，将通过合理设定盾构掘进参数，做好施工各项保障措施、对施工重点环节进行严格控

33、制来确保地面沉降控制。根据地铁在泥岩地层掘进中地面沉降规律的摸索和总结，并在穿越前进行试掘进，模拟穿越状况，总结出切实可行的施工参数。在试掘进时土压力设定理论值为：P=kh P水土平衡压力；土体容重(kN/m3)h隧道中心埋深；k静止土压力系数，本次施工取0.4盾构穿越燃气时理论土压力为：P=0.42017=136kpa=1.36bar盾构穿越危险源前100m试掘进参数初步拟定如表5-2。表5-2 盾构穿越威青线施工参数表掘进过程中土压力(bar)注浆量(m3)推进速度(mm/min)刀盘转速(r/min)待机土压(bar)出土量(m3)1.01.3101230501.31.50.81.013

34、41385.4.2同步注浆与二次注浆浆液的配比盾构和周围土体的建筑间隙是否填充饱满直接关系到地面沉降量，因此必须保证同步注浆量充足，由于施工或地层原因导致浆液损失，必须立即进行二次补浆以控制地面沉降。二次注浆采用水泥浆与水玻璃双液浆，水泥浆水灰比1：1，水泥浆和水玻璃体积比1：1。具体同步注浆配合比如表5-3所示。表5-3同步注浆浆液配合比（单位：kg/m3）水泥砂粉煤灰膨润土水250kg600kg320kg60kg530kg5.4.3稳步推进减少地层损失土体超挖和土体扰动是地面沉降的主要原因，因此在盾构穿越危险源期间，加强盾构掘进控制，避免盾构姿态频繁调整造成的土体超挖和扰动，并严格控制平衡

35、压力和出土量。盾构推进过程中严格将推进速度控制在3050mm/min，避免速度频繁变化。5.4.4加强沉降监测，信息化施工技术保障措施的落实与响应的与时与否，是盾构穿越危险源时控制地面沉降的重中之重，在盾构穿越危险源期间必须增加地表沉降监测频率，并做到与时反馈，为掘进参数的优化调整提供可靠依据。6穿越危险源保障措施6.1制定阶段性控制指标（穿越燃气管道）根据城市轨道交通工程监测技术规GB 50911-2013 9.3.3地下管线沉降与差异控制值，我部将按照18mm来控制（地铁4号线二期土建4标为泥岩地层也是按照18mm控制）。因为燃气管道燃气管道特殊性，燃气管道围地层的特点，结合盾构施工沉降规

36、律，将管线沉降控制分三个阶段进行控制:第一阶段：通过前管线沉降控制。控制盾构机土仓平衡压力将前期地面沉降控制在10mm以。第二阶段：穿越期间的管线沉降控制。盾构穿越燃气管道期间与穿越完成后的5天，这一阶段是施工控制的主要阶段，导致沉降的主要原因是地层扰动、注浆不与时或者注浆量不足，该阶段地表累计沉降控制在15mm以。第三阶段：穿越完成后610天管线沉降控制，是土体扰动后固结沉降的主要阶段，二次补浆是本阶段控制地面沉降的主要措施，本阶段地面累计沉降控制在18mm以。6.2加强和监测单位的联系和沟通，与时优化参数与信息化施工加强和监测单位的联系，掌握每天的地面沉降情况，重点对监测数据进行分析，特别

37、是沉降速率的变化，若沉降速率出现异常与时采取措施，并结合每个阶段的沉降控制目标与时调整掘进参数或采取二次补浆控制地面沉降量。但是参数的调整应循序渐进，不得调整过快。6.3盾构掘进控制措施（1）土体改良目前我国所应用的盾构机类型主要为土压平衡式盾构，其特点是用开挖出的土砂作为支撑开挖面稳定的介质，因此要求作为支撑介质的土砂具有良好的塑性变形、软稠度、摩擦角小与渗透率小。由于一般土壤不能完全满足这些特性，所以要进行改良，其技术要点是在刀盘前部和泥土仓中注入水、膨润土泥浆、粘土、聚合物或泡沫等材料，经搅拌，改善开挖的土砂塑性、流动性，降低渣土的透水性。结合该工程地质情况，我项目部根据地质、水文情况的

38、变化渣土改良选用优良泡沫剂或膨润土泥浆作为渣土改良材料。（2）土仓压力的控制本工程采用的盾构机均为土压平衡盾构机，以土仓的泥土压力来平衡刀盘前端水土压力，从而保证掌子面稳定，而盾构掘进的前期沉降和土仓平衡压力的设定有直接关系，若土仓压力小于掌子面水土压力，那刀盘前端土体就会产生沉降，因此平衡土压力也是盾构掘进时地面沉降的重要控制因素，通过严格控制掘进过程中土压力，避免波动过大引起开挖面的不稳定。（3）纠偏控制控制好盾构推进轴线，盾构机前后端和设计轴线偏差控制在30mm以，并严格控制盾构姿态，避免盾构机频繁或大幅度调整姿态。在盾构进入危险源围前将盾构姿态调整到最佳状态，进入施工围后严格按照设计轴

39、线推进。同时加强盾构机姿态的人工复核，确保盾构机推进轴线和设计轴线的偏差在设计允许围。（4）推进速度控制推进速度的稳定对地面沉降的影响非常大。速度的变化主要的加大了对土体的扰动，因此将速度严格控制在30mm/min50mm/min之间。（5）盾尾防漏盾构机在盾尾有四道盾尾密封刷，密封刷之间用盾尾密封油脂填充，起到防止泥水进入隧道的作用。若盾尾密封装置密封效果不良将引起同步注浆浆液损失，甚至泥水进入隧道，造成地层损失，引起更大的地面沉降甚至坍塌。因此加强盾尾密封装置的维修保养，确封效果，对控制地面沉降意义重大。在盾构穿越危险源前对盾尾密封装置进行检修，穿越期间加大盾尾油脂的注入力度，确保盾尾密封

40、效果。6.4同步注浆与二次补浆（1）同步注浆同步注浆直接影响地面沉降控制效果，是地面沉降控制的根本。盾构在穿越危险源时壁后注浆填充率控制在150%250%，按照该注入率每环注浆量为10m3到12m3，但注浆压力不宜过大，以不超过5bar为宜。（2）二次注浆二次注浆是控制地面后期沉降的主要技术措施，二次注浆通过二次注浆泵将水泥浆和水玻璃通过管片吊装孔注入管片与周围土体之间，二次注浆采用压力控制，压力控制在23bar之间。二次注浆泵安装在移动平台上，可对脱出盾尾4环后的管片进行二次注浆。当盾尾后4环位置地面单日沉降量超过4mm时应与时进行二次注浆。二次注浆时应作好记录，要求容真实有效，详实全面，包

41、括注浆量，注浆压力值，注浆材料，配合比，注浆持续的时间等容。并观察隧道结构变化，避免注浆压力过大影响隧道结构安全或浆液突窜至地表。注浆施工的各项参数（注浆量、注浆压力、注浆的点位、配合比、持续时间等参数）将根据地面沉降监测情况与时进行调整并严格执行。随时监测地面标高，确保地面不隆起。6.5设备、物资保障措施（1）设备保养本工程使用的盾构机与后配套设备均是全新的设备，性能优良，为确保设备正常运转，坚持每天早晚各1小时的设备检查、保养、维护等制度，保证设备运转正常，减少、避免因设备故障造成的停工现象。实行施工现场设备主管人员轮班制度，另安排两名盾构厂家专业人员驻现场来加强对设备故障的排除能力，确保

42、施工的连续性。特别是注浆系统要与时清洗，避免注浆管路堵塞。（2）物资供应对现场材料每天进行数量统计，根据原材料的供货周期，与时进行材料采购，确保物资供应。特别是管片的供应，应提前向管片供应商提出管片供应数量与进场时间。避免出现需要的管片供应不足，暂时不需要的管片存储量大的现象。二次注浆设备已经经过试验并安装到位，二次注浆所使用的水泥、水玻璃等原材料应准备充足，水泥10t，水玻璃2000升，注浆管200m。另配备足够的防止渗水，漏浆的的海绵条，面纱、碎布等应急物资。在施工过程中，针对同步注浆与二次注浆效果要随时进行注浆质量进行检查，检查方式为：注浆量检查、开孔检查浆液胶凝情况或超声波检查是否还有

43、空洞等。6.6人员保障措施（1）盾构机操作手选用操作技能优秀的、责任心强的操作人员。（2）隧道的机械维护人员选用技术精良的，经验丰富的维修人员，并从盾构机厂家派驻两名人员随时对出现的故障与时组织维修。（3）各岗位均安排有管理人员实施作业的监控，确保每一工序和流程都能准确、快速的实施。6.7指令落实保障措施（1）穿越危险源期间实行项目部领导现场24小时值班制度，保证各项措施与施工参数落实到位。施工过程中要与时了解指令的执行情况，对工程技术、质量、安全、资源配置、材料和设备保障、工序作业时间和衔接中存在的问题实施全面监控，实施动态管理，根据变化对指令作出相应的调整。在盾构下穿危险源期间安排专人负责

44、和危险源产权单位进行沟通联系。（2）穿越期间，坚持每日执行现场施工日例会制度，并设立每日班中碰头会，确保各配合单位与时对现场情况进行沟通，对偶现异常情况进行现场确认，对穿越施工出现的问题进行分析并加以控制。（3）实施责任制度、监控制度和奖罚制度。对每一流程，每一工序都有专人负责，都有专人监控，保证各工序之间衔接紧密，确保盾构施工的连续性，使盾构尽可能快的穿过危险源，减少意外风险；并实行奖罚处理制度。6.8组织保证措施充分发挥局总部在，技术力量强大的优势，盾构穿越期间有局领导坐镇指挥，充分调动各方力量保证盾构顺利穿越危险源。6.9施工管理保证措施（1）成立下穿危险源掘进施工现场指挥部，负责危险源

45、下掘进施工相关工作的协调、指挥，制定盾构穿越危险源期间管理人员值班表。如表6-1所示。表6-1盾构穿越危险源期间值班表值班位置值班人员备注项目部元坤现场总负责人 乐施工现场技术负责人炜、肖政伟施工现场生产负责人杜清泉、牟建红井上值班人员王国旗、文建井下值班人员杜泽东、 鑫（2）现场指挥部建立例会制度，按时召开例会，分析施工情况，研究地面沉降变化情况，遇有特殊情况，随时召开会议。（3）现场指挥部悬挂能实时反映盾构机与危险源相关位置的施工进度图、地面监测系统布设图与相关制度。（4）掘进施工作业面与现场指挥部布设直接联络的通讯设施。便于指挥部随时了解掘进面施工情况，通报地面情况，指导掘进施工。（5）

46、施工期间，应以确保掘进质量稳定，注浆与时、到位，地面沉降得到有效控制为根本原则，绝对不允许出现单纯抢进度，造成地面沉降超标的现象，地下的掘进施工绝对服从现场指挥部指挥，坚决做到有令则行，有禁则止。6.10沉降控制与应急措施结合盾构施工工艺，有可能造成地层损失（或地面坍塌）的因素有以下五方面：土量大，即每阶段螺旋输送机出土量大于对应的推进距离。预防措施：每推进245mm，复核相应的出土量是否为18m3；或者每环出土总量是否超限，检查方式为采用斗量与龙门吊称重。特殊情况下应加大检查核对频率。应急措施：立即关闭螺旋输送机，停止出土，分析原因后，采取停止出土或减少出土推进。发生喷涌，即螺旋机后端土水压

47、力很高，高压水带渣涌出。预防措施：对于可能发生涌水地段，先在土仓下部采用气压疏水；加强碴土改良，改善其和易性。应急措施：立即关闭螺旋输送机，停止出土，分析原因后首先采取气压疏水；对于水压大（螺旋机后端）或气压疏水效果差情况，在土仓下部进行聚合物有效改良。注浆量不足，即同步注浆量小于推进速度，无法有效填充推进后产生空隙。预防措施：同步注浆量保持在10m3以上，并同时保证注浆压力大于23.0bar。应急措施：立即停止掘进，在保证压力达到规定值的前提下加步注浆量；与时对脱出盾尾的管片进行二次注浆填充。土仓空仓程度较高。预防措施：在注重土量管理的同时，结合土压力的升降情况与地下水位，判断土体满仓；在停

48、止刀盘旋转时，与时对土仓上部排气，观察排出物体，土压力的升降情况。应急措施：立即停止出土，继续掘进，直到判断出满仓。对于一旦地面监测或其它有异常，立即启动应急预案，并与时封闭可能影响的地面围，将影响降到最低。预防措施：根据不同地层计算出相对应的单位距离出土量。应急措施：立即关闭螺旋，停止出土，分析原因后，采取停止出土或减少出土推进。7施工监控量测7.1 监测目的控制地面沉降，确保地面、建构筑物、管线等的安全稳定。（1）在通过危险源时，派专人实行46h/次监测，测量结果与时反馈给主控制室。（2）采取有效的地面与盾构控制室通信联络方式，联系容包括盾构掘进的里程、隧道的作业情况等。（3）与时对监测数

49、据进行分析和整理，每天按时上报给业主、监理等部门。7.2监测容监测容如表7-1所示。表7-1 主要监控量测项目表序号监测容监测方法与工具1地表沉降水准仪2建(构)筑物倾斜、沉降、裂缝监测水准仪、高精度倾斜光学观测仪与量尺3管线监测全站仪4分层沉降分层沉降仪7.3 监测管理体系对针本工程监测项目的特点，项目部建立专业监测小组，由具有丰富施工经验、监测经验与有结构受力计算、分析能力的技术人员担任组长，监测施工组织与流程见图7-1。调整施工参数项目经理监测组长总工程师监测小组施工监测监测参数工程施工施工准备监理、业主图7-1 监控量测施工组织流程图为保证量测数据的真实可靠与连续性，特制定以下各项措施

50、：（1）根据现场的实际情况与工程的施工进度安排，编制详细的监测实施作业计划与相应的保证措施，将监控量测纳入施工生产计划的一项重要容。（2）成立专门监测小组，确保监测人员、监测仪器、工具满足监测工作需要，并相对固定，确保监测成果与时、准确。（3）施工监测要紧密结合施工进度，测出每一施工步骤对变形的影响。在变形观测过程中变形体发生显著变化时，应与时调整变形监测频率，实时进行变形监测，并将结果与时反馈，以修改设计参数，调整施工工艺并采取措施。（4）监测人员与时整理分析监测数据，预测变形发展趋势，指导现场施工。7.4 监测点布置（1）地面监测点布置施工全程必须对线路上方地表和掘进后隧成型管片进行连续、

51、全天候监测和巡视。在隧道中线上布置监测点，间距为5m。在隧道断面上布置加密监测点，间距为30m。加密监测点为隧道中心线上，隧道边界线上，左右线隧道中心线上，隧道边界线外3m位置，共计9个监测点。具体地面监测点如图7-2所示。图7-2 盾构隧道地面监控量测点布置图为了使监测点能够真实反映地面的沉隆关系，监测点必须深入到土体中。监测点埋设时在地面钻挖一个直径10cm左右，深1m的柱状孔（超出硬化层），在孔中灌入细沙插入钢筋。每个点位埋设一根大约1m长的光圆钢筋，顶部略微底于地面，并在旁边用红色油漆标注里程号。具体如图7-3所示。当盾构机穿越危险源区段时,主要加强地表和构筑物沉降监测，加密监测点的布

52、设, 加大监测频率。当数据变化较大时，与时向上反映情况,与时做出相应措施。图7-3 地面沉降监测点布置图（2）燃气管道监测点布置在管线上方点位上凿直径10cm的孔，凿至管顶面上，插入12光圆钢筋，底部与管顶接触，钢筋顶部略微隆起。钢筋长度视实际情况截取。埋设时将管顶砼表面清除干净，灌入砂浆插入钢筋使钢筋头低于砼地表面1cm。并在旁用黄色油漆标注点号，点号与平面布置图中点号一一对应。燃气管线附近加密监测点，并在燃气管线上方布置若干监测点，其他地面监测点正常布置。具体如图7-4和7-5所示。图7-4管线沉降监测点布置图图7-5燃气管线监测点布置图7.5监测频率监测频率如表7-2所示。表7-2 监测

53、频率表序号监测容监测频率备注1地表沉降掘进面前后20m时，测4次/d必测掘进面前后50m时，测1次/1d必测掘进面前后50m时，测1次/周必测2拱顶下沉掘进面前后20m时，测2次/d必测掘进面前后50m时，测1次/2d必测掘进面前后50m时，测1次/周必测3水平收敛位移掘进面前后20m时，测2次/d必测掘进面前后50m时，测1次/2d必测掘进面前后50m时，测1次/周必测4建构筑物倾斜、沉降、裂缝监测掘进面前后20m时，测4次/d必测掘进面前后50m时，测1次/2d必测掘进面前后50m时，测1次/周必测5燃气管线监测掘进面前后20m时，测4次/d必测掘进面前后50m时，测1次/d必测掘进面前后

54、50m时，测1次/周必测7.6重大危险源沉降管理的预定盾构通过重大危险源施工沉降警戒线要求比平时盾构施工更高，施工风险更大，为降低施工风险，沉降警戒值暂定为：盾构下穿燃气管线沉降警戒值为+5mm-18mm。7.7监测资料的分析、预测和信息反馈在取得监测数据后，与时整理，绘制位移或应力的时态变化曲线图，即时态散点图。在取得足够的数据后，还应根据散点图的数据分布状况，选择合适的函数，对监测结果进行回归分析，以预测该测点可能出现的最大位移值或应力值，预测构筑物的安全状况。为确保监测结果的质量，加快信息反馈速度，全部监测数据均由计算机管理，每次监测必须有监测结果，须与时上报监测日报表，并对当前的施工情

55、况进行评价并提出施工建议。监测反馈程序如图7-6所示。地下三班兼职安全员张卢学yesno现场施工监控量测监测设计资料调研量测结果的微机信息处理系统量测结果的综合处理与反分析监测结果的综合评价报送设计、监理单位量测结果的形象化、具体化经验类比理论分析甲方、规范要求等结构稳定、安全性判地层、周围建筑物等动态与现状分析说明、提交修正设计、施工建议反馈设计施工调整设计参数、改变施工方法或辅助施工措施新设计施工方法是否改变设计、施工方法图7-6监测反馈程序框图8应急预案8.1 编制目的为有效预防盾构推进施工过程中对危险源的沉降，避免造成重大安全事故制定此预案。8.2 工作原则（1）预防为主：通过宣传教育

56、，坚持不懈地做好应急准备工作，落实各项预防措施；与时的、有针对性的进行监测、分析、预测、预警，做到早发现、早报告、早处理。（2）突出重点：对危险源地段进行重点监控。（3）建立应急响应联动机制。8.3 应急救援组织机构与人员联系方式以应急救援领导小组为基础，成立应急反应指挥部，下设应急处理技术组、应急处理监测组、应急处理物资设备组、应急处理保卫组等工作小组，并组建抢险突击队、义务消防队和医疗救护队。组织机构人员联系方式与职责如表8-1和表8-2所示。表8-1 项目应急救援组织机构与人员联系方式职务联系方式备注指挥长元坤副指挥长乐现场指挥牟建红应急办公室负责人红学事故监测组负责人蔡嵩危机攻关组负责

57、人雷秋娟抢险突击队负责人鑫义务消防队负责人黄科员通信保障组负责人白重川交通运输组负责人叶永根医疗卫生组负责人王可飞物资保障组负责人徐熙锋治安保卫组负责人雷鸣民生安置组负责人王化冰筹资保障组负责人永霞产权单位支援负责人/西南油气田表8-2 项目应急救援机构职责表序号机构名称主要职责1指挥长1、负责根据本预案组织指挥项目部重大安全生产事故的应急救援处置行动。2、统一指挥、调度各应急组，协调各相关部门进行应急救援。3、指挥长因故不能指挥应急处置行动时，由副指挥长代行指挥长职责。2副指挥长1、协助指挥长进行应急救援工作各项安排。2、组织召开应急救援紧急会议，分析事故原因情况，对事故采取切实可行的救援措

58、施，明确各小组成员救援分工。3、协调各部门应急救援工作，对事故现场的信息做到上传下达。3现场指挥1、受权负责安全生产事故现场应急处置的组织指挥工作。2、负责与时向指挥长报告现场救援工作情况，协调指挥各保障系统的现场应急救援行动。3、进行事故现场评估分析，根据事故性质和级别发布相应的应急响应指令。4、在采取相应的措施后仍无法控制事故蔓延，向指挥长提出扩大响应、请求社会力量支援等处置建议。5、现场指挥官因故不能指挥应急处置行动时，可授权相关人员代行现场指挥官的职责。4应急办公室1、制订并贯彻执行项目部安全生产事故应急处置的有关规章制度。2、协调办理各类安全生产事故的应急处置工作。3、统计上报各类安

59、全生产事故的应急处置资料。4、有针对性地做好事故应急和防灾减灾知识的宣传，指导员工掌握自救互救方法。5事故监测组1、组织人员事故现场调查，会同有关部门做好现场事故监测工作，密切注视情况发展。2、与时向事故应急指挥中心报告情况，进行事故趋势判定，并提供事故趋势意见和减灾对策。3、收集事故破坏与伤亡情况，评估事故损失，确定事故级别，与时上报评估结果。6危机公关组1、负责事故应急工作中的对外公关，经批准的新闻发布工作与有关科普知识的宣传等。2、根据事故应急指挥部中心的统一口径，制定新闻报道方案。3、对有关新闻稿进行审核，涉与事故趋势信息的发表，要严格按照项目部规定的程序发布。7抢险突击队1、迅速调集

60、人员到事故发生区，抢救遇险人员，救护国家和人民财产，并协助有关部门进行工程抢险等，尽快恢复正常生活和生产秩序。2、协助有关单位与时抢险修复事发区重要水利、电力、供水、供气、易燃易爆、有毒、有污染等工程设施；对处于事发区的次生灾害源和易发生次生灾害的设施采取紧急处置措施并加强监视、控制，防止次生灾害的发生和扩展，减轻或消除危害。3、负责机电类抢险突击队。负责项目部围特种设备和机械伤害事故的预警、应急处置和报告工作。4、负责抢险突击队。负责项目部围土木施工伤害事故的预警、应急处置和报告工作。8义务消防队1、负责项目部围各类突发火灾事故的预警、应急处置和报告工作。2、负责项目部盾构工区物资存放、特种