西安地铁三号线TJSG标盾构施工难点风险点分析及应精编_第1页
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文档简介

西安地铁三号线TJSG标盾构施工难点风险点分析及应精编盾构施工难点、风险点分析及应对措施一、工程概况胡家庙区间、胡家庙~石家街区间、胡家庙站。具体位置见土建施工简介区间位于西安市金花北路地下,区间从通化门站起,连续下穿三栋建筑物后,沿金花北路地下向北,沿线经东二环长桥、西北电力设计院、西玛机电有限公司属楼等建筑,在长缨路南侧到达胡家庙站。区间隧道起迄里程为Y (Z)DK30+~Y(Z)DK31+,右线总长727.937m(左线728.216m,长链0.279m),洞顶覆土~11.6m,线间距~17.0m。区间左线含四处平曲线,曲线半径分别为1000m (2处)、1500m(2处),右线含两处平曲线,曲线半径单线单洞盾构隧道:盾构区间起迄里程为YDK31+~YDK30+(ZDK31+~ZDK30+),右线全长439.204m,段为浅埋暗挖法施工,区间起迄里程为YDK31+~YDK31+,YDK31+~YDK31+(ZDK31+~ZDK31+,ZDK31+~ZDK31+),其中179.772m,暗挖标准段右线总长93.733m,左线总长78.79m。盾构始发井、暗挖施工竖井及区间联络通道:在YDK31+(ZDK31+)处设置盾构始发井一处,兼作区间联络f4地裂缝浅埋暗挖段施工竖井,采用明挖法施工,基坑围护结构体系采用钻孔灌注桩+内支撑方案+坑内1.1.2胡家庙~石家街区间区间位于西安市金花北路地下,区间从胡家庙站起,沿金花北路地下向北,穿越华清立交、陇海铁路及西安火车东站,在长缨路南侧到达石家街站。区间隧道起迄里程为YDK31+~YDK33+(ZDK31+~ZDK33+),右线总长1251.557m(左线1249.513m,短链3.544m)。洞顶覆土~14.2m,线间距~104.40m。区间含八处平曲线,曲线半径(1处)、1200m(3处)。线路最大纵坡‰。主要包括:单线单洞盾构隧道:盾构区间起迄里程为YDK32+~YDK32+(ZDK32+~ZDK32+),右线全长774.652m,石家街车站段为浅埋暗挖法施工,区间起迄里程为YDK31+~YDK32+,YDK32+~YDK33+(ZDK31+~ZDK32+,ZDK32+~ZDK33+),其中过f朝阳门地裂缝暗挖隧道加宽段m.1m,暗挖标准段右盾构始发井、暗挖施工竖井:在Y(Z)DK31+~Y(Z)DK31+处胡家庙站北端设置盾构始发井,兼作明挖施工部分f朝阳门地裂缝浅埋暗挖段施工竖井;在YDK32+与ZDK32+处分别设置独立盾构接收井,兼作过f3地裂缝浅埋暗挖段施工竖井。基坑围护结构体系采用钻孔灌注桩+内支撑方案。区间联络通道:在YDK32+(ZDK32+)和YDK32+(ZDK32+)里程处各设置一处联络通道。工程周边环境1.2.1.、通化门~胡家庙区间(1)、地上建筑物通化门~胡家庙区间盾构沿东二环金花北路交通要道下,道路较窄,地下管线密布,东侧靠近东二环长乐桥,西侧靠近电力设计院小区,建工金华酒店,西安邮政,水泥质监站家属楼等,结构类型多为砖混和框架结构,基础类型有桩基、阀板基础等,通化门~胡家庙区间沿线建筑物表1-1、通化门~胡家庙区间沿线建(构)筑物列表构形楼层式砼砖混层砖混层砖混层属于档案楼裙楼属于档案楼裙产权单位公用设施局北电力设计院北电力设计院北电力设计桥档案楼业厅与隧道位置关系右线东侧左线西侧序123456789商银行办公楼C#高层建工科技实验楼建工金华酒店花路分局院北电力设计层院北电力设计层院地上北电力设计层、地院总后建地上筑研究所层、地(6202662026层、地层砖混砖混框剪框剪砖混砖混楼属于档案楼裙楼在建包含两家商铺私人私人胜利美(袁先食建材设建材设计家属计院院砖混层砖混层(2)、地下管线通化门~胡家庙区间隧道在东二环金花北路西侧敷设,地下管线密布,埋深基本在1.5m以下,管线包括给排水管道、自来水管道、地下通讯光缆、天然气管道等,埋深均凤栖原~航天城区间隧道影响管线统计压压力/路中距m总孔数方方规格DN160DN500×1000DN100数111管类SWS材质E砖砼铸DN400铁方1方1.2.2、胡家庙~石家街区间(1)、地上建筑物胡家庙~石家街区间位于长安区交通要道南长安街上,道路较窄,既有道路约12~23m,道路两侧建筑物距离约23~35m。两侧房屋密集,多为民房,基础多为三七灰土,结构类型为砖混结构。其中左线盾构在里程ZDK26+120~ZDK26+252处依次下穿西安市长安区气象局(砖3层)、西安市长安区农业综合开发办(砖混3层)和长~韦曲南区间穿越的沿线建筑物列表见下胡家庙~石家街区间沿线建筑物统计表表1-4构形式框架框架基础形式桩基桩基桩基昕花庭骏景园华清立与隧道右线隧道楼层\序号123交交桥桩砖混仓库砖混2站华清立\交桥桩条形基础条形基础条形基础桩基左线隧道砖混砖混4(2)、地下管线航天城~韦曲南区间地下管线较多,管线包括给排水管道、地下通讯光缆及电缆、给水管道等,道路两侧房屋较多,商铺林立,人流量也比较大。地下管线密布,埋深基1.5m以下,管线包括给排水管道、地下通讯光缆及电缆、天然气管道等,埋深均较浅,根据管线资料主要控制航天城~韦曲南区间影响管线统计表表1-5电电压力/电缆埋路中距管类材质规格压/总孔条深mm数数铜PELDTR22铜PELDTRDN250DN250DN600PSPS铸铁光纤JSD铸铁光纤JSDA300×400二、工程地质及水文地质情况、通化门~胡家庙区间2.1.1、地形、地貌通化门~胡家庙区间场地总体呈南高北低之势,地面高程介于~414.20m。本区间由南向北依次跨越西北工业大学洼地、槐芽岭黄土梁地貌单元。f4地裂缝从本场地通2.1.2、地层岩性拟建区间场地内地层为:地表分布有厚薄不均的全新统人工填土(Q4ml);其下为上更新统风积(Q3eol)新黄土及残积(Q3el)古土壤,再下为中更新统(Q2eol)老黄土,冲积(Q2al)粉质粘土、中砂等。主要地层特征自上地表为路面(地面铺砖、混凝土或沥青)及灰土碎石1-1人工填土(杂填土)Q4ml:杂色,松散,由粉质粘土与大量砖瓦碎片组成,局部可见人工建筑基础,结构杂乱,土质不均。本层层厚~0.82m,层底高程~410.07m。1-2人工填土(素填土)Q4ml:以黄褐色为主,硬塑,主要为粉质粘土,含少量砖瓦片,杂填土等,土质不均。本层层厚~11.00m,层底深度~11.00m,层底高程~413.00m。1-2层填土分布不均,区间南段填土厚度~11.0m;区间中段填土厚度~7.0m;区间北段厚度为~3.0m。3-1-1新黄土(水上)Q3eol:该层分布于填土底面至地下水位以上。黄褐色,I=,可塑。虫孔及大孔隙发育。L湿陷系数6=~,具湿陷性。av1-2=,属中偏高压缩性S土,局部属高压缩性土。层厚~8.50m,层底深度~11.00m,层底高程~406.12m。3-1-3饱和软黄土Q3eol:褐黄色,I=,软塑,局部L2=,属高压缩性土。层厚~5.80m,层底深度~12.80m,层底高程~403.87m。3-2古土壤Q3el:棕红色,I=,可塑,团粒结构,具L针孔状孔隙,含钙质条纹及少量钙质结核,层底钙质结核属中压缩性土。本层层厚~5.40m,层底深度~16.70m,层底高程~399.57m。4-1-2-1老黄土(水下)Q2eol:褐黄色,I=,可L2=MPa-1,属中压缩性土,本层层厚~9.80m,层底深度~24.70m,层底高程~392.48m。4-1-2-2老黄土(水下)Q2eol:褐黄色,I=,可L缩性土。本层层厚~8.90m,层底深度~24.50m,层底高程~389.21m。4-4粉质粘土Q2al:黄褐色、褐黄色,I=,可塑,含L铁锰质斑点及零星钙质结核,部分钻孔揭示该层中钙质结1,属中压缩性土,本次钻探未钻穿本层,最大揭露厚度m,最低钻至高程367.21m。物成分以长石石英为主,含少量云母。标贯实测击数单值N。本层多以夹层或透镜体形式分布于4-4粉质粘土3、水文地质对本区间地铁施工有直接影响的是地下潜水。拟建通化门~胡家庙区间场地西南侧约2.5km处有兴庆湖(水深约2m,水面高程约408m),区间东南侧约1km处有长乐公园人工湖,区间北侧约4km处有太液池(水深察时钻探揭露,场地内地下潜水稳定水位埋深~15.60m之间,相应高程为~399.18m。根据西安长期水位观测资料,拟建场地地下水主要赋存于中、上更新统黄土、古土中的砂层夹层中,含水层的厚度大于50m。砂土夹层透水性良好,本区间揭露的砂层主要为中砂层,揭露的最大厚度5.30m,最浅埋深34.0m,主要分布在区间的两端。拟建场地的地下水主要接受大气降水及侧向地下水径流补给。潜水排泄方式主要为侧向径流排泄。地下水流向本区间南端通化门车站抗浮水位为408m,抗渗水位为区间各段抗浮及抗渗水位可根据里程内插取值。本区间场地环境类型为Ⅲ类。区间范围内地下水对混凝土结构具微腐蚀性,在干湿交替条件下对钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性。地基土对混凝土结构具微腐蚀性,对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。、胡家庙~石家街区间2.2.1、地形、地貌拟建胡家庙~石家街区间场地地面高差较大,需穿跨越陇海线,除东二环下隧道段以外,勘探点地面高程介于~408.13m。本区间由南向北依次跨越槐芽岭黄土梁、莲花池洼地、劳动公园黄土梁及八府庄洼地地貌单元。2.2.2、地层岩性4(Qeol)新黄土及残积(Qel)古土壤,再下为中更新统风积33QeolQal22砂、中砂及粗砂等。主要地层特征自上而下分述如下:4地表多为路面(地面铺砖、混凝土或沥青)及灰土碎1-1人工填土(杂填土)Qml:杂色,松散,由粉质粘4土与大量砖瓦碎片组成,结构杂乱,土质不均。本层层厚~6.50m,层底高程~406.65m。1-2人工填土(素填土)Qml:以黄褐色为主,液性指4L均。本层层厚~5.60m,层底深度~5.60m,层底高程~405.81m。陇海铁路以南,区间中段人工填土厚度最大约为6.50m。33-1-1新黄土(水上)Qeol:该层分布于填土底面以3具湿陷性,区间内均有分布,a—=,属中偏高压缩性土,v1-27.0m以上土层。层厚~10.40m,层底深度~12.20m,层底高程~400.50m。本CZ孔~8.30m处发现一空洞。3L3Lv1-2土。本层主要分布于区间南段和中段地下水位附近至古土壤顶面,呈断续透镜体分布。层厚~5.20m,层底深度~13.80m,层底高程~397.21m。针孔状孔隙,含钙质条纹及少量钙质结核,层底钙质结核v1-2性土。本层层厚~5.40m,层底深度~18.00m,层底高程~393.83m。24-1-2老黄土(水下)Qeol:根据该层土的工程性质差2v1-2土。本层层厚~9.20m,层底深度~25.00m,层底高程~391.57m。本层内XZ4-43号钻孔~19.00m处发现一空洞,以填土充填;本次详勘分别在该钻孔南侧和北侧距离3m处进行了补勘,在南侧的XZ4-43-1#钻孔~17.0m处揭露空洞,填土充填,在北侧的XZ4-43-2#未揭示空洞。v1-24-5粉土Qal:灰黄色,饱和,密实,含少量砂颗粒,2形式分布于4-4粉质粘土层中,本384.20m。2成分以长石、石英为主,含少量云母,局部含个别圆砾、单值N=38击。本层多以夹层或透镜体m2成分以长石、石英为主,含少量云母,局部含个别圆砾、卵石,最大粒径约3~5cm。标贯实测击数平均值N=击。本夹层或透镜体形式分布于4-4粉质粘土中。本次钻385.07m。2成分以长石、石英为主,含少量云母,局部含个别圆砾、卵石,最大粒径约3~5cm。标贯实测击数平均值N=击。本夹层或透镜体形式分布于4-4粉质粘土中。本次钻380.61m。3、水文地质对本区间地铁施工有直接影响的是地下潜水。层,蓄水后有无渗漏有待进一步验证。潜水稳定水位埋深~14.00m之间(部分地段高差变化大),相应高程为~397.33m。勘察期间接近平水位期。地下水年拟建场地地下水主要赋存于中、上更新统黄土、古土壤、粉质粘土层及其中的砂层夹层中,含水层的厚度大于50m。砂土夹层透水性良好。本次揭露的砂层有:在f朝阳门地裂缝与f地裂缝之间,揭露的砂层埋深在标高380.12m之3下,厚度介于1.70m~8.50m,在f地裂缝以北,揭露的砂3层埋深在382.78m之下,厚度介于1.90m~6.60m。拟建场地的地下水主要接受大气降水、侧向地下水径本区间南端胡家庙车站抗浮水位为401m,抗渗水位为399m;北端石家街车站抗浮水位为399m,抗渗水位397m,区间各段抗浮水位可根据里程内插取值。本区间内的地下水对混凝土结构及钢筋混凝土结构中钢筋具微腐蚀性。地基土对混凝土结构具微腐蚀性,对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。本区间范围内地下水对混凝土结构具微腐蚀性,在干湿交替条件下对钢筋混凝土结构中钢筋具弱腐蚀性。地下水位以上地基土对混凝土结构具微腐蚀性,对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。三、施工总体部署总体安排3.1.1、通化门~胡家庙区间通化门~胡家庙区间计划采用两台小松盾构机进行本区间盾构隧道施工,受盾构始发井和施工场地制约,左右线一台45T龙门架及一个集土坑。由于左线暗挖隧道长度与盾构始发井位置制约,左线盾构机采用前20m盾构隧道施工,分体始发措施:将盾构机从四号台车与五号台车连接处断开,五、六、七号台车推至反向隧道内,因此盾构机皮带也无法安装,需采用带进行连接、安装和调试,完成后再进行正常掘进。3.1.2、胡家庙~石家街区间胡~石区间采用两台小松盾构机进行本区间盾构施工。左线盾构始发场地为目前胡~石区间始发井暗挖施工场地,南向北进行掘进,施工场地设一台45T龙门架配合左线盾构掘进施工。胡~石区间右线盾构采用反向始发,即由区间右线盾构接收井进行盾构机下井组装,由北向南进行掘进。其中盾构施工前50m由石家街站南端预留井口进行垂直吊装(出土和下管片),计划采用一台75T汽车吊进行垂直吊装,施工计划工期3.2.1、通~胡区间盾构施工计划工期通~胡区间盾构施工计划工期见表3-1施工工序盾构井处导台左线盾构机左线盾构机左线反力架盾构机组装开始时间完成时间弧形导台等强空推进度盾构掘进右盾构掘进右线盾构机右线盾构机右线反力架右线盾构机试盾构掘进4.5m/天空推进度构始发4.5m/天试试构始发包含清泥拆轨,嵌缝手孔封轨时间5日堵及盾构环梁3.2.2、胡~石区间盾构施工计划工期工计划工期见表3-2、表3-3胡胡~石区间右线盾构施工计划安排施工工序开始时间完成时间备注接收井向南19m20日件施工除26日27日盾构施工场地建设盾构机下井盾构机空推日弧形导台等强空推进度反力架安装盾构机调试2日始发盾构掘进4.5m/天包含清泥拆最终移交铺轨时间轨,嵌缝手孔封堵及盾构环梁胡~石区间左线盾构施工计划安排施工工序开始时间完成时间备注除盾构施工场地建设盾构机下井盾构机空推反力架安装盾构机调试盾构掘进空推进度发4.5m/天最终移交铺轨时间嵌缝手孔封堵及盾构环梁四、盾构施工难点及风险点分析、盾构隧道施工近距离旁穿既有建(构)筑物4.1.1、风险介绍本标段地铁隧道位于西安市东二环金花北路主干道下,地面交通量大,两侧房屋密集,建(构)筑物对盾构土压平衡盾构机近距离侧向穿过沿线建(构)筑物时会扰动周边土体,产生土体沉降,甚至出现建筑物倾斜及经项目部与监理对沿线建筑物进行详细调查后,根据沿线建(构)筑物与盾构隧道的位置关系,结合建(构)筑物本身的特点,如基础形式,结构形式,建设年代,层高以及重要程度,综合考虑以上因素,我项目部确定以下建(构)筑物为重点监控对象。盾构区间范围对工程有影响的建构筑主要如下表所构形楼层式砼砖混层桩基产权单位设施管理局北电力设计院设施管理局基础类型桩基条形基础桩基桥档案楼华清立交桥桩年序123条条形基陕建机2层砖混础仓库44.1.2、建(构)筑物及地层分析1、通~胡区间右线盾构隧道旁穿东二环长乐桥桥桩通~胡区间右线隧道在里程YDK30+~YDK31+365处旁穿二环长乐桥桥桩,共计15组桥桩,盾构隧道距离桥桩外轮廓线距离为~6.7m。承台下混凝土灌注桩长度为43m,桩匀布置。盾构隧道与东二环长乐桥桥桩平面位置、横剖面图4-1、通~胡区间右线盾构隧道与东二环长乐桥桥桩平面位置关系图根据设计图纸显示,右线盾构隧道在旁穿东二环长乐桥桥桩段地层从上到下依次为:素填土,新黄土、饱和软黄土、古土壤、老黄土(水下)等,盾构穿越地层主要为古土壤和老黄土(水下),上部含有少量的饱和软黄土,盾构施工引起的沉降对其会产生一定的影响。2、通~胡区间左线盾构隧道旁穿电力设计院档案馆通~胡区间左线盾构隧道在里程ZDK31+361~ZDK31+381处旁穿电力设计院档案楼,左线隧道距离主楼最小距离为mm5m;电力设计院档案楼建于1982年,条形基础,砖混结构,此处隧道埋深约9.5m,盾构穿越地层为古土壤和老黄土(水下)。左线盾构隧道与电力设计院档案楼平面位置关系见下图:图4-4、通~胡区间左线盾构隧道与电力设计院档案楼平面位置关系图3、胡~石区间左线盾构隧道旁穿陕建机仓库胡~石区间左线盾构隧道在里程ZDK32+202~ZDK32+300处旁穿陕建机仓库,左线隧道距离仓库最小距离为埋深约8.5m,盾构穿越地层为古土壤和老黄土(水下)。图4-5、胡~石区间左线盾构隧道与陕建机仓库平面位置关系图4、胡~石区间盾构隧道旁穿华清路立交桥桩胡~石区间左线隧道在里程ZDK32+530~ZDK32+547处旁ZDK32+566~ZDK32+583处旁穿华清路立交桥7、8号墩台每个墩台下有六根桥桩。盾构隧道边线距离桥桩外轮廓线最盾构穿越地层主要为古土壤和水下老黄土,桥墩盖梁和墩图4-6、胡~石区间左右线盾构隧道与华清立交桥桩平面位置关系图图4-7、胡~石区间左右线盾构隧道与华清立交桥桩横剖面关系图、盾构下穿既有建(构)筑物4.2.1、风险介绍通化门~胡家庙区间左线隧道在里程ZDK30+929~ZDK31+045处依次下穿建材厂家属楼(砖混6层)、西安邮政局金花路分局、建工金华酒店,左线盾隧隧道拱顶埋深~9.4米,地层为新黄土和饱和软黄土。盾构施工下穿时会扰动周边土体,由于建筑物基础类型较为薄弱,盾构施工参数控制不当极易造成上部建筑物倾斜或开裂等不良情况,并且后期地铁运营期间产生的振动还会对其上建筑物产生一定的影响,因此解决好此处建筑物的保护措施为盾构施工的重中之重。4.2.2、建筑物及地层分析序序号123风险源建材厂家属院金花路建工金华类型砖混砖混框架基础类型条形基础条形基础灰土挤密桩与工程位置关系描述左线盾构隧道下穿该建筑物,拱顶埋左线盾构隧道下穿该建筑物,拱顶埋左线盾构隧道下穿该建筑物,拱顶埋区间左线盾构隧道连续下穿三栋建筑物,隧道拱顶埋深约10m,左右线线间距为~11m,在施工前需核实建筑物基础与隧道距离,盾构穿越时应加强监测,及时反馈数据,以便调整盾构掘进参数,调整同步注浆及二次注浆时间。必要时须采取其他加固措施,以确保建筑物及隧道安全。盾构隧道与建材厂家属楼、西安邮政局金花路分局、建工金华酒店关系图、建筑物基础图见下:图4-8、通~胡区间左线盾构隧道与建筑物平面关系图图、盾构施工下穿建工金华酒店横剖面示意图图、盾构施工下穿西安邮政大楼及建材厂家属路横剖面图、盾构下穿陇海铁路线及整备所4.3.1、风险介绍胡家庙~石家街盾构区间在里程YDK32+600~YDK32+处左整备所及旁穿东二环金花隧道,盾构区间隧道洞顶覆土~14.13m,洞顶土层主要为杂填土、素填土、新黄土、饱和黄土、古黄土。因此确保铁路运行正常及隧道顺利穿越是本工程施工难点,陇海线及整备所是本区间的特级风险与安宁,盾构隧道与陇海铁路及金花隧道关系图见图4-11、4-12。根据设计计算分折,盾构施工对铁路的影响较小,过铁路处的隧道管片结构,完全满足强度及裂缝宽度的要求。但为确保盾构安全、顺利的穿越铁路,仍需采取相应4.3.2、地层分析盾构隧道上方主要为古土壤和饱和软黄土,隧道穿越主要为老黄土,含有少量古土壤和砂层,地下水位位上方2.5m处,采用土压平衡式盾构机能有效的控制地表沉降。盾构下穿陇海线及整备所地质剖面图见图4-13、4-14图4-13、盾构区间下穿陇海铁路线及整备所地质剖面图图4-14、盾构区间下穿陇海铁路线及整备所段地质饼状图五、盾构施工难点、风险点专项施工方案、盾构施工近距离旁穿沿线建筑物保护措施5.1.1、做好前期调查工作结合文档资料列表标明建筑物的规模、形式、基础构造,建造年代、使用状况等。并对房屋墙面和地面、楼面进行详细的观察,主要是了解结构完好程度、有无裂隙及裂隙长度、宽度等,必要时可进行拍照存档,以便在施工中对比裂隙发展情况和防止不必要的纠纷。观察结果记录在重点建筑物有无保护工程所需的工作场地和邻近建筑物的。从结构和使用功能上,确定建筑物的允许变形量。结合本盾构机特点和工作状态估算出施工可能产生的变形量,并将其与建筑物的的允许变形量作比较,以确定是否需要特殊加固处理。5.2.2、必要的加固措施如果建筑自身的条件较差,不足以抵抗盾构施工带来的差异沉降,就要对建筑物自身进行加固处理。从本标段盾构隧道沿线的建筑物的现有情况来看,可实施的建筑自身加固措施主要是以注浆处理为主,主要采取以下措施:1、对建筑物慎用预加固注浆,为确保建筑物的安全,可事先预埋袖阀管,暂不注浆,根据监测数据决定是否进行注浆,注浆采用水泥浆,水灰比为1:1,必要时采用水泥浆+水玻璃双液浆2、盾构施工时调整盾构参数,根据试验段的成果和下穿地层的特性,选择合理的盾构施工参数,做到足量同步注浆,及时进行多次注浆,注意盾构停机时的保压工作。3、加强与建筑物产权单位的沟通,明确建筑物的允许差异沉降值,施工过程中做好监测工作,监测数据及时上5.2.3、盾构施工保证措施架的加固工作,并做好洞口密封工作,及时进行多次注浆;浆、土体改良等),掌握盾构机性能,结合试验段监测结果进行分析,确定出适应本标段盾构施工的参数;3)设置合理的土压力,控制出土量和注浆量,施工前对浆液配比进行试验,选择合理的配比;4)建立盾构掘进三级预警制度:盾构掘进轴线偏离设计轴线±30mm时为预警值,盾构掘进轴线偏离设计轴线±40mm时为报警值,盾构掘进轴线偏离设计轴线±50mm时为5)建立地面沉降三级预警制度:地面沉降达到-15mm时为预警值,地面沉降达到-20mm时为报警值,地面沉降达到盾构掘进三级预警机制表解解决方案预警,提醒盾构司机和施工人员及时按照技术指令单进行纠报警,项目部召开会议,讨论纠偏措施并且领导班子必须进入盾构司机驾驶室,督导盾构警戒,暂停施工,项目部进行分析和研究,上报业主、监理,补充合理纠偏的方案和交底,并在驾驶室督察司机操作过程,确保盾构机姿态能调整件盾构掘进轴线偏离设计轴线盾构掘进轴线偏离设计轴线盾构掘进轴线偏离设计轴线警值报警值值6)严格控制盾构的轴线和纠偏量,纠偏坡度控制在±偏差控制在20mm以内,每次纠偏量不得超7)加强盾构掘进期间地面和建筑物的24小时巡视工8)加强与建筑物、管线产权单位和交警大队的联系,对突发事故能进行展开洞内和地面救援;5.2.4、从加强监测方面对隧道影响范围内的建筑实施精密的沉降观测、倾斜观测和现有裂缝观测,并及时反馈到施工指挥一线。根据以往的施工经验,要在盾构掘进至距建筑物20m左右时布置沉降监测点,开始记录建筑物的沉降值并随时观察建筑物总体沉降、不均匀沉降及附近地面的情况。沉降监测点布置在建筑物的外墙角、门窗边角、建筑物突出部位及地下室地面上。在盾构穿越期间加密监测频率,暂证建筑物安、盾构下穿多层建筑物保护措施通化门~胡家庙区间左线隧道在里程ZDK30+929~ZDK31+045处依次下穿建材厂家属楼(砖混6层)、西安邮政局金花路分局、建工金华酒店,左线盾隧隧道拱顶埋深~9.4米,地层为新黄土和饱和软黄土。盾构下穿多层建筑物保护措施主要为隧道外施工措施和洞内施5.2.1、洞内保护措施为了确保左线盾构能够顺利穿越楼房,我们在左线进m的试验段模拟掘进。通过试验段模拟数据进行分析,确定盾构掘进参数,为盾构下穿楼房提供一定的经验主要措施有:1)合理控制土压力,防止超挖:在盾构推进的过程中,根据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进速度等参数,防止超挖,以减少对土体的扰动。楼房段隧道埋深8~10m,考虑到楼房自身盾构掘进数据及以往的施工经验,上土压控制在~之间,下土压控制在~之间,中间土压控制在~控制在1300t~1500t左右,并根据施工情况调2)合理控制盾构掘进速度:盾构掘进速度的控制对地面的隆沉变形有明显的影响。穿越时降低推进速度,保证制盾构推进方向,减少纠偏,特别是大量值纠偏;穿越时的推进速度应控制在20~25mm/min,确推进速度和过大的土压,将增加对土2体的扰动。通过试验计算出土的松散系数,每环出土量可在54m3左右;盾构推进速度与正面土仓压力、千斤顶的推力、土体性质等因素有关,一般应综合考虑。3)足量同步注浆;根据地质勘察报告,显示本标段盾构掘削面的地层主要以老黄土、古土壤为主,含水率20%~30%,结合我单位盾构施工在类似地层中的掘进经验,拟采用以下注浆材料及配比。同步注浆材料配比和性能指标表砂(kg砂(kg)(kg)(kg)120~粉煤灰(kg)210~外加剂(外加剂(kg))按需要根据试60~8验加入采用硬性浆液作为同步注浆材料,该浆材具有结石率高、结石体强度高、耐久性好和很好的防止地下水浸析的特点。注浆量的确定:盾构推进中的同步注浆和初砌壁后补注浆是填充土体与管片圆环间的建筑间隙和减少后期沉降每推进一环的建筑空隙为:π(D2-D2)L/412其中:D——盾构外径(m)1L——管片宽度(m)每环的压浆量一般为建筑空隙的150%~200%。二次补注浆两环一补,补浆量一般为同步注浆量的30~60%。盾构尾部进入土体第一环至第三环的时候,要将注浆量加大,并且采用早强注浆材料进行注浆,以降低洞口地面发根据管片壁后环形空隙与地层有效填充的经验公式计算,根据经验通常取环形间隙理论体积的~倍,则每环1.5m壁后注浆量:Q=3.4m3~4.6m3。同步注浆时要求在压入口的压力大于该点的静止水压及土压力之和,做到尽量填补而不是劈裂,同步注浆压力选择为MPa。同步注浆采用注浆压力和注浆量双指标控制标准,即当注浆压力达到设定值时,则注浆量达到设计值的95%以上时,即可认为达到了质量要求。对本设计参数还需通过监控量测进行优化,使注浆效果达到更佳。4)加强二次补浆(环箍补浆)根据地表沉降情况决定是否进行二次注浆和环箍注浆,盾构推进过后每6环进行环箍注浆(例如盾构机当前正环6个孔,每孔注入~1.0m3,注浆损耗率以10%计,注浆压力为~Mpa。盾构在穿越楼房前6环开始进行环箍注为保证补浆对盾构施工的影响减至最小,保证盾构机推进的连贯性,在末节台车上加装补浆罐车,具备8环左右的补浆浆液储备能力。5)其它盾构辅助措施:控制好盾构姿态,合理控制土压力、推进速度和推力,确保盾尾间隙均匀。加大盾尾油脂压注量来防止浆液通过盾尾流失。根据以往施工经验,盾尾油脂量比正常推进每环多20Kg可以较好的控制盾尾的漏浆量。同时油脂全部采用进口油脂在穿越前对盾构机及其它辅助设备进行一次全面的彻底的检修。对盾构机上现存的机械故障和缺陷,会同设备供应商和专家共同检测修理,并对可能产生的故障预先做好修理准备,对主要设备零件备件。加强地面及建筑物监测,正常监测频率为1次/天,盾构穿越期间内监测频率为2次/天,必要时进行实时监测,确保盾构施工和建筑物安全。制定相应的应急预案,备好应急物资,做好应急演建立盾构掘进三级预警制度和地面及建筑物沉降三级预警制度,分工责任到人,加强领导值班制度,发现问题及时上报监理和业主。5.2.2、隧道外施工措施1)监控量测:监控量测管理基准值是根据有关规范、规程、计算资料及类似工程经验制定的。当监测数据达到管理基准值的60%时,定为预警值,应加强监测频率当监测数据达到管理基准值的70%时,定为报警值,应加强监测频率;当监测数据达到管理基准值的80%时,定为警戒值,必须加强监测和巡视工作,优化各项施工参数。当监测数据达到或超过管理基准值时,应立即停止施工,修正支护参数后方能继续施工。盾构区间内监测项目列表见下:测测量频率布置L<2D2D<L<5DL>5D主测断面横测点结合地表隆沿线需监测建筑物拐点代表性断面周监测项目地表隆陷隧道结构变形地下管线监测建筑物下沉、倾斜土体内部位测量仪器精密水准仪精密水准仪精密水准仪精密水准仪、经纬仪倾倾斜仪水位观测仪传感器代表性断面传感器移地下水位观测衬砌环内力和变形土层压应力断面上设观测孔周图、盾构隧道监测点布置横剖面图2)做好技术交底和盾构隧道施工管理工作,下发盾构掘进指令单,对盾构下穿建筑物的里程、地质情况,地下水情况做详细交底,确定盾构掘进土压力,掘进速度,推力及注浆量,确保盾构施工正常。3)做好应急预案,备好应急物资,对应急物资做详细,分项进行应急演练。、盾构下穿陇海铁路线及整备所保护措施盾构下穿陇海铁路线及整备所为区间特级风险源,保护措施主要包括隧道内的盾构施工管理措施及隧道外的对陇海铁路下的加固保护措施5.3.1、洞内保护措施为了确保左线盾构能够顺利穿越陇海铁路线及整备所,我们借鉴通过通~胡区间试验段模拟数据进行分析,并参考地铁二号线穿越陇海线施工经验,确定盾构掘进参数,为盾构下穿陇海线提供的经验支持。盾构掘进主要措1)合理控制土压力,防止超挖:在盾构推进的过程中,根据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进速度等参数,防止超挖,以减少对土体的扰动。楼房段隧道埋深8~10m,考虑到楼房自身盾构掘进数据及以往的施工经验,上土压控制在~之间,下土压控制在~之间,中间土压控制在~控制在1300t~1500t左右,并根据施工情况调2)合理控制盾构掘进速度:盾构掘进速度的控制对地面的隆沉变形有明显的影响。穿越时降低推进速度,保证制盾构推进方向,减少纠偏,特别是大量值纠偏;穿越时的推进速度应控制在20~25mm/min,确推进速度和过大的土压,将增加对土体的扰动。通过试验计算出土的松散系数,每环出土量可在54m3左右;盾构推进速度与正面土仓压力、千斤顶的推力、土体性质等因素有关,一般应综合考虑。3)足量同步注浆;根据地质勘察报告,显示本标段盾构掘削面的地层主要以老黄土、古土壤为主,含水率20%~30%,结合我单位盾构施工在类似地层中的掘进经验,拟采用以下注浆材料及配比。同步注浆材料配比和性能指标表砂(kg砂(kg)(kg)(kg)120~粉煤灰(kg)210~外加剂(外加剂(kg))按需要根据试60~8验加入采用硬性浆液作为同步注浆材料,该浆材具有结石率高、结石体强度高、耐久性好和很好的防止地下水浸析的特点。根据管片壁后环形空隙与地层有效填充的经验公式计算,根据经验通常取环形间隙理论体积的~倍,则每环1.5m壁后注浆量:Q=3.4m3~4.6m3。同步注浆时要求在压入口的压力大于该点的静止水压及土压力之和,做到尽量填补而不是劈裂,同步注浆压力选择为MPa。4)加强二次补浆(环箍补浆)根据地表沉降情况决定是否进行二次注浆和环箍注浆,盾构推进过后每6环进行环箍注浆(例如盾构机当前正环6个孔,每孔注入~1.0m3,注浆损耗率以10%计,注浆压力为~Mpa。盾构在穿越楼房前6环开始进行环箍注为保证补浆对盾构施工的影响减至最小,保证盾构机推进的连贯性,在末节台车上加装补浆罐车,具备8环左右的补浆浆液储备能力。5)其它盾构辅助措施:控制好盾构姿态,合理控制土压力、推进速度和推力,确保盾尾间隙均匀。加大盾尾油脂压注量来防止浆液通过盾尾流失。根据以往施工经验,盾尾油脂量比正常推进每环多20Kg可以较好的控制盾尾的漏浆量。同时油脂全部采用进口油脂在穿越前对盾构机及其它辅助设备进行一次全面的彻底的检修。对盾构机上现存的机械故障和缺陷,会同设备供应商和专家共同检测修理,并对可能产生的故障预先做好修理准备,对主要设备零件备件。加强地面及建筑物监测,正常监测频率为1次/天,盾构穿越期间内监测频率为2次/天,必要时进行实时监测,确保盾构施工和建筑物安全。制定相应的应急预案,备好应急物资,做好应急演建立盾构掘进三级预警制度和地面及建筑物沉降三级预警制度,分工责任到人,加强领导值班制度,发现问题及时上报监理和业主。5.3.2、洞外保护措施根据西安地铁三号线一期工程线路《胡石区间第一分册盾构隧道施工图》及《整备所施工图》,胡石区间盾构隧道下穿陇海线及西安东客车整备所段建(构)筑物风险5、下穿陇海线沿线接触网立柱;6、地面光(线)缆、给水井及管道。1)盾构隧道下穿陇海铁路上、下行线及5条取送线保护措施盾构施工下穿陇海上、下行线及取送线保护措施:施工前对陇海铁路上、下行线及取送线进行加固处理,处理方法是:在地铁与陇海铁路交叉范围的右线两侧盾构通过时应保持匀速不停顿一次通过;预先对钢轨、扣件、道床、接触网支架及电杆等进行全面检查,确保措施到位、轨道结构状态稳定,列车通过施工段时应限施工期间根据地层沉降变形情况,加强监测,根据监测反馈信息,调整盾构机施工参数,对于沉降速率及累积、极限值。如沉降达到报警值,则采取地面跟踪注浆和道床加固措施,R=800m)下穿上述铁路线路(共6条股道),与上述线路平面大角度相交,交角为80°~62°;右线隧道以直线+曲线形式(曲线半径R=500m)下穿上述铁路线路(共7条股道),与上述线路平面大角度相交,交角为67°~82°。区间盾构隧道结构为圆形,半径为3.0m。该段区间隧道拱顶覆土约~14.1m。盾构隧道通过地层为古土壤及老黄土。该段平水位期地下潜水稳定水位埋深为~12.0m。新建整备所位于陇海线上、下行线之间,其中,左线隧道下穿新建C3临修库1条临修线(辆18)及C1整备棚8条室内整备线及6条室外整备线;右线区间隧道下穿C1整备线及临修线列车运行最高时速为5km/h。《整备所施工图》中提出“依据轨道扣件调整要求,柱式检查坑不棚内整备线钢柱式检查沟详图盾构下穿临修线及正被下安全防护措施根据西安地铁一、二号线施工经验,盾构隧道施工地面沉降控制值一般为10mm。为确保运营安全,整备所内构筑物设计时即对其基础采取必要的预加固措施;地铁盾构隧道施工中制定了应急处理措施,并对施工参数实行严格的动态控制,确保上述铁路线路满足安全使用防护要求。预加固措施:《整备所施工图》中,对所有整备线及临修线地基进行加固:垫层以下采用3:7灰土换填,厚度2m,每边宽出基础边缘1.0m,分层夯实。换填后地基承载力fak≥180kpa。基础整体刚度得到了增强。应急处理措施:采用地表垂直注浆补偿地层损失。①预埋注浆管采用φ42,壁厚3.5mm的无缝钢花管;②在临修线及整备线基础之外0.1m处沿基础纵向按1m间距布设,两侧呈梅花形布置;③注浆管长度从路基至临修线及整备线基础以下2m。④根据监测数据,一旦超过报警值 (允许值70%),则立即进行跟踪注浆,浆液采用1:1水。3)盾构隧道下穿C2整备棚边跨独立基础群安全保护措施C2整备棚边跨为单层排架结构,内设桥式吊车。根据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)5.3.4条相关规定,整备棚基础地基变形允许值如表1。变形特变形特征工业建筑相邻柱基的沉降差地基土类别中、低压缩性土框架结构砌体墙填充的边排柱当基础不均匀沉降时不产生附加应力的结构单层排架结构(柱距为6m)柱基的沉降量(mm)桥式吊车轨面的倾斜 (按不调整轨道考虑)横向高压缩性土0.002l0.0007l0.005l0.003l0.001l0.005lC整备棚以下采用3:7灰土换地基承载力fak≥180kpa。基础整体刚度得到了增强。应急处理措施:采用地表垂直注浆补偿地层损失。①采用φ42,壁厚3.5mm的无缝钢花管;②在整布设;③注浆管长度从路基至临修线及整备线基础以下2m。④根据监测数据,一旦超过报警值(允许值70%),则C1整备棚由于使用要求,上部结构跨度较大,立柱底部荷载相应较大,基础形式采用多桩承台。国铁设计部门充分考虑了地铁盾构隧道通过要求,在整备棚基础布置时,尽量将桩基远离后建地铁区间盾构隧道。根据西安地胡石区间第一分册盾构隧道施工m桩中心,基桩半径为0.9m);C1整备棚基础距离右线盾构桩中心,基桩半径为0.9m)。隧道结构与C1整备棚承台桩基相对关系详见附图:根据工程经验,盾构隧道施工过程中不会使桩侧摩阻工对C1整备棚桩基承载力影响不大,理论上可不需要采取预加固措施,施工中应加强盾构施工管理及参数控制。5)盾构隧道与陇海线沿线接触网立柱关系陇海铁路上、下行两侧各有一排(共计四排)接触网立柱,布置间距不等,约20~70m,一般为40m左右。据了解,接触网立柱基础一般为独立基础。在盾构施工引起的沉降槽(自线路中线两侧各宽20m)范围内,共有11个接触网立柱基础。区间施工沉降槽范围内陇海铁路沿线接触位置位置左线盾构隧道施工沉降槽影右线盾构隧道施工沉降槽影左线盾构隧道施工沉降槽影右线盾构隧道施工沉降槽影序号1行线北侧23行线南侧4道正上方隧道正上方隧道正上方量4322接触网支柱是接触网的支撑构件,用来承受接触悬挂与支持设备的负荷。地铁区间隧道施工,可能引起地层中支柱基础移动,连带接触网上部结构发生位移,从而影响正常行车。根据《铁路技术管理规程》(原铁道部[2011]第90号令)第155条相关规定,要求地铁区间隧道施工期间,接“(接触网设计的轨面标准线)复测结果与原轨面标准线误差不得大于±30mm”,同时接触网不得侵入限界,防止发生脱弓或挂弓事件。地铁盾构隧道施工对与地面点接触的接触网立柱基础的影响主要是沉降。根据西安地铁一、二号线施工经验,盾构隧道施工地面沉降控制值为一般为10mm,满足接触网接触网涉及相关内容专业性强,建议由业主委托运营单位进行安全性评估,并制定合理的安全保护措施。6)地面光(线)缆、给水井及管道根据我们前期与铁路局相关部门的沟通和现场调查,胡家庙~石家街区间盾构区间下穿陇海铁路线段隧道上方主要有自来水管和污水管。向,位于陇海线北端防护栅栏以北3m,与铁路线平行;污m侧各一条,与铁路线平行。根据我们二号线盾构施工经验,由于管线埋深较浅,盾构施工对其影响较小,施工前我们将进一步核实隧道与管线的距离,针对不同的管线制定相应的预案及施工措施,盾构施工时控制好施工参数,加强地面监测及巡视,确保管线及隧道安全。六、测量与监测施工措施、本标段工程测量特点本标段虽然以盾构隧道施工为主,但盾构隧道施工受暗挖隧道施工进度影响,且暗挖结构断面变化多,施工工艺较为复杂,工序转换快,地下施测条件差,测量工作量大。标段位于西安东二环西侧,地面建筑物、住宅楼密也大,给地面控制测量带来较大的干扰。测量控制点保护难度大,地面向车站内传递导线时,,测量误差地面控制导线及高程控制必须由地面导入车站,再从车站向洞内传递,站体较深,不但要保证地面向车站投点下布设平面及高程控制网,形成检测条。暗挖结构位置施工时,导线点间的长度受限制,测量误差容易累积,布置导线时要保证传递GPS术和精密水准仪对业主所交付的导线网与水准网进行复测,并加密延伸至盾构始发场地。1)盾构隧道施工控制测量①施工控制导线的延伸的原则是:先检测后延伸,当检测的角度差值≤±20″,前后视的距离相对中误差②施工控制导线点应定期检测,保证控制网的精度和点位的稳定性,当隧道掘进150m、隧道全长的二分之一、全长的四分之三、和接近贯通面150m时必须进行一次包括联系测量在内的全面检测。TOPCONATG闭合差≤±20L。④水准控制点应定期进行检测,施工水准向前延伸必须先检测后延伸,检测点的高程与原高程之差≤±3mm。⑤高程传递用悬挂钢尺的方法,钢尺须检定合格,钢尺的下部挂上检定时的标准拉力的重物,上、下各安置一台水准仪同时观测钢尺上的读数。高程传递时独立观测三测回,每测回间仪器变动高差大于100mm,三测回测得的高差较差≤3mm。高差测定后加入温度和尺长改正。2)盾构机姿态测量盾构机姿态测量的主要内容是:水平偏移、俯仰角、扭转角的测量。测量的目的是确认盾构机在掘进过程中是否沿隧道的设计中心线掘进。盾构机姿态测量的原理:盾构机作为一个近似的圆柱体,在开挖掘进过程中我们不能直接测量其刀盘的中心坐标,只能用间接法来推算出刀盘中心的坐标。在盾构机的机壳体内适当位置选择测量的观测点就成为非常重要的工作,所选观测点既要有利于观测,又利于点位的保护,并且相对位置不能发生变化。C、D、四点构成一个四面体,测量出每个角点的三维坐标 (xi,yi,zi),根据四个点的三维坐标(xi,yi,zi)分别计算出LAB,LAC,LAD,LBC,LBD,LCD,四面体中的六条边长,作为以后计算的初始值,在盾构机掘进过程中LiB、C、D三点的三维坐标测量来计标和盾构机的绞折角就能计算出盾构机刀盘中心的水平偏B、C、D三点的三维坐标就能确定盾构机的扭转角度,从而达到检测盾构机的目的。BECDC盾构机控制观测点BBEADC盾构机立体图A盾构机前端刀盘图知它产生的纵向误差对里程有影响,产生的横向误差是很小的,横向误差的产生主要是测角的影响。用拓普康3)盾构管片测量标和盾尾中心E点的三维坐标,由A、E两点的坐标计算出盾构机在掘进过程中瞬时的水平方向和垂直方向的偏离值,与自动导向系统所显示的相关数据进行比较就可以知道自动导向系统是否正常工作。隧道环片测量:用铝合金型材加工长水准尺,规格50×50×3000mm、50×50×4000mm,在中部安装水准气泡,并以气泡零点左、右刻出刻度线,水准尺的校正用水水准测量出环片底部高程,环底高程加上矢距即为水平尺的高程,用经纬仪大致定出一个方向线,计算出方向线与隧道中心线的偏移量,量取方向线与水平尺零点的偏移值,用水平尺上的偏移值减去计算出的理论偏移量即为环片中心与隧道中心线的偏移值,测量位置在每环接缝处。测量环片的旋转:用水平尺放置在环片内,水平尺水平时量出环片两端接缝与水平尺的高差,经内业计算出环片的旋转角。环片接缝齐整,水平方向顺直,利用盾构机的正、反旋转来调整,以达到隧道内环片接缝整齐、美盾构区间监控量测重点范围包括:盾构始发(接收)构监测;;盾构区间沿线在影响范围之内的既有建(构)筑物变形监测;盾构区间沿线的地面及根据理论研究和现场施工监测的经验,在地下工程施接导致结构产生位移和变形,同时也会对地表及周边环境造成一定的影响。当这种位移和影响超出一定范围,必然对结构产生破坏,并影响到上方地表和临近建筑物的安全使用。本标段盾构区间有两段,通化门~胡家庙盾构区间和胡家庙~石家街盾构区间,盾构区间主要进行地表隆陷、隧道结构变形、地下管线监测、建筑物下沉倾斜、土体内部位移(垂直和水平)、地下水位观测、衬砌环内力和变形、盾构区间测点布置统计表测测量频率L<2D2D<L<5DL>5D周监测项目地表隆陷构变形地下管线监测建筑物倾斜土体内部位移(垂直测量仪器精密水准仪、铟钢精密水准仪、铟钢精密水准精密水准仪、铟钢磁环分层布置主测断面横向布置个测点结合地表设沿线需监测建筑物拐点代表性断面测测量频率2D<L<5DL>5D和水倾斜仪地下水位观测衬砌环变形土层压应力区间重要建筑物监测代表性断面上设观测孔代表性断面代表性断面水位观测仪、观测管压力计和传感器压力计和传感器监测项目测量仪器布置周L<2D从整个盾构区间的情况看,建材厂家属楼1栋(混6)、西安市邮政局金华路分局2栋低层建筑、建工金花酒店1栋(砼9)、西北电力设计院1栋(混1)、东二环华清东路立交桥、西安市市政设施管理局东二环金花隧道雨机械股份有限责任公司1栋、陇海铁路线及整备所、金花隧道等沿线建(构)筑物的稳定性等都是监测工作重点、监测方法及监测频率6.4.1、监测方法1)地表沉降、地下管线沉降监测天用冲击钻在地表后根据路面混凝土层厚度密实,在穿过混凝土路面部分时使用套管隔离,保证钢筋与下部土体固结,而与上部路面分离。在不影响交通的情况下测点可高出地面2~5mm。道路下的点必须钻孔取芯穿透路面结构层、下保护套筒。测点周围用红油漆作标记,并用红油漆编号做出测点标志。对于特别重要的管线,根据我公司的经验,应优先采用导坑暴露管线,再在管线上布设测点的方法,效果非常测量时打开保护盖普普通沉降测点加保护盖重要管线测点测点与管线联结牢固重要地下管线测量方法:采用精密水准测量方法。基点和附近水准点联测取得初始高程。观测时各项限差应严格控制在规定线上的观测点,一个测站不宜超0.5mm,取平均值作为初始值。数据分析与处理:地表沉降测量随施工进度进行,根据开挖部位、步骤及时监测,并将各沉降测点沉降值绘制成沉降变化曲线图、沉降变化速度、加速度曲线图,并根据沉降变化曲线图和沉降速率判断沉降变化趋势,必要时采用回归计算来推测沉降终值。2)建(构)筑物沉降监测测点布置:在隧道开挖外轮廓线每侧45°角影响范围内的建筑物,在每个大转角上布设一个沉降观测点,每幢测点埋设:用冲击钻在建筑物的基础或墙上钻孔,然后放入长直径200~300mm,20~30mm的半圆头弯曲钢筋,四周用水泥砂浆填实。测点的埋设高度应方便观测,对测点应采取保护措施,避免在施工过程中受到破坏。周围用红油漆做标记,并用红油漆编号作出观测标志。测量方法和数据分析与处理地表沉降监测相同。3)建筑物结构裂缝变形观测本标段的特点是周边建筑物众多,特别是整体稳定性很差的砖砌平房,必须提前与房屋产权单位或个人进行协商,共同确定具有代表性的裂缝,拍照合影,并进行观仪器仪器:游标卡尺、千分尺、膨胀螺栓监测实施方法:对于混凝土建筑物上的裂缝的位置、走向及长度的观测,是在裂缝的两端用油漆画线作标志,或在混凝土表面绘制方格坐标,用钢尺丈量。墙面上的普通裂缝,亦可采取在裂缝两端设置石膏薄片,使其与裂缝两侧固结牢靠,当裂缝裂开或加大时,石膏片亦裂开,监测时可测定裂口的大小和变化。根据裂缝分布情况,可以对重要的裂缝,选择在有代。膨胀螺栓2膨胀螺栓1膨胀螺栓2裂缝内60mm。外露部分为标点,标点上各有一个保护盖。两标点之间的距离不得少于150mm,用游标卡尺定期地测定两个标点之间距离的变化值,以此来掌握裂缝的发展情况。对于比较整齐的裂缝(如伸缩缝),则可用千分尺直接量取裂缝的变化。4)地下水位监测采用电测水位计测量水位距孔口的距离,用水准测量方法测出孔口标高,从而确定水位标高,进一步计算水位变化情况,施工前,对所有观测孔统一联测静水位,统一编号,量测基准点。从降水开始,观测时间分别采用工程结束。开始施工后,正常监测地下水位变化情况。、监测量测控制标准监控量测管理基准值是根据有关规范、规程、计算资料及类似工程经验制定的。当监测数据达到管理基准值的70%时,定为报警值,应加强监测频率;当监测数据达到管理基准值的80%时,定为警戒值,必须加强监测和巡视工作,优化各项施工参数。当监测数据达到或超过管理基准值时,应立即停止施工,修正支护参数后方能继续施工。监控量测管理基准值表6-2序序监测项目号多层、高层建筑的整1体倾斜2地下管线沉降和控制变形值(H<24)(24<H<60)(60<H<100)(H>100)管线权属单位要求的位移3地表下沉位移3地表下沉4地表隆起依规范、规程、设计图纸文件等据(2)管线下沉监测根据管线材质、状况等具体确定。(3)施工前进行管线资料调查,查清地下管线的准确埋设位置及走向,在管线正上方布设监测测点进行监测,各类管线的与允许沉降管理基准值必须征得管线管理单位的认可或由管线管理部门制定,且在施工过程中保持与管线管理单位联系渠道的畅通。位移管理基准值在地下工程安全监控中有广泛应用,但需要补充说明的是对地下工程而言,位移指标本身的物,主要是位移指标与洞径、埋深、支护、施工等影响因素关系未能很好解决,这方面的研究成果也不多见,因而位移控制指标的制定和应用必须同时考虑以上各种因素,并尽可能同时配合使用位移速率控制指标。与位移相比,位移速率控制指标有明确的物理意义,流变效应,在位移V=0条件则说明地层处于等速或加速流变状态,洞室是不稳定的,因此位移速率控制指标是洞室失稳的充分条件,在安全预报中,较位移指标有更直观和明确的控制意义。、监测量测反馈程序监控量测反馈程序监测资料均用计算机配专业技术软件进行自动化初步分析、处理。根据实测数据分析、绘制各种表格及曲线图,当曲线趋于平衡时推算出最终值,并提示结构物的安监测人员按时向监理、设计单位提交监控量测日报周报和月报,同时对当月的施工情况进行评价并提出施工建议,及时反馈信息指导施工,调整施工参数,保证安全施监测资料的反馈程序监测结果监测结果否位移是否超Ⅲ级管理全不安全位移是否超Ⅱ级管理否位移是否超Ⅰ级管理是暂停施工采取特殊措施综合判断继续施工否监测信息的反馈程序是监控量测数据的分析、预测取得各种监测资料后,需及时进行分析处理,消除或修正仪器、读数等操作过程中的误差,剔除和识别偶然和系统误差,避免漏测和错测,保证监测数据的可靠性和完整性,采用计算机进行监控量测资料的整理和初步定性分七、安全保证措施施1)建立健全人员组织机构为确保盾构顺利穿越难点、风险点,特成立领导小组组织机构,确保各部门的协调工作,切实落实施工方案和安全技术交底工作,领导小组组织机构图见下:(吴坤)(郭彬)(颜治国)(贺利娟)通技保抢安医物讯术卫险全疗质联支协抢检救保络持助修查护障组组组组组组组井刘谢刘姚张李金文关根康显伟2)完善安全应急救援程序应急救援组织→集团公司生产安全事故应急救援组织。完善应急报告程序领导值班制度,同时地面派专人进行巡查,发现问题及时(2)施工生产安全事故报告程序:安全事故现场第一发现人员→现场值班领导→现场应急领导小组→上报驻地监理、业主,同时上报住总市政生产安全事故应急救援组(3)施工生产安全事故应急救援处理小组报告程序:项目部生产安全事故应急救援组织→上报驻地监理、业主,同时上报住总市政生产安全事故救援组织机构。盾构施工应急处理指挥流程见下图6-2紧紧急预案分工启动紧急预案技术处理现场指挥(余大为地面、隧道内监测(王中应急物资保障(李显庆)组织抢险队伍(王中伟)现场交通指挥(经金海)现场抢险(王荣成)现场人员救护(张康)程、机械设备保证措施为确保盾构机维修改造顺利进行,我们成立了以盾构分公司经理为首的盾构机维修改造领导小组组织机构,确保盾构机维修改造计划安全专家会意见进行落实,盾构机维修改造领导小组组织机构见下:组长:徐鹏程(设备分公司经理)副组长:李金震(天盾5号机长)龙强(天盾6号组员:机修工班组(6人)、电工班组(4人)、龙门吊司机班长(6人)、盾构司机班组(4人)、电焊班组(4人)、盾构施工过程安全保证措施加强盾构操作室与外界的通讯联系,充分掌握盾构掘进期间机械设备的性能和状况,合理选择设备保养时间;盾构掘进期间做到零配件齐全,对易损件进行按量备存,安排专业机修人员经常进行设备维护和保养工作;请小松公司专家对盾构掘进进行全程控制,确保盾构联系有相同设备的兄弟单位等作为配件紧急供应单掘进期间对刀盘、注浆加压系统、螺旋输送机、液压系统进行定期检查,配备足够的机械和电气工程师;盾构掘进期间加强对轨道、轨枕的检查工作,定期对电瓶车销子、保险绳、电瓶和刹车系统进行检查维修,发八、安全应急预案工程施工过程中,贯彻执行“安全第一,预防为主”的指导原则,坚持“以人为本”抢险指导思想。在突发事及时、有效、有序的进行抢险,救援活动,第一时间疏散群众、抢救伤员,保证群众、工人的生命财产安全。、应急小组机构8.1.1、应急处理原则1、认真贯彻“安全第一,预防为主”的方针,对项目部的突发事件的预防,处置负全面责任。2、对项目部施工人员进行培训,强调操作规程的重要3、一旦发生施工生产安全事故,立即启动应急预案,积极组织抢救,采取措施,减少损失,确保人员安全。8.1.2、应急处理小组组织机构现场应急小组组织机构,如图7-1副组长:项目总工(颜治国)生产副经理(郭彬)、安全副经理(贺利娟)成员:各应急小组成员长副组长8.1.3、应急处理小组职责施工小组:在组长的带领下,负责协调、安排施工生产及人员和材料保障。技术小组:在组长的带领下,负责方案的落实和施工中技术参数的调整。配合组长做好收集、分析各项数据工作,及时向现场施工组汇报并反馈到施工部门,同时做好施工中的质量工作。安全质量应急小组:在组长的带领下,负责施工安全应急事件处理。注浆小组组:在组长的带领下,负责安排落实二次(多次)补浆施工。机务小组:在组长的带领下,负责盾构机等施工机械监测小组:在组长的带领下,负责监测、对各监测值进行分析、总结等工作,及时向现场施工组汇报并反馈到后勤保障小组:在组长的带领下,向现场应急人员提医疗、抢救小组:在组长的带领下,能在现场治疗轻伤人员,并可以在医院急救车来之前,能为重伤人员提供专家顾问组:由相关地铁隧道专家、顾问组成,在项目经理、总工程师的配合下,对相关隧道施工问题作出分析,提供对策、方案,指导应急小组进行预防、应急、抢应急处理小组通讯联系电话。(2)施工生产安全事故报告程序:安全事故现场第一发现人员→现场值班室→现场应急小组→公司生产安全事故(3)一旦地面监测值达到报警值、地面建(构)筑物出现异常情况时①立即向上级部门及相关单位报告,并组织抢险人员赶赴事发现场,做好交通疏解、保护群众的工作。②盾构推进放慢速度,加膨润土保持开挖面的土压力监控量测工作;暗挖段隧道停止掘进,加强隧道内工作面的支护,做好撤离施工人员的准备。③组织专家讨论分析原因和相应的控制措施;④根据确定的控制措施重新制定或调整施工工艺和施工组织,进行施工交底,严格落实各项措施,进行隧道掘现场应急处理指挥流程:根据现场发生的安全事故处理,启动相应的紧急安全7-2员进行抢修责)责)长负室)为了确保隧道施工能够顺利的完成,特成立风险管理及应急事件处理机构,从组织处落实、方案落实、人员落实、设备物资落实等全方位予以保证,确保其处于受控状态。在发生问题时各相关单位及人员能够及时有效的进行处理,将事故所造成的损失及不良影响降低到最低限度。8.4.1、地面沉降及塌陷应急预案隧道掘进前后,地表沉降允许范围为-3cm~+1cm。地面出现裂缝、沉陷,建筑物变形、倾斜等。不可预见的地下空洞和危险建筑物,同步注浆和二次加强对路面的巡逻提前对隧道上方地层进行雷达探测,对土质疏松、含有空洞区域进行预先注浆加固。在盾构进行掘进的过程。加强对监控量测的监督,保证监测数据采集、传递能够准确、及时、可靠。根据设计图纸、调查结果及咨询有关专家,结合我单位在相关工程的施工经验,盾构掘进过程中实行预警值、报警值和警戒值三级管理,在左线隧道近距离穿越建 (构)筑物其间,盾构前20m和后50m范围内的监控量测1)当地表监测沉降数据达到预警值条件时①监测负责人及时向项目部领导汇报。③通知隧道内施工人员对沉降值达到预警值的监测点所对应的相应管片区域进行环箍注浆。2)当地表监测沉降数值达到报警值条件时①监测负责人及时向项目部领导汇报。②通知隧道道内施工人员对沉降值超标的监测点所对应的管片前后五环进行二次(多次)补浆。3)当出现地表监测沉降数据达到警戒值条件时①及时向项目部领导汇报,由项目经理向上级公司和业主代表、专家顾问组报告,同时向相关主管部门汇报工②盾构推进放慢速度,保持土压③监测人员加强对沉降超标点地段的监控量测,安保人员加强对楼房和沉降超标点对应地面的巡视,发现异常及时向项目部汇报。③通知隧道内施工人员对沉降超标监测点对应的管片前后五环进行二次或多次补浆。4)当地面出现塌陷情况①启动应急小组,按照救援程序展开抢险、救援活②及时向项目部值班领

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