地铁施工风险及应急预案

地铁施工风险及应急预案第一章总则1编制目的为了及时、有序、有效地控制和减少施工过程中可能发生的事故及财产损失，保证盾构施工的自身安全和社会公共安全，促进生产健康有序的发展，根据国家、四川省及成都市现行有关法律法规、规程和技术规定，以及中铁隧道集团有限公司和成都地铁有限公司安全生产管理制度、规定的要求，结合我项目的实际情况，特制定本施工风险及应急预案。本施工风险及应急预案对本工程项目可能发生的各种紧急情况，进行了风险识别和评估，制定了相应的应对措施和预案，同时明确项目部应急救援组织机构、资源以及应急响应的运作，实现规避施工风险及在发生重大生产安全事故时，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及项目、周边单位和社会公共设备、设施财产的安全。2编制依据(1)成都地铁1号线一期工程【省体育馆～倪家桥～桐梓林站～火车南站】盾构区间隧道施工设计图（铁道第二勘察设计院）；（2）【省体育馆～倪家桥～桐梓林～火车南站】盾构区间隧道岩土工程勘察报告（四川地质工程勘察院）；（3）【省体育馆～倪家桥～桐梓林～火车南站】盾构区间建（构）筑物及地下管线调查报告；（4）国家、四川省及成都市现行有关法律法规、规程和技术规定；（5）中铁隧道集团有限公司及成都地铁有限公司安全生产管理规定、制度；（6）成都地铁1号线一期工程盾构施工4标实施性施工组织设计。第二章工程概况1工程位置和范围成都地铁1号线一期工程盾构4标起于省体育馆站南端，止于火车南站北端。隧道总长4900.43单线延米，其中左线隧道长2328.2单线延米，右线隧道长2572.23单线延米，线路基本沿人民南路中部敷设，分省体育馆路～倪家桥站区间、倪家桥站～桐梓林站区间、桐梓林站～火车南站站区间三个区间，设3处联络通道，12个洞门，如图1所示。图1盾构4标工程平面示意图2周边环境本区间基本上处于人民南路下方，人民南路属成都市主要交通干道，交通繁忙，施工中不能中断交通。隧道沿线下穿中国成达化工集团、建委大楼、二环路-人南立交桥、凯宾斯基饭店、成都信息港（原电力调度中心）、美力国际俱乐部、机场立交桥以及火车南站股道等多处主要建（构）筑物，部分建（构）筑物基础距离隧道较近，需采取预加固等措施。人民南路沿道路两侧敷设有大量的城市管线，同时在交叉路口还有一些横跨线路的管线存在。当线路处于道路两侧时，区间隧道的上方均存在管线，当线路处于道路中央时，对管线的干扰相对较小。其中在人民南路－二环路交叉路口的管线埋深较大。主要的城市管线有：污水管（最大管径达1400mm）、雨水管及管沟（最大管沟达3000×2000mm）、煤气、电力管及管沟、电信管及管沟等。沿线建（构）筑物及地下管线的现场实际情况详见《【省体育馆～倪家桥～桐梓林～火车南站盾构区间】建（构）筑物及地下管线调查报告》。3工程地质、水文地质和气象条件3.1工程地质标段内上覆第四系土层，下伏基岩为白垩系上统灌口组紫红色泥岩。从上至下地层如表1所示。本标段通过的的地层类型比例见图2所示，各类地层中颗粒所占比例见图3所示。详见《【省体育馆～倪家桥～桐梓林～火车南站】盾构区间隧道岩土工程勘察报告》。表1区间地层分层及各层性状地层名称地层编号地层描述体育馆站～倪家桥站倪家桥站～桐梓林站桐梓林站～火车南站人工填土层（Q4ml）<1>由杂填土及素填土组成，地表多为混凝土路面。呈褐黄、灰黑等杂色，松散为主，局部稍密，潮湿。由碎石、砂土、砖瓦碎块等建筑垃圾组成，其间充填粘性土、粉土及砂土等。段内分布于地表，层厚一般0.7～5.9m。段内分布于地表，层厚一般1.80～3.20m。段内分布于地表，层厚一般1.5～5.5m。软土（Q4al）<2-1>灰黄色，湿～很湿，软塑，夹薄层粉土。该层分布连续，层厚0～1.1m。粘土（Q4al）<2-2>湿，可塑为主，局部硬塑。层厚0.00～2.01m。粉质粘土（Q4al）<2-3>灰黄色、灰色，湿，可塑为主，部分硬塑。土体裂隙不发育。层厚0.70～2.35m。层厚1.10～2.20m。层厚0.80～1.10m。粉土（Q4al）<2-4>灰黄色，湿，稍密。层厚1.45～3.37m。层厚0.8～2m。层厚1.2～2.3m。粉细砂（Q4al）<2-5>灰、灰褐色，湿～饱和，松散，局部夹中砂薄层。成份以长石、石英为主，次为云母细片、岩屑及暗色细粒矿物，混粉土、粉砂团块。层厚0.30～0.200m。层厚0.30～0.200m。层厚0.60～5.500m。卵石土（Q4al）<2-8>成份以长石、石英为主，次为云母细片、岩屑及暗色细粒矿物，混粉土、粉砂团块。灰、黄灰色，潮湿～饱和，20～200mm卵石含量约占55～75％，粒径一般以30～70mm为主，部分粒径80～120mm，最大粒径达210mm，偶见漂石。卵石以弱风化为主。充填物以砂、中砂为主，含量约10～35％。层厚6.93～9.27m。灰、黄灰色，潮湿～饱和，20～200mm卵石含量约占55～780％，粒径一般以30～70mm为主，部分粒径80～120mm，最大粒径达210mm，偶见漂石。卵石以弱风化为主。充填物以砂、中砂为主，含量约10～35％。层厚2.6～11.1m。灰色，饱和，稍密～密实卵石。20～200mm卵石含量约占55～80％，粒径一般以30～70mm为主，部分粒径80～120mm，最大粒径达210mm，卵石以弱风化为主。充填物以砂、中砂为主，含量约10～35％。层厚4.2～8.1m。粘土（Q3fgl+al）<3-1>黄色，湿，硬塑为主，部分可塑，局部夹薄层粉质粘土。层厚0～2.4m。砂土（Q3fgl+al）<3-3>灰黄、黄色，湿～饱和，松散，部分地段为粉砂。层厚0.7～1m粉细砂（Q3fgl+al）<3-4>灰、褐黄色、黄色，饱和。中密～密实，呈透镜体状分布于卵石土。层厚0～1.4m。中密～密实，呈透镜体状分布于卵石土。0.9～1.4m。层厚0.7～1.00m。卵石土（Q3fgl+al）<3-7>灰黄、黄色，饱和，中密为主，部分密实，含薄层细砂，卵石主要成份为花岗岩、闪长岩和石英岩，以亚圆形为主，少量圆形，分选性好。20～200mm卵石含量约占55～80％，粒径一般以30～70mm为主，部分粒径80～120mm，含少量漂石，最大粒径达210mm，卵石以弱风化为主。充填物以砂、中砂为主，含量约10～35％。层厚2.75～10.00m。层厚5.00～11.7m。层厚8.1～13.6m。强风化泥岩（K2g）<5-2>岩性以泥岩为主，局部粉砂岩，岩质较软，岩体结构已部分破坏，构造层理不清晰，具溶蚀现象。岩体被节理、裂隙分割成块状，钻孔岩芯多呈碎块状，少量短柱状，部分呈土状，岩芯碎块手可折断。该层厚度大，分布在基岩上部。中等风化泥岩（K2g<5-3>岩质较硬，岩面较新鲜，岩体结构基本未破坏，岩体被节理、裂隙分割成块状，构造层理较明显。钻孔岩芯多呈短柱状，少量长柱状及碎块状，岩芯长度60～230mm，锤击声半哑～较脆，可击碎。图2省体育馆～火车南站区间各地层所占比例饼图图3省体育馆～火车南站区间各颗粒所占比例饼图（粒径分别为：漂石＞200mm，卵石200～20mm，砾石20～2mm，砂2～0.075mm,土＜0.075mm）3.2水文地质（1）地下水的补给来源沿线地下水主要接受大气降水及地下水侧向径流补给。（2）地下水的补给、径流、排泄及动态特征省体育馆～火车南站地下水补给府河，水力坡度平均值2.7‰左右。区内地下水具埋藏浅、季节性变化明显的特点。7、8、9月份为丰水期，11、12、1月份为枯水期，8月份地下水位埋藏最浅。根据四川省地矿厅环境地质监测总站对成都市地下水动态长期观测资料，在天然状态下，丰水期地下水位正常埋深约为2米；地下水位年变幅约为1～2.5米；地下水自北西流向南东，水力坡度约为2‰。地下水对混凝土及钢筋混凝土结构中的钢筋均无腐蚀性，但对钢结构有弱腐蚀性。隧道主要在含水量丰富、补给充足的强透水的砂卵石土中通过，其埋深位于地下水位以下，地下水水压力对隧道施工及衬砌结构有较大影响。3.3气象条件成都平原属亚热带湿润气候区，总的气候特点是春早、夏热、冬暖、日照少、无霜期长、降雨充沛而集中。多年平均气温16.2℃，极端最高气温38.3℃，极端最低气温－5.9℃；多年平均降雨量988.5mm，最大日降雨量195.2mm，降雨量多集中在5～9月，约占全年降雨量的84.1％；多年平均蒸发量1465.1mm，多年平均相对湿度82％；多年平均日照时间1228.3h，只有28％的白天有太阳；多年平均风速1.35m/s，最大风速14.8m/s，极大风速27.4m4工程特点、重难点（1）盾构4标为试验段工程，不可预见因素较多；（2）盾构需在富水饱和的卵石土地层中长距离通过，对盾构机要求高；（3）地表环境复杂，周边环境对施工沉降控制要求高；（4）地层中含大量的大漂石，盾构机对大漂石的处理能力及采取的措施，直接影响施工进度及施工安全；（5）线路曲线段多（设18处竖曲线和设平曲线7段，最小半径为400m），施工控制要求高；（6）盾构机经过4站3区间，共进行6次始发，4次过站，工序转换多。第三章盾构施工总体方案本工程区间隧道采用盾构法施工，左右线各用一台盾构施工，先后从火车南站始发，通过桐梓林站、倪家桥站后，在体育馆站拆机起吊出井。第一台采用泥水盾构机施工右线隧道，于2006年12月28日设备组装完成，具备始发掘进能力。预计于2008年8月12日到达省体育馆站。第二台盾构机施工左线隧道，计划于2007年7月30日下井组装调试，2008年11月20日到达省体育馆站。两台盾构均在火车南站竖井中始发；组装时按照4＃拖车、3＃拖车、2＃拖车、1＃拖车、设备桥的顺序下井组装后配套拖车，然后利用260T的履带吊和100T吊车配合组装盾构中体、前体、刀盘、盾尾，再安装管片安装机，主机组装完成后，将后配套与主机连在一起，调试盾构机，安装反力架和洞门密封装置。管片由平板车运输到盾构施工场地，由16T门吊卸车，并由16T门吊垂直运输到井下的编组到车上，由编组列车将管片运到洞内，当盾构机掘进1500mm后安装管片；管片由管片安装机安装，用风动扳手紧固螺栓。每掘进6米就要延长轨道、泥浆管、循环风管、循环水管。泥浆由制浆系统制备，将膨润土和水经过自动控制的制浆系统制成新泥浆送入膨化池，充分膨化后的泥浆和化学浆液由泵送入储浆池，储浆池内的新制泥浆根据需要由泵送入调浆池，调制合格的泥浆由进浆泵泵送供盾构机使用，掘进时，由进浆泵将在地面泥浆池中调配好的泥浆通过管路送入盾构机泥水仓保持泥水压力平衡，同时，送入的泥水与刀盘切削下来的碴土混合后，由排浆泵通过管路输送到地面泥水分离站，泥水分离设备将泥水浆液中的碴土分离，分离的碴土由汽车外运，剩余的泥水再通过制浆系统调整合格后循环使用。盾构衬砌管片工厂预制，采用1.5m环宽，300mm厚，分割数为3＋2＋1的形式；生产采用6套模具，采用附着式振捣器进行捣固，蒸汽养护，每套钢模每天进行两个循环的生产；管片运出车间后，进行一周的漫水养护，每次生产前由质检人员进行一次管片钢模几何尺寸检验。钢筋笼的加工采用半机械化作业，严格控制加工尺寸和质量，同时每天由试验室试验人员进行混凝土塌落度试验、骨料含水率检测和混凝土抗压试块的检验，每生产30环进行一次混凝土抗渗试验，钢筋、水泥、骨料、外掺料、外加剂等严格按照国家的相关规范要求进行检测。盾构法施工的始发端、到达端、地面建筑物密集段、立交桥、铁路为重点监测区段，设置监测断面，监测沉降、倾斜、地下水位、土体分层沉降等；沿线路方向监测主要以沉降监测为主；隧道通过影响范围内的地面建（构）筑物增设沉降和倾斜观测点；隧道内联络通道中设隧道拱顶沉降和内空收敛监测断面；隧道主体设三维观测点；隧道内用全站仪监测管片的变形情况。第四章施工风险分析及评估1风险识别依据工程特点，认真分析并识别出所有影响施工进度、工程质量、工程安全、人员安全、环境影响等方面的风险并进行分析评价。结合本工程特殊的地理位置、工程地质水文等特点，参考国内外类似工程隧道施工经验，结合我单位在类似工程施工中的施工经验的基础上，采用专家调查法和层次分析法识别出本工程施工存在的主要风险有：地质勘察准确性风险、盾构始发到达风险；开挖面失稳风险；开挖面有障碍物及盾构机被卡的风险；盾尾密封失效风险；刀具非正常损坏风险；联络通道施工风险；建筑物倾斜或沉降、管线损害、道路破坏风险等。2风险分析2.1地质勘察准确性风险由于地质勘探的局限性，加之成都地层富含有大量的漂石，所以遇到未预测到的不良地质和地下障碍物的风险更大。因此，施工前必须通过地质补勘以及收集临近工程相关资料等手段对隧道工作面前方地层进一步探明。由于存在未知地质，一方面造成盾构等主要施工机械不能很好适应工程地质条件致使掘进困难；另一方面，对施工造成了难以预料的风险，甚至产生灾难性的后果。2.2盾构始发到达风险国内外盾构施工经验表明：盾构始发到达的安全是盾构法隧道施工一个非常重要的环节，目前，国内盾构法隧道多起事故均发生在盾构始发到达上，主要表现在盾构始发到达端头地层的加固（加固方案、加固范围等）、盾构始发到达盾构姿态的控制、良好的泥水平衡的尽快建立、洞口密封破坏等方面。本工程盾构始发、到达端头地层主要为卵石层，从地质勘察钻芯取样及车站开挖观察看，卵石层中卵石空隙由粉砂填充，卵石层在饱水状态下自稳能力差。选择合理可靠的端头地层加固方案、加固范围、良好可靠的密封止水装置对盾构安全始发、到达至关重要。盾构始发到达端头地层处理不当，在破除洞门时，洞门土层坍塌；始发基座定位不够准确、反力架刚度不够，可能使盾构机一出洞就偏离设计轴线。2.3开挖面失稳风险泥水加压式盾构在掘进过程中，泥水不断循环，开挖面的泥膜因受刀盘的切削而处于形成－破坏－形成的过程中。由于地层的变化等因素，开挖面的平衡是相对的。在泥水盾构施工中，合理进行泥水管理、切口水压管理和同步注浆管理，控制每循环掘削量是开挖面稳定的必要保证，由于本工程隧道穿越地层较为复杂，因此，泥浆特性（密度、粘度、压力等）必须适应地层的变化而及时调整，合适的泥水质量和泥水压力对于开挖面稳定是至关重要的，而对于盾构掘进前方一些不确定的地质因素，显然存在一定的风险。其产生的后果主要为：（1）致使前方地表产生较大隆起或沉陷；（2）工作面前方遭遇流砂或发生管涌，盾构机将发生磕头或突沉；（3）推进过程中出现超浅覆土将导致冒顶、泥水冒溢等事故；（4）承压水引起突然涌水回灌，盾构正面塌方；（5）地表产生较大变形，危及地表及周边建（构）筑物及地下管线的安全。2.4盾尾密封失效风险盾尾密封主要是防止地下水、泥水和壁后注浆浆液渗入盾壳后部，确保开挖面的稳定和盾构的正常掘进。由于盾尾密封装置随盾构机移动而向前滑动，当其配置不合理或受力后被磨损和撕拉损坏时，就会使密封失效，隧道涌水涌泥，从而造成开挖面失稳引起严重后果，因此盾尾密封装置的耐久性、密封性能以及能安全方便的更换是盾构施工中一个特殊而重要的问题。盾尾密封失效后，不能保证管片背后注浆效果；加快剩余盾尾密封的磨损速度；地下水和砂可能流入隧道影响盾构掘进，造成地表过大沉陷，从而危及地表正上方及周边建（构）筑物、地下管线的安全。2.5开挖面有障碍物（大漂石）及盾构机被卡的风险由于地下工程地质条件的复杂性以及地质勘探的局限性，以及成都地层存在大量大漂石的特殊性，隧道穿越的地层不可能一一查明，盾构推进工作面前方可能会出现等各类障碍物，造成刀具的非正常损坏，盾构机被卡、盾构机较大破损等情况，使盾构机无法向前推进。2.6刀具非正常损坏风险在盾构机掘进过程中由于掌子面存在大漂石，导致刀具受到大漂石的冲击、偏压；泥浆与砂或破碎卵石粉末有可能形成泥饼，导致局部泥浆糊刀，从而造成刀具的非正常损坏。无论采用地层加固后开仓换刀还是人员带压进舱换刀，都可能带来难以预料的后果。另外因为盾构机换刀的复杂性，可能对工期产生严重影响，从而影响整个工程的进展。2.7联络通道施工风险本工程隧道联络通道位于高地下水位的沙卵石地层中，因此选择合理的地层加固方案和联络通道施工方案，意义重大。施工控制不好，就有可能产生涌水涌砂；造成地表沉陷，建筑物及管线损坏，酿成严重后果。2.8建（构）筑物倾斜或沉降、管线损坏、道路破坏风险盾构区间范围内的建（构）筑物及管线密集，隧道埋深相对较浅，对建筑物影响较大。由于在掘进过程中，对地层存在扰动，可能造成地表建筑物倾斜开裂、地下管线破损，直接影响地面建（构）筑物及管线正常、安全运行，对项目员工和周边居民的生活秩序、人身安全、周边单位财产安全造成极大危害。3风险评估3.1风险评估矩阵风险灾害评估矩阵见表2。表2灾害风险评估矩阵表灾害分类频率(1)可忽略的(2)较轻的(3)严重的(4)灾难性的(A)不可能(10>x)1234(B)难得地(10>x>10)1B2B3B4B(C)偶而地(10>x>10)1C2C3C4C(D)可能地(10>x>10)1D2D3D4D(E)频繁地(x>10)1E2E3E4E后果描述级别灾害风险指标风险决策准则后果可忽略一一级：1A、1B、1C可接受且不必进行管理审视后果较轻二二级：1D、1E、2A2B、3A4A可接受，同时进行管理审视后果严重三三级：2C、2D、3B、3C4B不希望发生；高层管理决策：接受或拒绝风险灾难性后果四四级：2E、3D、3E、4C4D、4E不可接受；停止运营和立即整顿3.2施工风险评价针对成都地铁隧道区间在施工期各个环节可能潜在的各种风险进行定性定量分析，根据表2，综合评价出主要风险源的风险等级如表3所示。表3风险分析综合评价表序号风险因素风险出现的可能性风险评价风险级别1地质勘察准确度中等2C★★★2盾构始发到达中等2C★★★3开挖面失稳较小3☆☆4盾尾密封失效不大3B★★★5开挖面有障碍物（大漂石）及盾构机被卡中等3C★★★6刀具非正常损坏风险较小3☆☆7联通道施工中等3C★★★8建(构)筑物倾斜或沉降、管线损坏、道路破坏不大3B★★★从上表可知：地质勘查准确度、盾构始发到达、盾尾密封失效、开挖面有障碍物及盾构机被卡、联通道施工、建（构）筑物倾斜或沉降、管线损坏风险较大，均为三级风险。第五章施工风险对策1地质补勘及建（构）筑物及地下管线调查为了进一步查明区间隧道工程的地层岩性、地质构造、不良地质和特殊岩土、以及岩、土的物理力学性质；查明沿线卵石土的颗粒组成情况，特别应探明卵石、漂石的组成成分、最大粒径、含量、分布特征、强度等；针对各工程、结合其地质条件，提出合理的工程措施和施工方法建议；分析沿线建筑物、地下构筑物及管线在施工过程中的稳定性、安全性，并提出防护措施建议。我项目部特委托四川地质工程勘察院，对成都市地铁一号线盾构4标段进行乐岩土工程补充勘察，形成相应的岩土工程勘察报告并完成了上报审批。详见【省体育馆～倪家桥～桐梓林～火车南站】盾构区间隧道岩土工程勘察报告。为了在地铁施工中清楚地了解沿线建筑物、地下管线的结构、埋深、与地铁线路的位置关系以及使用情况等，以便采取相应的加固措施，减少对地铁沿线建筑物、管线的影响。现已形成详细的调查报告并完成了上报审批。详见【省体育馆～倪家桥～桐梓林～火车南站】盾构区间建（构）筑物及地下管线调查报告。2盾构机适应性选型及掘进参数控制盾构法是暗挖隧道施工中一种先进的工法。盾构法施工不仅施工进度快，而且无噪音，无振动公害，对地面交通及沿线建筑物、地下管线和居民生活等影响较少。因为盾构法暗挖隧道施工的施工进度快，工程质量优良，安全程度高，对城市环境影响小的优点决定，当工程地质和水文地质条件以及周围环境情况等难以用矿山法和明挖法施工时，盾构法是较好的选择。2.1盾构机适应性选型基于本项目洞身地层的特殊性和成都地铁首次采用盾构法施工，盾构机选型是本工程的关键所在，且盾构掘进是本标段工程关键线路上的关键工序，做好盾构选型，保证盾构机在富水饱和卵石土地层条件下良好的适应性和安全、快速掘进是本标段工程的重点。根据我单位多年来盾构施工经验，结合地质补勘，认真分析地层有关特征和参数，供选型参考。同时加强和国内外盾构制造商的沟通，制定科学合理的盾构选型设计。针对成都工程水文地质的特点，泥水平衡盾构机还应有如下针对性设计：（1）在卵石土居多的条件下，盾构机应采用具有先进技术设计的调浆制浆设备，能够调制出适于成都地质透水性和颗粒分布的合适比重、粘度和含砂率的泥浆，能够在刀具切削后的瞬间迅速形成泥膜，并达到对地层应有的渗透度，对地层能有足够的附着力，能够运送含量很大的卵石。把泥水处理设备与盾构机作为一个整体考虑，首要保证掘进的安全性，其次才考虑泥水分离功能，以保证掘进过程中地表的沉降控制在＋10－30mm的范围内，同时保证预定的施工进度。（2）采用泥水和气垫双仓方式，利用气垫仓较大的气体弹性消除泥水系统正常和非正常的压力波动，确保泥水仓压力的稳定，波动值在0.005Mpa以下。（3）破碎机的破碎粒径达到450mm，使刀盘能有合适的开口尺寸（400mm）和开口率，能够最大限度的将卵石放入舱内，用碎石机破碎，减少刀盘破碎卵石的量，以减少刀盘刀具磨损和非正常损坏。（4）破碎机的破碎能力能适于成都地层卵石土居多的情况。采用较优的设计，使碎石机能够在破碎大量卵石的同时具有足够的使用寿命。（5）泥水输送系统能够输送较大粒径的卵石，以减少刀盘刀具和破碎机的负荷。输泥管的直径应达到12英寸。泥浆泵应能通过120mm粒径的卵石。（6）刀盘刀具对被挡在外面的卵石具有一定的破碎能力，特别对特大漂石具有一定的破碎能力，最大限度地减少人工处理漂石的机率。（7）在泥水仓和气垫仓之间增设闸门，保证可以方便地检修碎石机和清除气垫仓内的漂石。（8）采用面板式刀盘，以保证处理大漂石在保压系统失误的情况下最低的稳定开挖面和保证安全的底线。迫不得已需要人工处理大漂石时，盾构机具有在主机内加固地层的功能，具有完善的气压保压功能，人仓的结构应保证能有最大的有效带压作业时间，刀盘具有一定的稳定土层的功能。（9）盾构机配备有可以进行带压作业的双仓压力仓，保证盾构在需要进行刀具检查、更换及需带压处理大漂石时可以随时进行。（10）刀盘刀具、破碎机、泥浆泵应具有良好的耐磨性。刀具的更换安全方便。（11）刀盘上的主要刀具均采用背装式，在需要时可以在刀盘背后进行刀具更换。（12）盾壳上预留超前注浆孔，在施工过程可以根据需要，进行超前地质勘探、超前钻孔和注浆作业。2.2掘进参数控制（1）通过试掘进，总结出较为合理的掘进参数。主要总结出总推力、上下推力差、推进速度、泥浆比重、泥水仓压力、盾构机转速等参数。（2）合理选择掘进参数。降低刀盘转速，减轻与卵石圆砾的碰撞冲击，减小盾构掘进对地层的扰动。适当降低掘进速度，加强盾构姿态调整与控制，保证盾构掘进方向满足规范及设计要求。（3）严格控制盾构机的推力，避免推力波动变化幅度过大，采用相对较小的推力，根据试掘进段调整合理的推力。（4）加强泥水管理。通过向泥水仓注入优质泥浆，在掌子面形成泥膜，维持掌子面的稳定，同时可降低卵石对刀盘、刀具的磨损。（5）严格控制盾构机压力波动，保持有足量的压缩空气供应，以保证掘进时有稳定的泥水压力。（6）调整注浆参数。适当加大注浆量，有效地填充盾尾空隙，并及时进行二次补充注浆，控制地表沉降。（7）有计划的刀具检查、维修与更换。盾构始发完成后，有计划地进行刀盘、刀具检查，预先采用在合适位置进行地层加固或带压作业等方式，有计划的进行刀具检查，并根据检查的结果进行刀具磨损分析、制定刀具维修与更换方案，进行有计划的刀具检查、维修与更换，确保设备完好率，提高施工效率，减少被动停机。（8）加强鄂式破碎机的维护与维修保养。通过气垫仓定期对鄂式破碎机进行日常维护与维修保养，确保设备完好率。3监控量测3.1监测的目的和意义对于地下工程，虽然在设计阶段进行了各种调查研究和分析，在一定程度上了解了周边岩、土体的特性，但毕竟周边岩、土体只通过勘探调查是不能完全把握的。因此，通过监测充分了解和判断地下工程围岩的特征，预测前方开挖面的稳定性及安全性就成为不可缺少的施工内容之一。施工现场监测正因为具有这种优越的功能，也就在现代化施工中具有了越来越重要的地位。在城市地铁中，因受城市既有建筑和管线影响，施工难度势必增大，因此为确保既有建（构）筑和管线的安全，通过在施工中进行各种监测，综合地分析、判断其结果并反馈到设计施工中，确保施工的安全性及经济性，施工监测就至关重要了。就施工安全性而言，监测具有如下目的：（1）把握施工对周边岩、土体的动态影响；（2）了解各种支护结构在施工过程中的受力状态和变形情况；（3）确认作为构造物的隧道的安全性；（4）把握对周边建（构）筑物、管线的影响。（5）监测结果对设计、施工反馈，监测结果作为未来工程实施性组织计划的指导性参考资料。3.2监测内容根据成都地铁一号线一期工程省体育馆至火车南站盾构工程设计文件要求及其施工特点，并考虑施工过程会对地层产生扰动，有可能引起地表或附近的建筑物、管线变形或沉陷，且有隧道直接穿越砂卵石层，故确定以下监测方案：以盾构法施工的始发端、到达端、隧道直接通过地面建筑物密集段、立交桥、铁路为特殊重点监测区段，设置监测断面，内容包括沉降、倾斜、地下水位、土体分层沉降等。同时考虑区间线路较长，地面建筑及管线的多样性，沿线路方向监测断面，主要以沉降监测为主；为使获得的监测数据具有连续性，沿隧道方向在左右线的隧道中线也需布设沉降观测点；隧道通过影响范围内的所有地面建（构）筑物增设沉降和倾斜观测点；隧道内联络通道中设隧道拱顶沉降和内空收敛监测断面。隧道主体设三维观测点。根据本工程的特点，本工程分必测项目和选测项目：（1）必测项目：①地表沉降、隆起监测；②拱顶下沉量测（联络通道）；③水平收敛量测（联络通道）；④地表建(构)筑物监测；⑤地层水平位移监测；⑥地层垂直位移监测；⑦土层压应力监测；⑧隧道三维观测。（2）选测项目：①水压力监测；②地下水位监测；③钢筋应力监测；④管片混凝土应变监测；⑤管片接缝张开度监测；⑥钢支撑轴力监测（联络通道）；⑦管片外周注浆效果确认测试。3.3测点布置（1）地表沉降点总体上沿盾构隧道轴线每10米布设一个；盾构掘进试验段、重要建（构）筑物每10～30米处，设置地表沉降横向沉陷槽断面。（2）地表建构筑物的水平位移及倾斜监测，每一测区布设3至4个控制点（3）监测点的布设在能够反应地铁施工对地层影响的原状土中，埋设深度应大于1米，其测头为半球形不锈钢沉降测头。见图4所示。图4现场监测点位埋设图（4）地层水平位移、垂直位移、土层压应力监测通过设置10个典型断面进行监测；（5）隧道三维观测通过在隧道内每隔一定距离埋点监测。3.4量测方法（1）地表沉降采用精密水准仪配铟钢尺测量；（2）建筑物的水平位移及建筑物的倾斜观测，分别采用前方交会或极坐标法测定顶部及其相应底部观测点的偏移值。（3）地层水平位移、垂直位移、土层压应力监测采用专用仪器进行监测；图5测斜仪图6振弦式压力计（4）隧道三维观测采用全站仪观测。3.5监控项目控制值根据相关规范及设计要求，各监控项目控制值如下表4和表5所示：表4监控项目控制值结构类型监测项目双线盾构备注地表沉降(mm)隆起10，沉降30拱顶下沉(mm)50内空收敛(mm)20桥梁均匀总沉降值(cm)2.0√L(不包括施工中的沉降)L为相邻墩台间最小跨径长度，以m计；跨径小于25m时仍以25m计算。桥梁相邻墩台均匀总沉降差值(cm)1.0√L(不包括施工中的沉降)股道均匀总沉降值L/400L为扣轨长度，以m计相邻股道不均匀沉降差值L/400围岩与管片间接触压力(MPa)根据施工后实际地质情况确定安全值表5建筑物的地基变形允许值建筑物结构类型地基土类型中低压缩性土高压缩性土砌体承重结构0.0020.003工业与民用建筑相邻桩基沉降差：砖石墙填充边排桩0.0007L0.001L框架结构0.002L0.00L不均匀沉降时不产生附加力的结构多层、高层0.005L0.005L高层或多层建筑物的基础倾斜：H<24m0.0040.00424m≤H<60m0.0030.00360m≤H<100.00250.0025H≥100m0.0020.002高耸结构基础的倾斜：H<20m0.0080.00820m≤H<50m0.0060.00650m≤H<100m0.0050.005100m≤H<150m0.0040.004150m≤H<200m0.0030.003200m≤H<250m0.0020.002高耸结构基础沉降量（mm）:H<100m400100m≤H<200m300200m≤H<250m200注：①L指相邻柱基的中心距，mm，Hg指自室外地面算起的建筑物高度，m；②倾斜是指基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值；③以上控制标准采用《建筑地基基础设计规范》GB50007－2002允许值，如有关部门对建筑物的沉降有特殊要求时，以其要求为准。由于各种管线对沉降影响的敏感性和耐受力因其材质、连接方式、接口材料、对变形的允许指标及施工质量、使用年限不同而有较大差异，为确保安全，一般以对沉降耐受力最低的砂浆接缝砼污水管作为沉降控制基准研究对象。根据结构在正常使用时其受到的应力应小于其允许应力这一标准，管道在地层沉降时产生的变形应小于或等于其允许应力的相应变形范围，得出各种常用管线材料的允许沉降值见表6。表6各种管线的允许沉降值材料允许拉应力（MPa）弹性模量（×104MPa）允许下沉值(mm)C7.50.0550.14560.9C150.0900.22063.3C250.1300.28067.4C350.1600.31568.8C450.1900.33574.6C550.2100.35576.1水泥砂浆0.005～0.010.12320～28灰口铸铁38～4711.5～16169～180A3钢100～20020～1621221～305注：施工过程中，如遇有关部门对建筑物的沉降有特殊要求时，以其要求为准。根据我集团公司在北京、广州、上海、南京、深圳等地城市地铁施工监测的成功经验，我们拟采用《铁路隧道喷锚构筑法技术规则》(TBJ108-92)的Ⅲ级监测管理并配合位移速率作为监测管理基准，即将允许值的三分之二作为警告值，允许值的三分之一作为基准值，将警告值和允许值之间称为警告范围，实测值落在此范围，应提出警告，说明需商讨和采取施工对策，预防最终位移值超限，警告值和基准值之间称为注意范围，实测值落在基准值以下，说明隧道、周边岩土体和建（构）筑物及管线是稳定的、安全的。可按表7变形管理等级指导施工。表7变形管理等级管理等级管理位移施工状态ⅢU0＜Un／３正常施工Ⅱ（Un／３）≤Ｕ0≤（2Un／３）加强掘进参数控制ⅠＵ0＞（2Un／３）采取技术措施注：U0—是实测变形值；Un—是允许变形值。3.6量测频率各项监测项目在施工前测得稳定的初始值，并且不少于两次，各项监测工作频率见表8。对于火车股道的监测，在盾构掘进面距离火车南站前后<20米及通过火车南站时，对轨道的监测频率为1～2次/d、其余按《铁路线路维修规则》的线路设备检查制度办理。表8监测项目频率要求监测项目监测仪器监测频率地表隆起、沉降精密水准仪铟钢尺掘进面前后<20m掘进面前后<50m掘进面前后>50m管片变形监测（沉降、收敛）精密水准仪收敛计土体内部位移(垂直和水平)水准仪、磁环分层沉降仪、倾斜仪衬砌环内力和变形钢筋计和混凝土应变传感器土层压应力土压力传感器孔隙水压力孔隙水压计水位观测水位计地表建筑物监测精密水准仪经纬仪、倾斜仪管线监测精密水准仪铟钢尺、经纬仪3.7监测数据的处理及反馈本监测工程采用地下工程智能监测数据处理软件进行数据处理分析，以数值和图形图表等多种形式描述各项监测项目的变化趋势。根据各个量测项目采集的数据，进行数据处理，并运用反分析的方法，利用计算机对量测数据进行解析分析，得出设计、施工的合理性和问题点，提供给施工方作为变更设计和决定施工方法的依据，实现监测的根本目的。图7监测成果反馈管理程序图4施工风险专项应对施工方案4.1盾构机过建（构）筑物及管线施工技术方案4.1.1施工的指导思想与原则综合考虑该区间隧道的埋深、地质情况以及与建（构）筑物及管线的空间关系，制定本区段施工的指导思想为：“安全、连续、平稳均衡通过建（构）筑物及管线”，并确立“压力合理、防范失水、快速掘进、注浆充分、严密监测、快速反馈、预案恰当”的施工原则。4.1.2盾构施工过程中为了保证地面建（构）筑物及管线不受隧道施工影响，保证所有地面建（构）筑物及管线正常、安全运行。经走访、实地调查隧道左沿线30米范围内的建（构）筑物及管线（临时设施除外）对其使用现状重点进行了现场调查。详见【省体育馆～倪家桥～桐梓林～火车南站】盾构区间建（构）筑物及地下管线调查报告。（1）建（构）筑物调查情况建（构）筑物距隧道比较近，主要建（构）筑物及管线调查情况见表9，影响最大的建筑物及管线有：火车南站股道、人南立交桥、达益大厦、成都信息港等。表9建（构）筑物调查表建筑物名称基础类型及与隧道关系处理措施火车南站民房砖木结构，基础埋深仅为0.5m，有多处裂缝。隧道下穿民房，距地基7.7m。加强监测，控制盾构掘进参数火车南站股道渗水土质填土地基，碎石道床。隧道下穿股道，距地基7.9m。扣轨加固，加强监测，控制盾构掘进参数成都信息港4层框架结构，含1层地下室（车库），基础为明挖扩大基础，部分为人工挖孔桩。扩大基础在隧道区间上方，距隧道顶部5.9m。跟踪注浆加固，加强监测，控制盾构掘进参数达益大厦饭店框架结构，含两层地下室（车库），基础为筏板基础。加强监测，控制盾构掘进参数省建设厅大楼框架结构，含1层地下室，基础为独立基础。基础距隧道边界横向间距3.2m,竖向与隧道顶相持平。加强监测，控制盾构掘进参数中国成达工程公司设计大楼混凝土框架结构，钢筋混凝土方桩，条形基础。桩尖距隧道边界横向间距1.8m，竖向与隧道顶间距0.4m。加强监测，控制盾构掘进参数中国成达工程公司综合楼框剪结构，含两层地下室，筏板基础。距隧道边界横向间距7.3m，竖向与隧道顶间距3.6m。加强监测，控制盾构掘进参数四川省财政职业学校教学辅楼甲砖混结构，条形基础。横向距隧道区间8.8m,竖向6.6m。加强监测，控制盾构掘进参数四川省财政职业学校教学辅楼乙砖混结构，条形基础。横向距隧道边界6.1m,竖向与隧道顶6.4m。加强监测，控制盾构掘进参数四川省军区第一招待所店铺框架结构，条形基础埋深1m。横向距隧道边界2.4m，竖向与隧道顶6.9m。加强监测，控制盾构掘进参数四川省军区第一招待所办公楼框架结构，条形基础。横向距隧道边界10m，竖向与隧道顶7m。加强监测，控制盾构掘进参数机场立交桥墩台基础为人工挖孔桩。墩台基础在隧道两侧或左右线中间。加强监测，控制盾构掘进参数人南立交桥墩台基础为挖孔桩和扩大基础。墩台基础在隧道两侧或左右线中间。跟踪注浆加固，加强监测，控制盾构掘进参数人南立交桥建成于1996年，为二环路重要枢纽，墩台基础采用人工挖孔桩和扩大基础。详见图8、图9、图10和图11。图8人南立交桥与隧道区间平面关系示意图图9人南立交桥A号桥墩与隧道关系图图10人南立交桥B号桥墩与隧道关系图图11人南立交桥2-2剖面图成都信息港（四川电力公司调度宿舍）为4层框架结构，含1层地下室（车库）埋深7.3m，基础为明挖扩大基础，部分为人工挖孔桩，基础中心距隧道右线中心最近处5m，见图12所示。基底距隧道右线拱顶5.9m。图12成都信息港与隧道区间平面关系示意图（2）地下管线调查情况本区间基本上处于人民南路下方，人民南路为成都市的主干道路，沿道路两侧敷设有大量的城市管线，同时在交叉路口还有大量横跨线路的管线存在。当线路处于道路两侧时，区间隧道的上方均存在管线，当线路处于道路中央时，与管线的干扰较小。其中在人民南路－二环路交叉路口的管线埋深较大。主要的城市管线有：污水管、雨水管、煤气管线、电力管线及管沟、电信管及管沟等。其中雨水管、煤气管线、电力管线及管沟、电信管及管沟埋深较浅，离隧道顶垂直距离5.2～17.0m，隧道施工对其影响较小。其中，部分污水管道埋深位置较深，离隧道距离较近，并且多为平口对接的结构形式，隧道施工对其安全的影响较大。在2007年1月6日和1月11日的施工方案和风险预案专家审查会上，与会专家均给予极大的关注，为此，我项目部又委派专人对沿线的污水管线进行了补充调查。结合隧道设计位置，通过对污水管线的高程及井口坐标的现场实测，判断出污水管线的埋深位置、管线走向以及管线与隧道的空间关系等，同时到成都市政管理处污水排放管理所进行了走访调查，获取相关管线位置图纸，污水管线的管壁厚度、接口形式、基础厚度及管道的允许沉降值等详细资料。其中主要的污水管线调查情况见表10。表10污水管道与隧道的空间关系调查表点号里程实测所得高程（基础底面标高）设计高程误差管底基础距隧道顶垂直间距管道基础离隧道的最近距离隧道与管道的走向关系W1K11+874.451490.714490.72-0.0061.1987.034平行W2K11+901.448490.425490.610-0.1850.9996.955平行W3K11+943.227494.827494.91-0.0835.5408.827平行W4K11+975.627490.497490.50-0.0031.3165.065平行W5K12+037.337490.372490.080.2921.3962.647平行W6K12+072.141490.269490.29-0.0211.4101.879斜交W7K12+116.723490.166490.50-0.3341.4521.489斜交W8K12+159.893490.211490.130.0811.6372.394正交W9K12+158.942491.846491.15-0.3042.2752.275正交W10K12+214.194490.013490.20-0.1871.6244.172斜交W11K12+251.391490.024490.10-0.0761.7585.319平行W12K12+320.617489.659489.650.0091.6226.299平行W13K12+324.877492.449492.89-0.4414.4256.001平行W14K12+575.109490.412489.550.8622.1734.647平行W16K12+655.231489.113489.33-0.2171.2742.398斜交W19K12+767.297488.599489.50-0.9011.3204.209平行W20K12+820.754488.605489.33-0.7251.5916.716平行W22K12+870.764488.61489.09-0.481.8467.048斜交W23K12+926.190491.652492.82-1.1685.3235.323正交W24K12+935.102488.840487.561.2802.8592.859正交W28K12+970.559489.101489.37-0.2693.7577.756平行W31K13+052.127492.192491.990.2029.1249.124正交W32K13+055.983488.694488.560.1345.6987.379平行W33K13+063.537494.444494.250.19411.62411.874平行W34K13+064.095493.917494.32-0.40311.12911.739平行W41K13+153.846488.441488.52-0.0796.1347.455斜交W43K13+217.515488.57488.58-0.015.0975.723斜交W44K13+268.848488.262488.61-0.3483.6679.194斜交W45K13+285.773488.106488.11-0.0043.1379.324平行W46K13+313.545488.202488.170.0322.61710.567平行W47K13+377.124488.132488.20-0.0681.8001.800正交W48K13+377.178487.875487.870.0051.54310.657平行W49K13+597.926487.748487.320.4282.3848.533平行W50K13+627.059487.238487.83-0.5922.5337.353平行W52K13+693.467487.434486.980.4544.1814.511斜交W54K13+759.753487.218486.930.2885.4135.539斜交W58K13+894.331486.708486.570.1386.0917.689平行W60K13+958.467486.665486.360.3056.2407.930平行W61K13+995.783486.456486.250.2065.9977.527平行W62K14+032.134486.532486.170.3625.7657.702平行W63K14+062.804486.48486.180.3005.2678.135平行W64K14+100.112486.422486.120.3024.5769.851平行W65K14+233.959487.178486.950.4783.1183.118正交W66K14+230.366490.988491.01-0.0226.9786.978正交W67K14+228.861486.814487.01-0.1962.8372.837正交W68K14+320.000488.784489.23-0.4463.2763.276正交W69K11+863.232491.361新改线无1.8092.234平行W70K11+811.335491.278同上同上1.5532.315平行W71K11+769.830491.276同上同上1.4121.973平行W72K11+721.154491.306同上同上1.2832.053平行W73K11+636.128491.216同上同上1.2516.088平行W74K11+634.313491.358同上同上1.3979.905平行W75K11+525.344491.018同上同上1.9259.933平行W76K11+495.685490.832同上同上1.9059.932平行注明：①本表格中数值均以米为单位。②15、17、18、21四个点为废井，已回填；24、25、26、27、29、30六个点井深仅有1.5～2.0m③通过对污水管线的补充调查，初步判定设计院提供的设计资料与现场管线位置基本符合。埋深位置较深，离隧道距离较近的Φ1200mm污水管线的接口形式为平口相接，接口采用砂浆封堵，每节管道的壁厚为100mm，长度为1200mm。污水管线基础形式为钢筋砼带形基础，如图13所示。图13污水管道基础示意图针对原《【省体育馆～倪家桥～桐梓林～火车南站】盾构区间建（构）筑物及地下管线调查报告》（2006年8月4日）中显示的距隧道顶垂直距离较近的两个地段（里程11＋700、12+160）的污水管线，由于盾构隧道区间施工对其安全影响较大，故在本次补充调查中作为调查工作的重点。经过现场补充调查实测、与相关管理部门联系、结合相邻车站管线改移及基坑开挖情况分析，发现里程11＋700段的污水管线由于受到体育馆站结构及明挖区间施工的影响，已经由原位于左、右线隧道之间改移至右线隧道的右侧。见图14所示。而里程12+160段的污水管线实测数据与原调查报告存在一定的偏差，详见图15所示。图14污水管道改移后实测结果对比图（11+700）图15污水管道补充调查实测结果对比图（12+160）在与成都市政管理处污水排放管理所沟通交流过程中，污水排放管理所相关人员表示人南和二环路区域的污水管线运行基本正常，并未出现管道泄漏及地层塌陷的现象，并且由于污水管线均采用钢筋砼带形基础，盾构机在其下方掘进，估计不会对污水管线的安全造成太大影响。4.1.根据隧道与建（构）筑物空间关系及加固处理图和建（构）筑物及管线调查资料，结合我单位类似工程经验和我项目施工方案专家论证会意见，确定的施工方案是：对建（构）筑物及管线进行详细调查，加强对建（构）筑物及管线的监测，根据监测结果调整盾构机掘进参数，必要时对影响较大的建（构）物及管线采用跟踪注浆加固或补充注浆，确保建（构）筑物、管线及盾构施工安全。（1）人南立交桥预加固施工方案人南立交桥建成于1996年，为二环路重要枢纽，为了保护桩基安全及盾构施工安全，人南立交桥基础（见图8阴影部分，隧道里程：12+926～12+948.554）采用地面跟踪注浆加固。（2）成都信息港预加固施工方案成都信息港（四川电力公司调度宿舍）为4层框架结构，含1层地下室（车库）埋深7.3m，基础为明挖扩大基础，部分为人工挖孔桩，盾构机过四川电力公司调度宿舍楼基础（隧道里程：12+882～13+962）时，在施工过程中，在建筑物敏感部位布置监测点，根据监测情况对建筑采用跟踪注浆进行加固。见图16所示。图16成都信息港预加固横剖面示意图（3）跟踪注浆施工工艺及参数设计注浆工艺流程：施工工艺见图17。管线探测定孔位管线探测定孔位钻孔制浆压浆监测压浆结束下一孔施工小于警界值图17注浆工艺流程图注浆材料：施工预注浆孔采用水泥-水玻璃双液浆，浆液配合比（W:C）选用0.8:1～1.2：1，水泥、水玻璃浆液体积比(C:S)选用1:1，水玻璃浓度（Be’）20～30。动态注浆采用单液浆，浆液配合比（W:C）选用0.8:1～1：1。注浆设备：采用TXU-75A型钻机双管单动回转钻进成孔，SYB-60/160型注浆泵双液注浆。注浆工艺参数：注浆压力P=0.6～2.0Mpa；注浆孔距D=1200mm；浆液凝胶时间Tg=30”～34.2大漂石处理施工方案在掘进过程中，出现下列情况之一时，初步判断刀盘前方遇到大漂石。（1）当刀盘前面出现异常声音时。（2）当正常掘进速度突然变小时。（3）当盾构机推力、扭矩出现波动大时。（4）当刀盘转动时出现刀盘颠簸情况，无法继续掘进时。大漂石的处理是本工程施工的难点，拟采取以下四种方案进行大漂石处理，在施工中按照以下顺序进行方案选择。4.2.1采用盾构机掘削处理大漂石（1）改变掘进参数，适当减小刀盘转数，增大推力。（2）盾构机刀盘上安装有切刀和双刃滚刀。两种刀具配合可以适应从极软土层至极硬砂卵石地层中的掘进。（3）通过碎石机对大漂石进行破碎。4.2.2采取进舱方式进行处理若通过改变盾构机掘进参数，未能破碎大漂石，考虑采用带压进舱方式进行处理。为了确保带压进舱作业安全顺利进行，进舱前必须进行人员培训、土舱压气试验、测定土舱渗水量和人员舱气密性试验等工作。带压进仓大漂石作业工艺流程见图18。停机压入泥浆泥浆循环加压压力确定带压检查停机压入泥浆泥浆循环加压压力确定带压检查带压作业大漂石处理恢复正常掘进气密性试验当刀盘前面出现大漂石现象，经综合分析需停机进舱处理。否是4.2.3采取地层加固后开仓处理出现地层无法保压等情况，不具备带压进舱条件时，考虑从地面进行地层加固和胶结，待掌子面有足够的自稳能力后，进入泥水舱利用液压锤进行大漂石处理。4.2.4形成通道进入刀盘前面处理在盾构机上面的地面不具备加固条件时，采取从盾构机旁边具备条件的地方人工挖孔形成通道，进入刀盘前面利用液压锤进行大漂石处理。见图19所示。图18人工挖孔示意图4.3联络通道施工方案本标段共设有3处联络通道，其中火车南站～桐梓林区间联络通道长约12.89m，桐梓林～倪家桥区间联络通道长约11m，倪家桥～省体育馆区间联络通道长约为13m。其结构由与隧道管片相接的喇叭口、直墙圆弧拱结构的水平通道及中部矩形废水泵房三个部分组成。通道两端开口部分为1.5m×2.0m的矩形洞门，中间部分断面为半圆拱直墙形式：直墙结构宽2.2m，高为2.1m，拱形部分高0.5，宽2.2米，通道中部设防火门一道；通道下面的废水泵房净空断面为4.0m×2.2m×4.8m（长×宽×高）。衬砌采用二次衬砌方式，所有临时支护层厚度均为250mm；通道墙、拱和集水井的结构层为400mm厚的现浇钢筋混凝土；支护层和结构层之间安装防水层。本标段联络通道均处于饱压富水的卵石土地层<3-7>中，在该地层内进行联络通道开挖构筑，地层加固是一道关键的施工措施，关系到联络通道的施工安全和工程施工质量。根据以往施工的成功经验，综合考虑本工程地质、施工条件，决定采取地表降水、隧道内超前小导管注浆加固的施工方案。通道开挖过程中要遵循“新奥法”施工的原则，初期支护要及早封闭周边岩、土体。4.3.1降水施工联络通道所处的卵石土地层属潜压水层，受地下水影响较大。此地层同时具有在失水情况下自稳能力好的特点，故在联络通道前，根据地表条件，采用抽取潜水的深井降水的方法，疏干施工范围内的地下水，提高地层的自稳能力，保证通道施工安全。联络通道降水施工应遵循的原则：（1）施工降水井布置在区间隧道结构、联络通道结构3.0m外。（2）降水施工在联络通道施工20天前开始，在通道结构施工完毕并达到一定强度后停止，以保证区域内的地下水能够疏干。（3）降水深度要保证达到联络通道底1.0m以下（4）降水过程中尽量减少基坑土体自身的扰动。（5）降水连续进行，同时截断地表水的流入。4.3.2为了保证联络通道拆除钢管片时管片的稳定，减小联络通道处管片的变形，保证联络通道处管片受力体系转换过程中结构的稳定。在拆除钢管片前需对联络通道处钢片和砼管片进行支护处理，在拆除钢管片开洞前，将联络通道处10环管片的纵向和环向连接螺栓进行复紧，包括钢管片和砼管片间的连接螺栓，以提高隧道管片的刚度，从而减小开洞时管片变形。此外，将未拆除钢管片的环、纵缝进行焊接连接，提高钢管片门架结构的刚度和整体稳定性。在联络通道开口部位设置临时支撑，支撑体系既要保证有足够的强度、刚度和稳定性，而且要利于联络通道开挖、衬砌等施工作业。4.3.3超前小导管注浆联络通道处地层加固采用是直径为42mm超前注浆小导管注浆，小导管的布置方法分两部分，第一部分在拱顶范围的小导管形成外插角70～150°环向间距为0.3m，纵向间距为1.5m布置。第二部分为废水泵房范围的小导管形成外插角200～300°，环向间距为1m，竖向间距为0.5m布置。（1）注浆材料为增加压浆的可注性，开始时可注粘土—水泥浆；二次补浆选用单液水泥浆或水泥—水玻璃浆液。（2）注浆设备注浆选用BW250型变速注浆泵。（3）注浆压力为防止隧道管片及旁通道结构受到影响，拟选用小压力、多注次的方式；注浆压力一般为0.2MPa～0.5MPa。（4）注浆顺序管片底部——喇叭口处——通道及废水泵房。每一注浆段中遵循先下部、后上部的原则，使加固的浆液逐渐向上扩展，避免死角，改善隧道和旁通道底部土体，提高充填效果。4.3.4通道开挖及初期支护联络通道开挖和支护按照“新奥法”原则进行，做到“短进尺、强支护、早封闭、勤量测”。施工过程中及时反馈量测资料做到信息化施工。联络通道采用全断面开挖，开挖步距为0.5m，采用风镐和铁锹开挖，开挖断面尺寸需考虑通道一定的变形量。保证联络通道的结构尺寸。初期支护采用钢拱架、钢筋网和喷射砼联合支护，初期支护要在开挖后立即施工，并及早将初期支护封闭，以策安全。联络通道开挖过程中要密切注意开挖土层注浆加固效果，当加固土体效果不明显时，及时进行超前小导管二次注浆支护。4.3.5通道结构防水联络通道防水本着“新优材料、刚柔相济、多道防线、防排结合、综合治理”的原则进行施工。联络通道采用防水板全包防水，重点要做好防水板铺设、联络通道与盾构隧道结合部、施工缝等关键部位的防水施工。联络通道防水施工还应注意以下事项：（1）铺设无纺布和EVA之前，应清理初期支护的表面，割除外露钢筋头、注浆管(如有的话)等尖利器物，凿除突出墙面的喷射料，使表面基本平整。（2）防水板的焊接应使用专用焊缝焊机，并应先在地面上试焊，检验焊缝强度和密封性能后，才可正式进洞焊接。（3）每道焊缝必须经过认真仔细的检查，有问题处要补焊，特别是拐角部位两个面搭缝处，应严把焊接质量关。（4）拐角搭接处和超挖部位等复杂面，不应将防水板绷得太紧，防止施作二次衬砌时将防水板拉破。（5）止水条或止水带的安装一定要符合设计要求，正确无误。4.3.6联络通道二次衬砌采用C30模筑防水钢筋混凝土，混凝土抗渗等级不小于S8，二次衬砌厚度为根据不同的断面而不相同。二次衬砌在初期支护收敛稳定后即可进行施工。模板采用全新组合钢模，混凝土泵送入模，插入式振捣器振捣。浇注砼前全面检查所有预埋件的数量、位置是否正确，预埋件安设是否牢固。联络通道二次衬砌分四段进行，首先浇注废水泵房和底板，第二和第三段分别浇注联络通道与盾构隧道结合部，有利于接合部位质量的保证，最后浇注中间剩余部分。由于最后浇注段砼密实度较差，施工中可在拱部预留注浆管，当拱部二次衬砌质量不理想时水泥砂浆补注浆，提高衬砌质量防水效果。4.3.7省体育馆～倪家桥～桐梓林～火车南站区间联络通道采用暗挖法施工，通道处受力复杂，且所处地层地质软硬围岩不均，通道开挖时会对支护结构及周围地层产生一定的位移和变形，这些位移超出一定范围，必然对支护结构及周围地层产生较大影响，因此建立一套严密、科学的量测监控体系，全过程追踪通道结构和周围土体的变形特征，分析、判断、预测施工中可能出现的情况，确保联络通道结构和周围地下管线始终处于安全稳定状态，把施工对周围环境的影响减到最低程度是非常必要的。5施工风险对策5.1地质勘察准确性风险（1）工程施工前，通过补充地质钻孔，进一步查清区间隧道的地质条件，为盾构机选型、盾构掘进参数的选取及制定相应的辅助措施提供第一手准确资料。（2）在施工中，进一步对工作面前方地层进行探明，以便早发现、早处理。（3）盾构机选型时应充分考虑地质勘测资料不准确性的影响，各功能参数选择要留有余地。5.2盾构始发、到达风险对策（1）不提前破除或尽量少破除端头围护结构，采取盾构机自身推进通过，避免在凿除洞门时，洞门土层坍塌。在端头围护结构内使用玻璃纤维筋作为受力筋，其既能保证受力特性同时又能保证盾构机的切削。（2）盾构始发到达时，预先安装洞门圈预埋钢环、帘布橡胶板以及压板等洞门密封装置并确保能够有效使用。在始发端洞门采用外接延长洞门的形式，设置1道帘布橡胶板和2道密封钢刷并充填油脂，确保洞门密封效果。（3）在条件允许时，辅以降水措施，增加地层的自稳能力。在建立起泥水平衡前，必须保证降水效果达到设计要求。（4）盾构始发时，使盾构机在切入掌子面时就建立起泥水平衡，防止出洞时掌子面发生大面积坍塌。根据洞门圈深度、盾构机尺寸等正确计算出盾构开始旋转刀盘以及开始同步注浆的里程，并通过同步注浆将洞门圈回填密实。（5）盾构到达时，在刀盘推出隧道后立即将洞门密封的压板用钢丝绳牢固地捆绑在盾壳上，在刀盘推出洞门前一环开始采用快硬性水泥－水玻璃双液浆对盾尾建筑空隙进行回填。（6）在到达掘进时对近洞口的管片采用[14槽钢通过管片吊装孔进行拉紧，确保在盾构反推力较小的情况下，管片环间的缝隙不至于加大，避免管片间因密封失效而发生渗漏。（7）加强盾构在始发到达段的掘进控制。控制好盾构姿态，在保证泥水参数正常、同步注浆回填密实的前提下，尽量快速完成盾构的始发与到达。同时，充分考虑到由于对端头地层进行了加固处理，地层物理力学性质所发生的改变，掘进时应防止盾构姿态突然变化。5.3开挖面失稳风险对策（1）正确地计算选择合理的舱压，建议舱压采用静止水土压力的1.2倍左右；开挖面由膨润土悬浮液稳定，泥水压力可以精细调节。（2）盾构在砂层中掘进时，及时补充新鲜泥浆。补充前检验泥浆物理性质，测定固体颗粒的密度，泥浆密度，塑性粘滞度，颗粒大小分布。泥浆可渗入砂性土层一定的深度形成一层泥膜，有助于提高土层的自立能力，从而使泥水舱泥浆对整个开挖面发挥有效的支护作用。并使泥浆压力同开挖面土层始终动态平衡。（3）控制推进速度和泥渣排土量及新鲜泥浆补给量。（4）地表沉降与信息反馈。地表沉降是反映盾构正面稳定的一个方面，跟踪测量因盾构掘进而引起的地表沉降情况。（5）开挖面水压信号检查。在检查开挖面水压时，注意检查开挖面水压信号传感器，有时会因管路堵塞而影响正常采集数据。5.4盾尾密封失效风险对策（1）盾尾设三排密封刷，并设一道紧急止水装置，集钢弹簧、钢丝刷、不锈钢金属网于一体。在钢弹簧板和钢丝刷上涂氟树脂防锈剂。采用自动或手动装置经常向密封刷注油脂。（2）针对漏水、渗水、漏泥浆部位集中压注盾尾油脂。（3）避免同步注浆浆液对钢丝刷的损害。配制初凝时间较短的双液浆进行补强注浆，压浆位在盾尾后5～10环。（4）管片尽量居中拼装，以防盾构与管片之间建筑空隙一边大、一边少，从而降低盾尾密封效果。（5）发现尾刷破损要及时更换，达到保护其它未受损尾刷的目的。5.5开挖面有障碍物（大漂石）及盾构机被卡风险的对策开挖面有障碍物详见本章《4.2大漂石处理施工方案》。为防止盾构机被卡，主要对策有以下几点：（1）盾构机设计扭矩考虑了一定的富裕，使盾构机有较大的脱困扭矩；（2）盾构机设计制造时配备有刀盘伸缩系统，在刀盘被卡时可使用刀盘伸缩系统将刀盘缩回，重新启动；（3）掘进时做好同步注浆、掘进参数的控制，防止产生异常情况卡住盾构机。5.6刀具非正常损坏风险对策（1）盾构机刀盘上安装有切刀和双刃滚刀，两种刀具配合可以适应从极软土层至极硬砂卵石地层中的掘进。（2）严格控制盾构机掘进参数，适当减小推力、增大的盾构机转数。（3）改变泥浆的性能，增强泥浆的流动性。（4）泥浆采用优质的浆液。5.7联络通道施工风险对策详见本章《4.3联络通道施工方案》。5.8建（构）筑物倾斜或沉降、管线损坏、道路破坏风险对策详见本章《4.1盾构机过建（构）筑物及管线施工技术方案》。防止道路破坏的主要措施有：（1）详细了解道路的结构、设计情况和使用情况；（2）做好过道路段施工时的掘进参数控制；（3）做好道路的监控量测工作，及时了解道路的变形情况；（4）与道路的管理部门做好联系，并做好应急钢板等材料的准备。第六章施工突发事件风险及对策施工突发事件风险分析及对策见表11。表11隧道突发事件风险分析及对策表序号事件项目事件部位原因措施1盾构机吊装施工风险地面1.未设安全防护装置；2.操作、指挥人员失误；3.捆绑方式不当；4.绳索、吊具缺陷或选择错误；5.起重设备缺陷。1.参与施工的人员必须熟悉盾构组装工艺流程。正确使用劳动防护用品。2.高空作业必须系安全带。3.选用的专业吊装单位必须证照齐全，吊车驾驶员、指挥人员等必须持有效证件上岗。4.吊装以前应制定可行的《盾构机吊装方案》经审批后严格按方案施工。5.在吊装过程中发现异常情况必须立即停止作业，待问题解决后方可继续吊装。2隧道内施工不安全因素隧道内1.电瓶机车出轨、溜车；2.管片滑落（举重臂）；3.管片坠落（行车）；4.火灾；1.在施工中派专人做好轨线的调整工作。2.电瓶车行驶时严格控制行驶速度，速度控制在15公里/小时。3.电机车运行及管片吊运、拼装必须要专人看护检查。每节车辆均有止动装置。4.平时经常检查管片安装机的完好性，管片安装过程中无关人员严禁进入安装现场，防止无谓的人员受伤。5.管片在推进结束后及时跟紧，及时成环。6.储备充足的消防器材，工作人员能熟练使用。3施工用电隧道内与地面1.突发停电；2.人员触电。1.采用双电源供电，发电房安排24小时值班，一但停电，值班人员随时启动自发电系统；2.优先确保隧道内排水、照明、井口提升系统；3.定期检查供电线路、绝缘情况；4.高压电源变压器设防护栅、标识禁止入内；5.高压线固定在边墙侧顶。4暴雨井口1.随时掌握天气情况，与当地气象台保持信息联系，能提前预知预防；2.暴雨前井口盖布，减少暴雨入井量；3.加强地面及隧道内排水。第七章应急救援措施事故发生后，事故现场的人员应立即采取有效措施，进行全方位的抢险救援和应急处理，应急救援领导小组按照职责要求到达规定岗位，立即启动预案，采取有效的控制措施：1垂直运输事故（1）该类事故发生后，切断门吊电源，疏散现场施工人员，保护好现场；（2）对轻伤要立即进行简单的止血、包扎等处理，然后立即专人专车送定点医院进行进一步治疗；（3）重伤事故发生后，首先观察受伤的情况、部位，如发生休克，应先处理休克。遇到呼吸、心跳停止者，应立即进行人工呼吸，胸外心脏挤压。并立即拨打定点医院急救电话（），请求社会援助，派人到路口接救护车；（4）一般事故（死亡1～2人）发生后，立即拨打120电话，在现场做好标记、拍照、摄像等，并报告成都市地铁公司和中铁隧道股份公司安质部。2水平运输事故（1）该类事故发生后，立即切断电瓶车直流供电电源、关闭气阀、打好阻车器，疏散现场施工人员，保护好现场；（2）对轻伤要立即进行简单的止血、包扎等处理，然后立即专人专车送定点医院进行进一步治疗；（3）重伤事故发生后，首先观察受伤的情况、部位，如发生休克，应先处理休克。遇到呼吸、心跳停止者，应立即进行人工呼吸，胸外心脏挤压。并立即拨打定点医院急救电话（），请求社会援助，派人到路口接救护车；（4）一般事故（死亡1～2人）发生后，立即拨打120电话，在现场做好标记、拍照、摄像等，并报告成都市地铁公司和中铁隧道股份公司安质部。3地表沉降、隧道坍塌事故（1）盾构机在软弱地层施工和盾构机穿越建筑物施工时，要严格按照《施工组织设计》和技术交底施工。并提前将可能发生地表沉降、隧道坍塌情况告知附近单位、住户。（2）软弱地层施工和盾构机穿越建筑施工时，要严格控制掘进速度和各项参数，地表要设专人定时监测地表情况，并及时将检测情况反馈到主机室。（3）一旦出现地表有程度较轻沉降或盾构机刀盘前方有坍塌现象，但不会影响到建筑物、住户安全和正常工作生活秩序时，应采取相应的应对措施，严密监测，保证地表沉降或刀盘前方坍塌不加剧。（4）一旦发现地表沉降程度较大或盾构机刀盘前方坍塌较严重，可能威胁到建筑物、住户安全和正常工作生活时，应立即报告地铁公司、安监站、当地居委会等组织，共同协作妥善疏散人员，保护建筑物等。（5）当突发事态较严重，有建筑物倒塌，人员伤亡时，应立即拨打110和定点医院急救电话（），寻求社会力量救援。4隧道突泥、涌水事故（1）当发生突泥涌水突发事故时，在场值班领导、工班长或安全员，应及时组织人员采取措施对突涌水进行处理，同时向调度室汇报，当突涌水无法控制时，应立即将现场人员撤离危险区域，无法立即撤离的机械不予撤离，确保施工人员生命安全。（2）撤离危险场所（一般撤离至洞外）后，立即清点现场施工人员数量，查看有无人员未撤离现场，并立即将现场情况向项目部领导报告。（3）项目部领导接到通知后，应立即启动应急救援预案，组织人力、物力全力抢险救灾，减少或降低灾害损失。（4）当发生人员伤亡时，按紧急抢险方案及时进行救援工作。在确保救援人员安全的情况下进行抢险救灾工作，若自身无救援能力时，应及时上报项目部应急救援领导小组或当地人民政府进行救援，同时做好相关配合救援工作。（5）现场采取设置安全警戒区域或隔离措施，防止其他人员进入危险区域，避免灾害损失的扩大。5管线损坏事故（1）施工以前必须对施工危险区域的管线埋设、走向等情况了解清楚，并制定完善的管线保护和施工方案。（2）一旦出现管线损坏事故，现场值班人员应立即向项目部领导和项目调度报告。（3）项目部领导和各成员小组按照分工立即赶赴现场确认险情，立即启动应急预案，并组织人力、物力自救。（4）根据现场情况，立即通知管线所有单位，报告管线损坏的具体情况，并协助管线所有单位抢修。（5）煤气管道破裂后，煤气会顺着地面或下水道流出，如闻到煤气特有的臭味，要严格禁止明火，并设立临时警戒线，禁止无关人员进入，安排人员疏散交通。立即通知煤气公司抢修。（6）如电力电缆破坏，人员要远离事故点，立即封闭事故点，防止发生触电事故。6隧道通风不畅或有毒有害气体事故（1）隧道掘进超过100环后，应强制利用通风机向隧道内送风。（2）在进行开仓作业时，应利用鼓风机向土仓内送风。在刀盘内进行焊接、切割作业时，作业人员工作时间不能过长，一旦出现有胸闷等现象时，应立即停止作业，待土仓内烟尘排尽，空气置换完成后再进行作业。作业过程中要有专人监护。（3）