上海地鐵楊浦線雙圓盾構(gòu)穿越臨近建筑物及管線施工措施

軌道交通楊浦線(M8)雙圓盾構(gòu)工程xx路～xx路區(qū)間隧道盾構(gòu)推進穿越臨近建筑物及管線施工措施PAGEPAGE4目錄TOC\o"1-3"\u1、工程簡述11.1、臨近建筑物分布情況11.2、臨近管線分布情況11.3、工程地質(zhì)（本區(qū)間隧道地層特征及各土層物理力學(xué)指標統(tǒng)計表見下列表）12、盾構(gòu)推進時控制地面沉降措施42.1、臨近建筑物及管線保護措施42.1.1、嚴格控制盾構(gòu)姿態(tài)42.1.2、嚴格控制盾構(gòu)推進速度42.1.3、嚴格控制盾構(gòu)正面土壓力42.1.4、嚴格控制同步注漿量、壁后補壓漿量及漿液質(zhì)量52.2、穿越?1500污水管三個窨井措施52.3、進洞區(qū)域管線保護措施63、沉降監(jiān)測方案63.1、常規(guī)沉降監(jiān)測63.1.1、地表沉降點布設(shè)63.1.2、地下管線沉降點的布設(shè)73.1.3、建筑物沉降點的布設(shè)73.2、特殊沉降監(jiān)測73.2.1、加密測點73.2.2、增加監(jiān)測頻率83.2.3、動態(tài)信息傳遞83.3、監(jiān)測頻率84、應(yīng)急預(yù)案84.1、應(yīng)急組織94.2、推進施工中的風(fēng)險分析94.3、具體措施94.4、應(yīng)急器材清單104.5、人員聯(lián)絡(luò)清單10上海市軌道交通楊浦線（M8線）雙圓盾構(gòu)隧道工程盾構(gòu)推進穿越臨近建筑物及管線施工措施編制審核審定上海市軌道交通楊浦線（M8線）雙圓盾構(gòu)工程項目經(jīng)理部二零零四年九月1、工程簡述上海市軌道交通楊浦線（M8線）一期工程是上海市重點工程，其中翔殷路站～嫩江路站是采用雙圓盾構(gòu)施工工藝來完成隧道的推進任務(wù)。隧道斷面尺寸：外尺寸：00mm×W10900mm（外徑×寬度）、內(nèi)尺寸：?5700mm×W10300mm（內(nèi)徑×寬度），雙線中心間距：4600mm，隧道長912米（共759環(huán)）。隧道坡度最大為20‰，盾構(gòu)出洞時覆土6.2米、進洞時覆土僅5.2米，最深覆土也僅11.4米左右。豎曲線有R=3000m、5000m不等，平面曲線有R=2000m、3000m、5000m不等。盾構(gòu)沿中原路由南（翔殷路）～北（嫩江路）推進，中原路是中原地區(qū)最主要的干道，兩旁建筑物眾多、地下管線眾多，且部分管線管徑較大。1.1、臨近建筑物分布情況沿中原路在民星路以北，盾構(gòu)推進方向左側(cè)（西側(cè)）沿線都有建筑物且多為一層樓面的玻璃門商鋪。在盾構(gòu)掘進至510環(huán)時開始，玻璃門商鋪墻身結(jié)構(gòu)離隧道結(jié)構(gòu)左邊線水平距離都為2米左右，直至盾構(gòu)進洞。1.2、臨近管線分布情況沿中原路在民星路以北，盾構(gòu)推進方向右側(cè)（東側(cè)）一根?1500污水管和一根?2460雨水管與隧道軸線幾近平行。右側(cè)沿線?1500污水管有三個窨井離隧道結(jié)構(gòu)右邊線的凈距由2米逐漸靠近為只有0.35米。其中當盾構(gòu)掘進至636環(huán)時，盾構(gòu)切口到達第一個窨井；盾構(gòu)掘進至699環(huán)時，盾構(gòu)切口到達第二個窨井；盾構(gòu)掘進至737環(huán)時，盾構(gòu)切口到達第三個窨井。另外，在距進洞端頭井20米位置的第三個窨井，其左側(cè)土體已經(jīng)Φ600、樁長12.8米的高壓旋噴樁進行了加固。在距進洞端頭井4米（進洞加固區(qū)邊界處）位于隧道結(jié)構(gòu)左邊線的位置有?900、?300上水管，?500煤氣管，埋深1.7米左右。1.3、工程地質(zhì)（本區(qū)間隧道地層特征及各土層物理力學(xué)指標統(tǒng)計表見下列表）時代層號巖性層厚(m)層頂標高(m))土層特征最大值～最小值Q4①1雜填土2.30～1..10由粘性土、碎磚磚石及生活活垃圾等組組成。Q43②1褐黃色粉質(zhì)粘土土1.30～1..103.10～1..60無層理，含褐黃黃色、褐色色鐵錳質(zhì)氧氧化斑、結(jié)結(jié)核，粉粒粒含量較高高。②3－1灰色粘質(zhì)粉土5.80～1..201.23～0..76水平韻律薄層理理，含云母母片，質(zhì)不不均，夾不不均勻狀分分布的淤泥泥質(zhì)粉質(zhì)粘粘土薄層。②3－2灰色砂質(zhì)粉土16.75～111.300-1.22～--7.633具水平薄層韻律律層理，含含云母片，夾夾少量淤泥泥質(zhì)土薄層層、斑團。Q42④灰色淤泥質(zhì)粘土土4.40～0..00-5.45～--9.822水平薄層理，鱗鱗片狀，含含少量粉土土斑團、薄薄層及灰白白色貝殼碎碎屑，土質(zhì)質(zhì)較均。軌道交通楊浦線(M8)雙圓盾構(gòu)工程翔殷路～嫩江路區(qū)間隧道盾構(gòu)推進穿越臨近建筑物及管線施工措施PAGEPAGE18各土層物理力學(xué)指標統(tǒng)計表層號土層名稱含水量W（%）天然重度γ（KKN/m33）孔隙比e液限WL（%）塑限WP（%）塑性指數(shù)IP液性指數(shù)IL直剪固快峰值強強度標貫擊數(shù)N(擊擊)壓縮系數(shù)壓縮模量靜止側(cè)壓力系數(shù)數(shù)K0（KN/mm3）內(nèi)聚力C(kPPa)內(nèi)摩擦角φ（00）②1褐黃色粉質(zhì)粘土土28.019.50.7932.620.112.50.6317.2330.257.160.44②3－1灰色粘質(zhì)粉土31.718.60.91929.2850.238.340.38②3－2灰色砂質(zhì)粉土28.918.90.84429.977.50.199.710.350④灰色淤泥質(zhì)粘土土47.417.01.37942.022.619.41.278.7170.972.450.55⑤1灰色粘土35.017.91.06437.821.516.30.8412.3180.603.440.51從地質(zhì)資料來看，盾構(gòu)施工穿越的土層為：②3-2灰色砂質(zhì)粉土。盾構(gòu)在此段推進過程中平面曲線段較多，且隧道處于上坡階段，坡度由8.4‰～20‰～2‰，覆土由10.4米逐漸變?yōu)?.2米。盾構(gòu)穿越土層地質(zhì)縱剖面圖及管線窨井剖面圖見附圖1軌道交通楊浦線(M8)雙圓盾構(gòu)工程翔殷路～嫩江路區(qū)間隧道盾構(gòu)推進穿越臨近建筑物及管線施工措施2、盾構(gòu)推進時控制地面沉降措施由于此處建筑物和管線分別位于隧道結(jié)構(gòu)兩邊，所以盾構(gòu)推進過程中要控制的不僅是地面沉降的單次變化量還要控制地面、管線及建筑物的不均勻沉降。根據(jù)前段時間的盾構(gòu)推進經(jīng)驗，由于此幅條式雙圓盾構(gòu)在極差的砂質(zhì)粉土中推進，對地面擾動較大。比如說，某點處于盾構(gòu)切口處時隆起，隨著盾構(gòu)的推進當其位于盾尾后，該點又開始沉降，雖然累計沉降量還可以，但是此種擾動對處于盾構(gòu)兩邊的建筑物或管線都是很不利的?？傊Ｗo建筑物或者管線其最根本的就是穩(wěn)定的控制地面沉降。2.1、臨近建筑物及管線保護措施2.1.1、嚴格控制盾構(gòu)姿態(tài)盾構(gòu)在曲線推進、糾偏（往上臺或往下壓）推進過程中，實際開挖端面不是圓形而是橢圓，當盾構(gòu)推進軸線相對管片軸線相差較大時，其對土體的擾動或超、欠挖容易引起地面變形。因此在盾構(gòu)推進中盡量做到少糾偏。2.1.2、嚴格控制盾構(gòu)推進速度根據(jù)前段時間的推進經(jīng)驗，盾構(gòu)推進速度對于地面沉降的影響也是很大的，往往盾構(gòu)推進時其它參數(shù)（如土壓力和注漿量）沒怎么變化，但是地面隆沉卻很大。主要原因可能是因為在粉質(zhì)砂土中這種較差土中推進時容易對其產(chǎn)生擠壓從而引起地面變形，因此在推進中需嚴格控制推進速度在2cm/min左右。2.1.3、嚴格控制盾構(gòu)正面土壓力由于幅條式雙圓盾構(gòu)的正面土壓力可以直接獲取，因此在推進過程中土壓力設(shè)定好的情況下，看其波動范圍并結(jié)合盾構(gòu)推力、刀盤扭距、推進速度、螺旋機轉(zhuǎn)速等施工參數(shù)來輔助判斷設(shè)定土壓力的合理性。為了使其波動范圍小可在手動操作土壓力和自動設(shè)定土壓力之間選擇浮動小的方式進行操作。然而正是由于雙圓盾構(gòu)刀盤的特殊形狀（輻條式），在這種比較差的土體（自立性較差）中要維持其正面剛剛被其擾動較大的土體的穩(wěn)定比較困難從而造成盾構(gòu)正面土體的松動。另外在實際盾構(gòu)停推時還發(fā)現(xiàn)盾構(gòu)后退現(xiàn)象比較嚴重，為了克服這種種困難，采取以下幾個針對措施：（1）在設(shè)定土壓力推進的情況下，若其它施工參數(shù)異常則可向上匯報進而通過地面沉降監(jiān)測加測來判斷設(shè)定土壓力的合理性。（2）在盾構(gòu)正常推進的過程中，盾構(gòu)短時間的停推時可采取反轉(zhuǎn)螺旋機來維持正面土壓力或者在非拼裝狀態(tài)時，通過刀盤旋轉(zhuǎn)至扭距較?。蛇m當加膨潤土）情況下往前頂進千斤頂來維持土壓。當然若千斤頂頂進距離超過5cm則可在盾尾適當注漿來穩(wěn)定盾尾的土體使其不發(fā)生大的沉降。（3）盾構(gòu)機后退比較的嚴重的時候一般發(fā)生在拼裝時候，因為在此區(qū)間段推進時，總推力較大最大超過3000T，因此在拼裝時縮了過多千斤頂容易使盾構(gòu)產(chǎn)生后退現(xiàn)象。所以可規(guī)定拼裝管片時只縮相對應(yīng)該管片區(qū)域的千斤頂并且在拼裝其它管片時盡量做到讓穿好螺絲的管片區(qū)域的千斤頂靠上管片。2.1.4、嚴格控制同步注漿量、壁后補壓漿量及漿液質(zhì)量由于盾構(gòu)在該土層中已掘進將500環(huán)，每環(huán)注漿量也已經(jīng)有了一定經(jīng)驗值，考慮到地面后期沉降及此處要求嚴格地面沉降，因此在推進過程適當提高同步注漿量。同步注漿的方式采用：盾構(gòu)未推進時可以預(yù)注一些漿液，在該環(huán)推進結(jié)束后，繼續(xù)注漿一至兩分鐘在停止。在監(jiān)測報表反映的盾尾處有沉降的情況下需先補壓漿完成后方可進行推進。另外，盾構(gòu)推進施工中的注漿，其雙液漿漿液質(zhì)量必須先得到保證，對此可以每天現(xiàn)場做小樣兩次以便隨時對雙液漿的配比進行更改。2.2、穿越?1500污水管三個窨井措施當盾構(gòu)掘進至636環(huán)時，盾構(gòu)切口到達第一個窨井；盾構(gòu)掘進至699環(huán)時，盾構(gòu)切口到達第二個窨井；盾構(gòu)掘進至737環(huán)時，盾構(gòu)切口到達第三個窨井。在距進洞端頭井20米位置的第三個窨井，其左側(cè)土體已經(jīng)Φ600、樁長12.8米的高壓旋噴樁進行了加固。除了2.1所述的措施外，盾構(gòu)掘進至上述環(huán)號前幾環(huán)時特別是盾構(gòu)推進至第三個窨井737環(huán)時，需注意以下事項并采取相應(yīng)措施：（1）推進速度控制在1cm/min以內(nèi)。（2）由于旋噴樁加固土體強度較高，穿越時需密切注意刀盤力矩、螺旋機扭矩等參數(shù)。若刀盤力矩大于50％，可利用加泥泵向刀盤正面適當壓注膨潤土漿或水。當螺旋機油壓大于17MPa時，通過接在螺旋機上的球閥，向螺旋機內(nèi)注膨潤土漿或水。（3）嚴格控制左右土壓力和左右出土量，盾構(gòu)推進時必須有專人統(tǒng)計出土量。（4）盾構(gòu)司機密切注意盾構(gòu)姿態(tài)變化，每環(huán)出兩次測量報表。盾構(gòu)姿態(tài)包括左右行程有無突變、坡度有無突變以及轉(zhuǎn)角有無突變等。（5）安排專人密切觀察地面處該窨井變化情況，加快信息反饋速度，有異常情況立即停止推進，采取相應(yīng)對策。2.3、進洞區(qū)域管線保護措施在距進洞端頭井4米（進洞加固區(qū)邊界處）位于隧道結(jié)構(gòu)左邊線的位置有?900、?300上水管，?500煤氣管，埋深1.7米左右。除了2.1所述的措施外，另外在此制定一些針對性措施：當盾構(gòu)掘進至此處之前，若地面沉降不穩(wěn)定，則可以通過開挖暴露此處上水管的三通閥并通過地面固定點來起吊固定它以使其不受地面沉降的影響。3、沉降監(jiān)測方案在盾構(gòu)施工過程中由于土體的缺失而導(dǎo)致不同程度的地面和隧道沉降，從而會影響到周圍建筑物及地下管線等設(shè)施的正常使用。從該區(qū)間隧道沿線管線資料來看，區(qū)間隧道要經(jīng)過各種地下管線，沿線分布有上水、煤氣、電力、電話、雨水、污水等幾大類管線，埋深一般在地表以下1～3米范圍內(nèi)，其中，隧道軸線東側(cè)的?1500污水管埋深較深，且離盾構(gòu)推進范圍非常接近，在盾構(gòu)推進期間要對地下管線進行跟蹤監(jiān)測。另外，根據(jù)現(xiàn)場實地勘查，盾構(gòu)掘進至民星路后，離隧道結(jié)構(gòu)左邊線約2米的地方沿線都是一層樓面玻璃門商鋪。針對該段隧道沿線地下管線設(shè)施及周邊建筑物情況，結(jié)合盾構(gòu)推進施工中引起地面沉降的機理，進行如下監(jiān)測內(nèi)容：·地表沉降·地下管線沉降·建筑物沉降3.1、常規(guī)沉降監(jiān)測3.1.1、地表沉降點布設(shè)在現(xiàn)場布置平行于盾構(gòu)中心線的沉降監(jiān)測點和垂直于盾構(gòu)中心線的沉降監(jiān)測點。平行于盾構(gòu)中心線的地面監(jiān)測點主要用于觀測盾構(gòu)施工時對地面的影響程度；垂直于盾構(gòu)中心線的地面監(jiān)測點主要用于觀測盾構(gòu)施工時對地面的影響范圍。平行于盾構(gòu)中心線的沉降監(jiān)測點一般情況下布設(shè)三條（盾構(gòu)中心及兩條隧道中心線），每6米布設(shè)一點；垂直于盾構(gòu)中心線的沉降監(jiān)測點每60米布設(shè)一組長34.6米的斷面，每組均為9點，測點距離盾構(gòu)中心線分別為2.3米、3米、5米、7米對稱布設(shè)；（詳見附圖2）另外，在盾構(gòu)進洞時要加密測點，即在適當環(huán)數(shù)增加一組長34.6米的監(jiān)測橫斷面。（詳見附圖3）3.1.2、地下管線沉降點的布設(shè)施工前與各管線單位聯(lián)系，摸清地下管線的準確位置，并將管線落實到具體的布點圖上，擬定在?1500污水管上的該三個窨井附近布設(shè)相應(yīng)的沉降點（詳見附圖3）并做好監(jiān)測點的保護工作。管線沉降監(jiān)測點須布設(shè)在管線頂部，用鋼筋打至管頂，在測量時確保鋼筋緊貼管頂后，再進行讀數(shù)。觀測點上面須加裝活動翻蓋對測點進行保護，并且不影響交通。在施工時加強沿線巡視，發(fā)現(xiàn)問題及時解決。對重要的管線根據(jù)需要跟蹤監(jiān)測，并把監(jiān)測信息及時反饋給各管線單位。根據(jù)該標段內(nèi)隧道沿線環(huán)境的特殊情況及盾構(gòu)施工對地下管線影響的需要，本著既能全面掌握信息，又要經(jīng)濟安全地完成整個隧道工程的原則，對常規(guī)管線的監(jiān)測利用地表沉降監(jiān)測網(wǎng)。但為了更直接地了解盾構(gòu)施工對管線的影響程度，對軸線兩側(cè)各5米范圍內(nèi)各種管線的設(shè)備點（如閥門井、抽氣井、人孔、窨井等）進行直接監(jiān)測，在管線單位的監(jiān)控下確保管線的安全。及時了解管線的沉降速率及沉降量，并控制在容許的范圍內(nèi)。3.1.3、建筑物沉降點的布設(shè)為了及時反映隧道推進區(qū)上方建筑物變形情況，需在隧道結(jié)構(gòu)左邊線的建筑物上設(shè)立沉降監(jiān)測點，測點數(shù)量根據(jù)現(xiàn)場實際需要而定。測點標志采用墻面標志，布設(shè)時，采用沖擊鉆鉆成孔，然后用水泥將道釘封牢。（詳見附圖2）3.2、特殊沉降監(jiān)測3.2.1、加密測點對于管線窨井處，以窨井為中心，在平行于推進軸線方向的18環(huán)范圍內(nèi)加密布設(shè)沉降監(jiān)控點，布設(shè)在管線正上方，縱向間距為3環(huán)。同時對于盾構(gòu)掘進中穿越的三個窨井處各布設(shè)一組長34.6米的監(jiān)測橫斷面（9個點）。3.2.2、增加加監(jiān)測頻率率施工前前所得的初初始數(shù)據(jù)為為三次觀測測平均值，以以保證原始始數(shù)據(jù)的準準確性。在在盾構(gòu)推進進期間應(yīng)密密切關(guān)注監(jiān)監(jiān)測數(shù)據(jù)，必必要時適當當增加監(jiān)測測頻率。待待沉降趨于于穩(wěn)定時，逐逐漸減少監(jiān)監(jiān)測次數(shù)，并并恢復(fù)正常常監(jiān)測，在在地面沉降降穩(wěn)定后方方可停止監(jiān)監(jiān)測。3.2.3、動態(tài)態(tài)信息傳遞遞每一次測量成果果都及時匯匯總給施工工技術(shù)部門門，以便于于施工技術(shù)術(shù)人員及時時了解施工工現(xiàn)狀和相相應(yīng)區(qū)域管管路變形情情況，確定定新的施工工參數(shù)和注注漿量等信信息和指令令，并傳遞遞給盾構(gòu)推推進面，使使推進施工工面及時作作相應(yīng)調(diào)整整，最后通通過監(jiān)測確確定效果，從從而反復(fù)循循環(huán)、驗證證、完善，確確保工程安安全、管線線安全和隧隧道施工質(zhì)質(zhì)量。3.3、監(jiān)測頻頻率監(jiān)測工作必須隨隨施工需要要實行跟蹤蹤服務(wù)。為為確保施工工安全，監(jiān)監(jiān)測點的布布設(shè)立足于于隨時可獲獲得全面信信息，監(jiān)測測頻率必須須根據(jù)施工工需要安排排，每次測測量要注意意輕重緩急急。監(jiān)測頻率具體如如下：（1）地面沉降。監(jiān)監(jiān)測范圍為為盾構(gòu)前30米，后30米，在盾構(gòu)推推進期間每每天測量二二次；（2）對于建筑物及管管線其監(jiān)測測周期需延延長以便對對其進行二二次壁后注注漿。一般般在推進中中根據(jù)需要要可定為一一天三次，早早（7：00）、中（15：00）、晚（21：00）（3）進入進洞階段沉沉降監(jiān)測。在在區(qū)間隧道道盾構(gòu)進洞洞前布設(shè)監(jiān)監(jiān)測點，取取得穩(wěn)定的的測試數(shù)據(jù)據(jù)，在盾構(gòu)構(gòu)進入進洞洞區(qū)域后增增加監(jiān)測頻頻率，監(jiān)測測頻率可根根據(jù)工程需需要隨時調(diào)調(diào)整，必要要時進行連連續(xù)跟蹤監(jiān)監(jiān)測，以滿滿足保護環(huán)環(huán)境的要求求；（4）若若采取以上上措施還不不能很好的的控制地面面沉降，則則可通過在在推進切口口前3環(huán)的兩邊邊中心架立立兩個直尺尺通過水準準儀時時觀觀察地層的的沉降變化化以便隨時時指導(dǎo)盾構(gòu)構(gòu)推進。4、應(yīng)急預(yù)案結(jié)合工程實際情情況，M8線雙圓盾盾構(gòu)項經(jīng)部部以“安全第一一，常備不不懈，以防防為主，全全力搶險”的方針，在在人員、物物資、措施施等各方面面都加以落落實。4.1、應(yīng)急組織織4.1.1盾構(gòu)公公司應(yīng)急領(lǐng)導(dǎo)小小組組長：副組長：組員：分公司各科科室負責(zé)人人4.1.2M88線雙圓盾構(gòu)構(gòu)項目經(jīng)理理部應(yīng)急領(lǐng)導(dǎo)小小組組長：副組長：組員：4.2、推進施工工中的風(fēng)險險分析目前中原路的路路面狀況與與招標時相相比，路面面沉降及損損壞情況更更加嚴重?，F(xiàn)現(xiàn)階段中原原路地下地地質(zhì)狀況較較差，中原原路路面起起伏不平。管管線埋置在在流砂層中中，且管線線本身結(jié)構(gòu)構(gòu)為老式的的混凝土平平接口管，極極易損壞和和造成地質(zhì)質(zhì)災(zāi)害。在在本工況條條件下進行行雙圓盾構(gòu)構(gòu)推進施工工，難度相相當大。推推進當中很很可能出現(xiàn)現(xiàn)以下緊急急情況：（1）地面或管線突然然大幅下沉沉（2）管線滲漏水（3）暴雨造成積水（4）臨時明管被損壞壞（5）臨近建筑物出現(xiàn)現(xiàn)不均勻沉沉降4.3、具體措施4.3.1在盾構(gòu)構(gòu)推進過程程中，若建建筑物或管管線沉降量量接近或超超過警戒范范圍，則立立即在隧道道內(nèi)通過管管片注漿孔孔進行壁后后雙液注漿漿，必要時時采取地面面跟蹤注漿漿措施來保保護建筑物物和管線。4.3.2在盾構(gòu)構(gòu)推進過程程中，一旦旦管線發(fā)生生滲漏水現(xiàn)現(xiàn)象，應(yīng)第第一時間通通知管線單單位，施工工現(xiàn)場組織織好應(yīng)急人人員、搶險險物資，全全力配合管管線單位進進行搶險。若污水涌入土倉，立即停止推進，封閉土倉閘門，盡快組織人力物力進行污