過江段隧道施工風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防及應(yīng)急預(yù)案4151

1、目目 錄錄 目目 錄錄 .1 1 1 1、工程概況、工程概況 .1 1 1.11.1 工程簡(jiǎn)介工程簡(jiǎn)介.1 1.21.2 區(qū)間隧道過江段工程地質(zhì)區(qū)間隧道過江段工程地質(zhì).1 1.2.1 隧道穿越地層 .1 1.2.2 隧道斷面內(nèi)圓礫層分布情況 .5 1.31.3 有害氣體（沼氣）分布情況有害氣體（沼氣）分布情況.10 1.3.1 原區(qū)間內(nèi)沼氣情況的描述 .10 1.3.2 最新區(qū)間內(nèi)沼氣情況的描述 .10 2 2、過江段隧道掘進(jìn)施工主要施工風(fēng)險(xiǎn)、過江段隧道掘進(jìn)施工主要施工風(fēng)險(xiǎn) .1212 2.12.1 盾構(gòu)穿越段富含沼氣盾構(gòu)穿越段富含沼氣.12 2.22.2 圓礫層隧道掘進(jìn)施工圓礫層隧道掘進(jìn)施工

2、.12 2.32.3 承壓水段承壓水段.12 3 3、盾構(gòu)機(jī)針對(duì)性設(shè)計(jì)、盾構(gòu)機(jī)針對(duì)性設(shè)計(jì) .1212 盾構(gòu)機(jī)主圖盾構(gòu)機(jī)主圖 .13 3.13.1 刀盤和刀具刀盤和刀具.13 3.23.2 盾尾密封盾尾密封.15 3.33.3 螺旋機(jī)螺旋機(jī).15 3.43.4 加泥加水口加泥加水口.16 3.53.5 應(yīng)急注漿孔的設(shè)置應(yīng)急注漿孔的設(shè)置.16 3.63.6 同步注漿系統(tǒng)同步注漿系統(tǒng).17 3.73.7 有毒有害氣體監(jiān)測(cè)裝置有毒有害氣體監(jiān)測(cè)裝置.17 4 4、前期準(zhǔn)備工作、前期準(zhǔn)備工作 .1717 4.14.1 沼氣釋放試驗(yàn)沼氣釋放試驗(yàn).17 4.24.2 掘進(jìn)段施工試驗(yàn)掘進(jìn)段施工試驗(yàn).19 4.2

3、.1 渣土改良 .19 4.2.2 隧道通風(fēng) .19 4.2.3 沼氣濃度的控制 .20 4.34.3 管片制作管片制作.21 5 5、沼氣段穿越施工技術(shù)、沼氣段穿越施工技術(shù) .2121 5.15.1 沼氣釋放沼氣釋放.21 5.25.2 施工監(jiān)測(cè)施工監(jiān)測(cè).22 5.2.1 監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn) .22 5.2.2 監(jiān)測(cè)設(shè)備 .22 5.2.3 監(jiān)測(cè)要求 .22 5.35.3 隧道通風(fēng)隧道通風(fēng).23 5.55.5 人員培訓(xùn)人員培訓(xùn).23 5.65.6 掘進(jìn)施工要點(diǎn)掘進(jìn)施工要點(diǎn).23 6 6、圓礫層段施工技術(shù)措施、圓礫層段施工技術(shù)措施 .2424 6.16.1 沼氣預(yù)防措施沼氣預(yù)防措施.25 6262 承壓

4、水預(yù)防措施承壓水預(yù)防措施.25 6.36.3 掘進(jìn)施工技術(shù)措施掘進(jìn)施工技術(shù)措施.25 7 7、承壓水段施工技術(shù)措施、承壓水段施工技術(shù)措施 .2626 8 8、風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)急措施、風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)急措施 .2828 8.18.1 沼氣含量超警戒線沼氣含量超警戒線.28 8.28.2 噴涌噴涌.29 8.38.3 盾尾滲漏盾尾滲漏.29 8.48.4 刀具磨損刀具磨損.29 8.4.1 氣壓法換刀原理 .30 8.4.2 氣壓法供氣方式及施工設(shè)備、材料 .30 8.4.3 氣壓換刀施工前期準(zhǔn)備工作 .31 8.4.4 氣壓作業(yè) .33 8.4.5 刀具檢查和更換 .43 8.4.6 帶壓換刀施工注意事項(xiàng) .44

5、8.4.7 盾構(gòu)恢復(fù)掘進(jìn) .45 8.4.8.應(yīng)急措施.45 8.58.5 其他預(yù)防和應(yīng)急技術(shù)組織措施其他預(yù)防和應(yīng)急技術(shù)組織措施.46 8.68.6 應(yīng)急材料的配備應(yīng)急材料的配備.47 8.78.7 機(jī)械設(shè)備配備機(jī)械設(shè)備配備.47 8.8 應(yīng)急指揮機(jī)構(gòu)及分工.47 8.58.5 人員聯(lián)系方式人員聯(lián)系方式.48 8.68.6 應(yīng)急匯報(bào)制度應(yīng)急匯報(bào)制度.49 1、工程概況、工程概況 1.1 工程簡(jiǎn)介工程簡(jiǎn)介 濱江站富春路站區(qū)間為杭州地鐵 1 號(hào)線工程穿越錢塘江全地下區(qū)間，里程范 圍為 k5880.274k8835.859，區(qū)間左線總長為 2.946km，區(qū)間右線總長為 2.956km。在里程 k6

6、750 和 k8351.9 處設(shè)風(fēng)井 2 座，在 k7220 和 k7810 處設(shè) 2 座聯(lián)絡(luò)通道，其中 k7220 處聯(lián)絡(luò)通道兼排水泵站。 本區(qū)間隧道始于濱江站（江南大道江陵路路口） ，沿江陵路向西北方向前行， 過舟楓路、濱盛路、規(guī)化支路，至江南風(fēng)井進(jìn)洞，隨后盾構(gòu)機(jī)江南風(fēng)井出洞繼續(xù)向 西北推進(jìn)，過聞濤路，穿越南岸江堤和錢塘江，過江后穿越北岸江堤和之江路，再 推進(jìn)至江北風(fēng)井進(jìn)洞，盾構(gòu)機(jī)在江北風(fēng)井出洞后繼續(xù)向西北沿婺江路推進(jìn)至富春路 站進(jìn)洞，整條隧道完成。 江南風(fēng)井位于江陵路聞濤路路口，江北風(fēng)井位于之江路婺江路路口，區(qū)間 隧道采用 2 臺(tái)盾構(gòu)機(jī)先后從濱江站始發(fā)，穿越江南、江北風(fēng)井后抵達(dá)富春路站。

7、 盾構(gòu)從里程 k6+913.3k8+255.0 之間將穿越錢塘江，穿越長度約為 1340m。 圖 1：區(qū)間隧道推進(jìn)線路示意圖 1.2 區(qū)間隧道過江段工程地質(zhì)區(qū)間隧道過江段工程地質(zhì) 1.2.1 隧道穿越地層 過江段隧道掘進(jìn)區(qū)域主要穿越的地層有：5 層粉砂夾砂質(zhì)粉土、7 層砂質(zhì)粉 土、3 層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、2 層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土、1a 層粉質(zhì)粘土、1b 層含 砂粉質(zhì)粘土、2 層細(xì)砂、4 層圓礫。 其土層特征描述和力學(xué)指標(biāo)詳見下表： 土層特征描述 表 1.201 土層土層特征特征 5層 粉 砂夾砂質(zhì) 粉土 灰、青灰色，稍密，飽和，含有機(jī)質(zhì)、云母屑，砂質(zhì)粉土呈團(tuán)塊狀。實(shí)測(cè) 標(biāo)貫錘擊數(shù) 416 擊,平均值

8、 7 擊。靜力觸探錐尖阻力 qc=4.456.43mpa，平均值 5.05mpa，側(cè)壁阻力 fs=38.473.2kpa，平均 值 43.8kpa。全區(qū)分布， ，頂板埋深 5.7017.80m，頂板高程- 11.801.27m，層厚 1.107.60m。 7層 砂 質(zhì)粉土 色，稍密，很濕。含有機(jī)質(zhì)、云母碎屑，具水平層理，夾淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土， 搖振反應(yīng)中等，切面無光澤反應(yīng)，干強(qiáng)度較低，韌性較低，江中夾有淤泥 質(zhì)粉質(zhì)粘土。實(shí)測(cè)標(biāo)貫擊數(shù) 215 擊,平均值 5 擊。靜力觸探錐尖阻力 qc=1.585.45mpa，平均值 3.81mpa，側(cè)壁阻力 fs=43.875.2kpa，平均 值 46.0kpa，

9、屬中等壓縮性土。場(chǎng)區(qū)內(nèi)局部缺失，頂板埋深 8.2024.00m，頂板高程-15.87-6.48m，層厚 0.309.20m。 3層 淤 泥質(zhì)粉質(zhì) 粘土 灰色，流塑，具層理結(jié)構(gòu)，層間夾粉砂。粉土薄層。無搖振反應(yīng)，切面光 滑，干強(qiáng)度中等，韌性中等，實(shí)測(cè)標(biāo)貫擊數(shù) 26 擊，平均值 2.7 擊。全 區(qū)分布，頂板埋深 18.3023.90m，頂板高程-16.00-12.43m，層厚 2.606.70m。 2層 淤 泥質(zhì)粉質(zhì) 粘土 灰色，流塑，具層理結(jié)構(gòu)，層間夾粉砂薄層。無搖振反應(yīng)，切面光滑，干 強(qiáng)度中等，韌性中等，實(shí)測(cè)標(biāo)貫擊數(shù) 26 擊，平均值 3.5 擊。靜力觸探 錐尖阻力 qc=0.974.44mp

10、a，平均值 1.47mpa，側(cè)壁阻力 fs=12.750.6kpa，平均值 25.85kpa，屬高壓縮性土。局部缺失，頂板埋 深 14.4029.00m，頂板高程-22.42-16.80m，層厚 0.907.50m。 1a層粉 質(zhì)粘土 灰綠色、灰黃色，可塑硬塑，含鐵錳斑點(diǎn)，局部夾粉砂團(tuán)塊。實(shí)測(cè)標(biāo)貫 擊數(shù) 526 擊，平均值 10 擊。靜力觸探錐尖阻力 qc=0.797.42mpa，平 均值 2.66mpa，側(cè)壁阻力 fs=18.4237.8kpa，平均值 78.0kpa，屬中等壓 縮性土。局部缺失，頂板埋深 17.5031.80m，頂板高程-26.14- 17.22m，層厚 0.707.80m

11、。 1b層 含 砂粉質(zhì)粘 土 灰、灰黃色，軟塑可塑。含砂，含砂量 515。實(shí)測(cè)標(biāo)貫擊數(shù) 625 擊，平均值 16 擊。靜力觸探錐尖阻力 qc=1.055.02mpa，平均值 2.92mpa，側(cè)壁阻力 fs=27.3180.2kpa，平均值 87.3kpa，屬中等壓縮性 土。局部缺失，頂板埋深 18.4034.70m，頂板高程-26.74-17.96m， 層厚 0.606.70 2層 細(xì) 砂 灰、灰黃色，中密，飽和。含鐵錳質(zhì)結(jié)核，含云母片。實(shí)測(cè)標(biāo)貫擊數(shù) 1735 擊，平均值 29 擊。個(gè)別孔分布，頂板埋深 22.3030.30m，頂板 高程-28.23-22.35m，層厚 0.805.60m。

12、4層 圓 礫 雜色，中密密實(shí)，飽和。圓礫直徑 0.22cm，含量 2035，母巖成 分以砂巖、熔結(jié)凝灰?guī)r、灰?guī)r為主，亞圓形，卵石粒徑 26cm 為主，最 大粒徑 1025cm，含量 2535，局部含塊石，填充中粗砂，砂以石英 質(zhì)中粗砂為主，偶夾薄層粉土透鏡體，實(shí)測(cè)重型動(dòng)探擊數(shù) 9100 擊，平 均值 36 擊，屬低壓縮性土。全區(qū)分布，頂板埋深 23.4035.60m，頂板 高程-32.38-23.18m，揭露最大層厚 14.20m。 力學(xué)指標(biāo)詳見表 1.2021.203。 一區(qū)地層特征 表 1.2-02 天然狀態(tài)的物理性指標(biāo) 壓縮（固結(jié)）試驗(yàn)指標(biāo) 直剪試 驗(yàn) 滲透系數(shù) 原位測(cè) 試 密度 液限塑

13、限 塑性 指數(shù) 液性 指數(shù) 固塊標(biāo)貫 含水 量濕干 土粒 比重 孔隙比 飽和度 76g 壓縮 系數(shù) 壓縮 模量凝聚力 摩擦角 靜止側(cè) 壓力系 數(shù)垂直水平實(shí)測(cè)錘 擊數(shù) woppdgsesrwlwpipilav0.10.2es0.10.2ckokvkhn 層號(hào)土層名稱 %g/cm3%mpa-1mpakpacm/scm/s 擊/30cm 2 砂質(zhì)粉土 30.31.881.442.70.86994.20.1711.537.430.40.413.40e-04 6.59e-0411 3 砂質(zhì)粉土夾粉砂 4.27e-04 6.59e-04 4 砂質(zhì)粉土 331.861.42.70.93695.10.268.

14、44929.50.472.72e-04 4.89e-045 5 粉砂夾砂質(zhì)粉土 30.71.861.422.960.89292.50.1910.254.831.50.347.65e-04 9.92e-046 6 粉砂 26.11.91.512.960.78589.50.17310.554.731.70.3 7 砂質(zhì)粉土夾淤泥質(zhì) 粉質(zhì)粘土 32.11.831.392.70.94991.438.222.8 15.41.20.259.556.330.80.428.04e-04 1.24e-04 8 粉砂 32.31.791.352.680.98687.80.1910.420.53 3 淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土

15、 44.21.751.222.731.2596.441.124.5 16.51.210.663.4718.310.72.40e-04 9.89e-04 1 淤泥粉質(zhì)粘土 39.11.761.272.731.1692.238.522.7 15.81.041910.52.5 2 淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土 37.71.781.292.721.11292.334.521.5 13.11.250.573.7118.815.80.57.81e-04 4.93e-043 3 粉砂 25.31.851.482.690.8282.80.286.868.527.610.6 2 淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土 36.21.771.32.72

16、1.08890.433.221.4 11.91.250.533.9520.5150.53.38e-04 6.21e-045 3 粉細(xì)砂 27.61.811.432.680.89682.80.228.892.530.917.7 2 淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土 36.21.771.32.721.08890.433.221.4 11.91.250.533.9520.5153.38e-04 6.21e-04 3 粉細(xì)砂 27.61.811.432.680.89682.80.228.892.530.9 1 粉質(zhì)粘土 35.81.781.312.731.08889.738.324.6 13.70.830.484.63

17、31.514.90.577.48e-04 1.86e-04 2 含砂粉質(zhì)粘土 23.321.622.710.67294.126.918.48.50.590.276.4124.623.40.471.14e-04 2.25e-04 1 細(xì)砂 162.031.752.680.52980.80.169.8 2 圓礫 2.65 二區(qū)地層力學(xué)特征 表 1.203 天然狀態(tài)的物理性指標(biāo)壓縮（固結(jié)）試驗(yàn)指標(biāo) 直剪試驗(yàn)滲透系數(shù)原位測(cè)試 密度 液限塑限 塑性 指數(shù) 液性 指數(shù) 固塊標(biāo)貫 含水量 濕干 土粒比 重 孔隙比 飽和度 76g 壓縮 系數(shù) 壓縮 模量 凝聚力 摩擦角 靜止側(cè) 壓力系 數(shù) 垂直水平 實(shí)測(cè)錘擊

18、 數(shù) woppdgsesrwlwpipilav0.10.2es0.10.2ckokvkhn 層號(hào)土層名稱 %g/cm3%mpa-1mpakpacm/scm/s 擊/30cm 3 砂質(zhì)粉土 33.91.871.42.70.93497.70.1810.558.429.8 1 砂質(zhì)粉土 33.21.821.372.71.00691.60.227.747.329.85.68e-04 5.12e-0411.3 2 砂質(zhì)粉土 321.881.422.70.996.10.188.818.729.65.10e-04 5.34e-0410 3 砂質(zhì)粉土夾粉砂 28.71.911.492.690.81794.50

19、.1510.675.831.94.27e-04 6.59e-0415 4 砂質(zhì)粉土 32.11.871.422.70.90495.638.222.8 15.4 1.20.218.56928.1 5 粉砂夾砂質(zhì)粉土 29.41.91.472.690.84940.188.185.631.36.29e-04 9.52e-047 6 粉砂 30.31.891.452.690.8569541.124.5 16.5 1.210.18810.8333.40.35.37e-04 7.14e-0425 7 砂質(zhì)粉土 31.91.871.422.70.90495.234.921.6 13.3 1.080.226.

20、99.227.50.44.80e-04 7.08e-045 8 粉砂 24.21.971.592.690.70692.334.521.5 13.1 1.250.1511.815.331.21.19e-03 2.04e-0318 3 淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土 43.41.761.232.731.22696.438.723.2 15.5 1.350.72.8118.311.10.531.02e-07 2.60e-072.7 1 淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土 41.61.781.262.731.1896.240.223.5 16.6 1.150.653.1519.213.12.40e-07 1.93e-063 2 淤泥質(zhì)粉

21、質(zhì)粘土 411.771.262.731.17495.43823.2 14.8 1.240.652.9918.813.10.591.11e-08 3.06e-083.5 2 淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土 40.61.751.252.731.18793.339.826.4 13.4 1.070.732.8916.712.810 1a 粉質(zhì)粘土 25.71.991.592.720.721973421.7 12.4 0.350.266.7934.719.13.33e-07 7.93e-0716 1b 含砂粉質(zhì)粘土 23.82.011.622.710.67296.226.218.37.90.70.265.3621.8

22、22.60.53 3 圓礫 2.66 1 粉質(zhì)粘土 30.61.921.482.730.8697.63320.9 12.1 0.810.394.2539.917.1 2 細(xì)砂 23.21.961.62.680.68590.90.1610.823.332.80.241.02e-03 1.22e-03 1.2.2 隧道斷面內(nèi)圓礫層分布情況 （1）原地質(zhì)詳勘 圓礫層的分布，根據(jù)原詳勘資料“5.4.2區(qū)地基土分析”中描述：在樁號(hào) k6+957k7+704.5m， 層細(xì)砂、圓礫層層細(xì)砂、圓礫層頂部 1 2m 分布盾構(gòu)開挖范圍的底部。 從上述文字中，可以理解為圓礫層侵入隧道斷面的區(qū)域不到 50 米米，且僅

23、侵入隧道 斷面 12 米米。但根據(jù)地質(zhì)勘探柱狀圖顯示，圓礫層侵入隧道斷面深度達(dá) 2.26 米左 右，涉及區(qū)域約 296.8 米。 （詳見原詳勘地質(zhì)剖面圖） （2）地質(zhì)補(bǔ)勘 為進(jìn)一步真實(shí)的弄清圓礫層侵入隧道斷面的深度和侵入?yún)^(qū)域的長度，我項(xiàng)目 部又特委托浙江省工程勘察院對(duì)隧道沿線地質(zhì)進(jìn)行補(bǔ)勘。根據(jù)新的地質(zhì)補(bǔ)勘資料 顯示，圓礫層圓礫層侵入隧道深度最大達(dá)達(dá) 3.1 米米左右，等于侵入了隧道半個(gè)斷面，且侵入 區(qū)域達(dá) 440 多米多米。圓礫層礫石最大長度近 9 厘米厘米，寬度約 4 厘米，厚度約厘米，厚度約 34 厘厘 米。見下面取樣照片。米。見下面取樣照片。 （詳見補(bǔ)勘地質(zhì)剖面圖） 補(bǔ)勘圓礫層取樣實(shí)照

24、從施工風(fēng)險(xiǎn)考慮，為確保施工的安全，必須盡量將施工風(fēng)險(xiǎn)考慮全面。為此， 根據(jù)兩次地質(zhì)勘探情況，實(shí)際施工應(yīng)取綜合兩次勘探情況最不利情況作為施工參 照。綜合兩次勘探結(jié)果，圓礫層侵入隧道斷面長度達(dá) 520 多米，侵入深度達(dá) 3.1m。 （附綜合兩次勘探后的地質(zhì)剖面圖及隧道軸線，包括沖刷線位置） （3）建議調(diào)整軸線 根據(jù)兩次勘探資料綜合分析，圓礫層侵入隧道斷面和深度大大超過了原投標(biāo) 時(shí)的概況。從規(guī)避施工風(fēng)險(xiǎn)角度上，應(yīng)對(duì)隧道軸線作適當(dāng)調(diào)整，盡量避免或減少 圓礫層在隧道斷面的侵入。此項(xiàng)內(nèi)容在 08 年 3 月 18 日穿越錢塘江段施工技術(shù)方 案專家評(píng)審會(huì)上得到了專家們的一致認(rèn)可和確認(rèn)。 從圓礫層侵入隧道斷面

25、的長度和深度，及隧道所處地理環(huán)境來分析，圓礫層侵 入隧道斷面深度和長度越少越好。為此，根據(jù)專家會(huì)評(píng)審意見，建議將隧道軸線 進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整分兩種情況： 1）新包絡(luò)線下隧道最小覆土 3m 按此設(shè)計(jì)軸線，圓礫層侵入隧道斷面情況如下：侵入長度僅約 51m，侵入隧道 深度最大約為 0.74m。 2）新包絡(luò)線下隧道最小覆土 3.5m 按此設(shè)計(jì)軸線，圓礫層侵入隧道斷面情況如下：侵入長度僅約 183.5m，侵入隧 道深度最大約為 1.28m。 從上述兩種軸線調(diào)整，在滿足設(shè)計(jì)要求的前提下，盡可能選擇沖刷線下隧道最 小覆土 3m，盡量減小江底圓礫層對(duì)隧道掘進(jìn)施工帶來的風(fēng)險(xiǎn)。 1.2.3 過江段承壓水文情況 （1）

26、錢塘江水體 錢塘江是浙江省第一河流，其發(fā)源于安徽休寧縣境內(nèi)懷玉山主峰六股尖，在 浙江省海鹽縣澉浦注入杭州灣，干流長度 668km，流域面積達(dá) 55558km2，匯水面 積達(dá) 3.13 萬 km2。其洪汛受梅汛控制，汛期時(shí)，江水面暴漲，據(jù)富春江蘆茨水文 站資料，錢塘江徑流有明顯的年際和年內(nèi)變化，其最大年徑流總量 539 億 m3（1954 年） ，最小年徑流總量 130 億 m3（1979 年） ，多年年逕流量在 301 億 m3 左右，實(shí)測(cè)最大洪峰流量達(dá) 29000m3/s（1955 年） ，最小流量 15.4m3/s(1934 年)。 錢塘江屬感潮型河流，呈不規(guī)則半日潮型，水位直接受潮汐影響

27、，變化幅度 大，場(chǎng)區(qū)地處強(qiáng)潮河口，獨(dú)特的地理環(huán)境形成了舉世聞名的錢江涌潮。據(jù)杭州錢 江四橋上游 3.3km 的閘口水文站資料，錢塘江歷年最高潮水位 8.11m（1997 年 8 月 19 日，黃海高程，下同） ，歷年最低潮水位為 1.24m（1954 年 8 月 10 日） ，多 年平均高潮位 4.45m，多年平均低潮位 3.96m，多年平均潮差 0.46m，歷年最大潮 差 4.90m，多年平均漲潮歷時(shí) 1 小時(shí) 32 分，多年平均落潮歷時(shí) 10 小時(shí) 53 分；據(jù) 杭州錢江二橋下游 3.3km 的七堡水文站資料，錢塘江歷年最高潮水位 7.98m（1997 年 8 月 19 日，1985 年國

28、家高程基準(zhǔn)，下同） ，歷年最低潮水位為 1.26m（1955 年 8 月 14 日） ，多年平均高潮位 4.44m，多年平均低潮位 3.75m，多年平均潮差 0.69m，歷年最大潮差 4.02m，多年平均漲潮歷時(shí) 1 小時(shí) 25 分，多年平均落潮歷時(shí) 11 小時(shí) 01 分。按內(nèi)插法，鄰近工程場(chǎng)區(qū)的錢塘江歷年最高潮水位高程可取 8.06m。錢塘江百年一遇最高洪水位 8.52m，300 年一遇最高洪水位為 8.85m。 隧道區(qū)江面寬約 1310 米，勘探期間水面高程一般為 2.804.80m，勘察期間 受涌潮影響時(shí)，潮差約 12 米。 由于水動(dòng)力條件復(fù)雜，錢塘江杭州段河槽極不穩(wěn)定，歷史上曾形成大沖

29、大淤 的變化，年內(nèi)沖淤特點(diǎn)表現(xiàn)為“洪沖潮淤” ，隨著兩岸標(biāo)準(zhǔn)堤防的建成，岸線受到 堤塘的限制，目前岸線已經(jīng)基本趨于穩(wěn)定。 （2）地下水類型 場(chǎng)地地下水主要為第四系松散巖類孔隙潛水、孔隙承壓水以及基巖裂隙水。 根據(jù)地下水的含水介質(zhì)、賦存條件、水理性質(zhì)和水力特征，勘探深度內(nèi)可劃分為 第四系松散巖類孔隙潛水和承壓水以及基巖裂隙水。 1) 潛水 擬建場(chǎng)地淺層地下水屬孔隙性潛水，主要賦存于表層填土及17 層粉土、 粉砂中，由大氣降水和地表水徑流補(bǔ)給，地下水位受季節(jié)以及錢塘江地表水的影 響較大。 錢塘江南岸勘探期間測(cè)得鉆孔靜止水位埋深 4.957.60m，相應(yīng)高程 0.412.02m；北岸勘探場(chǎng)地西側(cè)的浙

30、江廣電中心基坑開挖施工，采用井點(diǎn)降水， 影響本場(chǎng)地的地下水位，勘探期間測(cè)得鉆孔靜止水位埋深 7.007.60m，相應(yīng)高程 0.420.97m，基坑降水停止后，根據(jù)后期觀測(cè)，水位恢復(fù)為埋深 3.60m 左右（高 程為 4.0m） 。 根據(jù)錢塘江閘口和七堡歷年最高潮水位高程，工程區(qū)錢塘江最高設(shè)計(jì)水位可 取 8.85m，目前北岸的地面高程 7.60m 左右，南岸的地面高程 6.20m 左右，考慮最 不利的因素即洪水位持續(xù)時(shí)間較長，兩岸地表積水及設(shè)計(jì)地面回填后高程北岸、 南岸分別為 7.84、6.75m，建議兩岸的抗浮設(shè)計(jì)水位高程取設(shè)計(jì)地面高程，即南岸 中間風(fēng)井抗浮設(shè)計(jì)水位高程取 6.75m，北岸中間

31、風(fēng)井抗浮設(shè)計(jì)水位高程取 7.84m。 2) 孔隙承壓水 區(qū)有兩層承壓水。第一承壓水分布于江南岸區(qū)內(nèi)，含水層分布在3 粉砂 層中，水量小中等；該層位于盾構(gòu)隧道底板以下一定深度，對(duì)盾構(gòu)掘進(jìn)無影響； 由于地下連續(xù)墻穿透了3 層，第一承壓水對(duì)江南中間風(fēng)井施工也無影響。故本次 勘測(cè)未實(shí)測(cè)第一承壓水水頭高度。 第二孔隙承壓水： 錢塘江南岸承壓含水層主要分布于深部的層細(xì)砂、圓礫層中，水量較豐富， 隔水層為上部的淤泥質(zhì)土和粘土層（、層） 。承壓含水層頂板高程為- 38.02-37.20m，隔水層頂板高程為-15.25-16.00m；根據(jù)勘察在承壓水抽水孔的 1 個(gè)觀測(cè)孔中同時(shí)進(jìn)行了承壓水水頭測(cè)試，將上部潛水含

32、水層用鐵制套管隔離， 2007 年 3 月至 4 月 1 日實(shí)測(cè)承壓水頭埋深在地表下 6.257.45m，相應(yīng)高程為- 1.53-2.73m。 北岸承壓含水層主要分布于深部的4 層圓礫和2 層圓礫中，水量較豐富， 隔水層為上部的淤泥質(zhì)土和粘土層（、層） 。承壓含水層頂板高程為-26.00- 24.82m，隔水層頂板高程為-14.02-15.12m；根據(jù)勘察在承壓水抽水孔的兩個(gè)觀 測(cè)孔中同時(shí)進(jìn)行了地下承壓水水頭測(cè)試，將上部潛水含水層用鐵制套管隔離， 2007 年 2 月實(shí)測(cè)承壓水頭埋深在地表下 10.85 米，相應(yīng)高程為-3.23 米； 2007 年 3 月至至 4 月 1 日實(shí)測(cè)承壓水頭埋深在

33、地表下 7.708.24 米，相應(yīng)高程為 0.08- 0.62 米。根據(jù)周邊類似鉆孔灌注樁施工經(jīng)驗(yàn)，由于承壓水流速較小，承壓水對(duì)鉆 孔灌注樁和地下連續(xù)墻施工無影響。 江中段根據(jù)沖刷線下最小覆土 3.5m，隧道斷面內(nèi)最大承壓水壓力將達(dá) 3.1kg。 3) 基巖水 基巖裂隙水：賦存于強(qiáng)風(fēng)化、中風(fēng)化基巖中，含水量主要受構(gòu)造和節(jié)理裂隙 控制。由于場(chǎng)地基巖裂隙不發(fā)育，故基巖裂隙水水量一般不大。 4）土層滲透系數(shù) 區(qū)土層滲透系數(shù)成果表 表 1.2-3 層號(hào)土 名室內(nèi)試驗(yàn)滲透系數(shù)（cm/s）現(xiàn)場(chǎng)抽水試驗(yàn)滲 透系數(shù)（cm/s） kvkhk 2砂質(zhì)粉土3.4010-46.5910-4 4砂質(zhì)粉土2.7210-4

34、4.9810-4 5粉砂夾砂質(zhì)粉土7.6510-59.9210-5 6粉砂 7 砂質(zhì)粉土夾淤泥質(zhì) 粉質(zhì)粘土 8.0410-41.2410-3 2.2410-3 3淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土2.410-89.8910-8 1淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土 2淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土7.8110-74.9310-6 3粉砂 2淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土3.3810-76.2110-6 3細(xì)粉砂 1粉質(zhì)粘土7.4810-61.8610-7 2含砂粉質(zhì)粘土1.1410-62.2510-6 區(qū)土層滲透系數(shù)成果表 表 1.2-4 室內(nèi)試驗(yàn)滲透系數(shù)（cm/s） 現(xiàn)場(chǎng)抽水試驗(yàn)滲透 系數(shù)（cm/s） 層號(hào)土 名 kvkhk 1 砂質(zhì)粉土 5.6810-45.1

35、210-4 2 砂質(zhì)粉土 5.1010-45.3410-4 3 砂質(zhì)粉土夾粉砂 4.2710-46.5910-4 4 砂質(zhì)粉土 5 粉砂夾砂質(zhì)粉土 6.2910-49.5210-4 6 粉砂 8.8210-49.5510-4 7 砂質(zhì)粉土夾淤泥質(zhì) 粉質(zhì)粘土 4.8010-47.0810-4 8 粉砂 1.1910-32.0410-3 3.3310-3 3 淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土 1.0210-72.6010-7 / 1 淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土 2.4010-71.9310-6 / 2 淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土/ 3 粉砂/ 2 淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土/ 1a 粉質(zhì)粘土 3.3310-77.9310-7 / 1b 含砂粉質(zhì)粘土/

36、 2 細(xì)砂 1.0210-31.2210-3 / 江北 5.010-2 4 圓礫層 江南 8.610-2 / 1.3 有害氣體（沼氣）分布情況有害氣體（沼氣）分布情況 本區(qū)間隧道內(nèi)掘進(jìn)范圍內(nèi)存在大片的沼氣含氣層。 1.3.1 原區(qū)間內(nèi)沼氣情況的描述 根據(jù)業(yè)主原提供的： 杭州地鐵 1 號(hào)線標(biāo)濱江站富春路站區(qū)間巖土工程 詳細(xì)勘察報(bào)告-浙江華東建設(shè)工程有限公司（2007.3）的地質(zhì)勘探資料。本 工程區(qū)域內(nèi)沼氣情況的描述如下：“3.7 不良地質(zhì)作用和地下障礙物-6） ”中 描述：本次勘察北岸及江中鉆孔未發(fā)現(xiàn)有沼氣。結(jié)合地?zé)釁^(qū)域調(diào)查報(bào)告，初步分初步分 析析濱江站至樁號(hào) k6+850，區(qū)內(nèi)分布有沼氣。 根

37、據(jù)上述資料，濱江站江南風(fēng)井錢塘江南岸區(qū)域可能存在沼氣。但江中根據(jù)上述資料，濱江站江南風(fēng)井錢塘江南岸區(qū)域可能存在沼氣。但江中 及北岸無沼氣。及北岸無沼氣。 1.3.2 最新區(qū)間內(nèi)沼氣情況的描述 但根據(jù)業(yè)主于 2008 年 2 月 2 日下午召開的關(guān)于“過錢塘江過江隧道段、江南 風(fēng)井段有害氣體”會(huì)議，及 2008 年 2 月 20 日拿到的浙江省地礦勘察院施工的 杭州地鐵 1 號(hào)線濱江站富春路站區(qū)間地下有害氣體特性研究報(bào)告（江南風(fēng)井段、 錢塘江過江隧道段）。均指出： （1）濱江站江南岸：濱江站江南岸： 1）濱江站富春路站區(qū)間江南風(fēng)井段地下氣體主要成份為甲烷，其體積約占 90.4%92.8%；其次為

38、氮?dú)?，約占 5.31% 7.67%，二氧化碳約占 1.53% 1.92%，還有一些微量的一氧化碳； 2）從濱盛路至錢塘江邊的 k6+500 k6+900 里程范圍內(nèi)分布著壓力大小不一 的有害氣體。一部份在里程 k6+564 附近小范圍分布，另一部分沿南北方向呈長條 狀分布，與地鐵隧道線交匯于江南風(fēng)井位置； 3）江南風(fēng)井段地下氣體以囊狀形式存在，主要賦存在3 層粉細(xì)砂層，含氣 層頂板埋深在地面以下 26 27m 處；含氣層底板埋深在地面以下 28 30m 處； 4）江南風(fēng)井段2 層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層為氣源層， 3 層粉細(xì)砂層為主要儲(chǔ) 氣層； 5）k6+564 附近氣體分布范圍較小，中心最大氣壓 0

39、.38mpa，而長條狀氣帶分 布范圍較廣，進(jìn)一步向江中延伸，中心最大氣壓 0.4mpa； 6）實(shí)測(cè)得出江南風(fēng)井段地下有害氣體最大流量為 26.8m3/h。 （2 2）過江隧道段：）過江隧道段： 1）過江隧道地下氣體主要成份為甲烷，其體積約占 91.6%94.6%；其次為氮 氣，約占 1.9% 5.7%，二氧化碳約占 2.58% 3.44%，還有一些微量的一氧化碳； 2）過江隧道地鐵盾構(gòu)線自江南岸至主航道均存在有害氣體，主航道至江北岸 不存在有害氣體； 3）過江隧道地下氣體以囊狀形式存在，主要賦存于細(xì)砂及圓礫層上部，含氣 層頂板埋深在地面以下 21 23m 處；含氣層底板埋深在地面以下 24 2

40、8m 處.含 氣層沿隧道結(jié)構(gòu)線長度 540m； 4）過江隧道的2 層淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層為氣源層， （12）2 層細(xì)砂層為主要儲(chǔ) 氣層； （5）錢塘江靠近南岸位置處氣體壓力較大，最大氣壓約 0.220.39mpa，并 沿結(jié)構(gòu)線向北岸逐漸減??； （6）過江隧道地下有害氣體最大流量為 48.85m3/h。 關(guān)于沼氣情況的描述，前后兩次地質(zhì)勘探資料在沼氣分布范圍、氣流量等方關(guān)于沼氣情況的描述，前后兩次地質(zhì)勘探資料在沼氣分布范圍、氣流量等方 面均存在較大的差異。面均存在較大的差異。 下圖為新勘探過程中沼氣段沼氣釋放時(shí)的照片。 陸地上沼氣釋放情況的照片 錢塘江中沼氣釋放的照片 2、過江段隧道掘進(jìn)施工主要施工

41、風(fēng)險(xiǎn)、過江段隧道掘進(jìn)施工主要施工風(fēng)險(xiǎn) 2.1 盾構(gòu)穿越段富含沼氣盾構(gòu)穿越段富含沼氣 根據(jù)新的有毒有害氣體勘察報(bào)告，過江段靠江南岸一側(cè)富含沼氣，長度約 540m，沼氣壓力最大達(dá) 0.4mpa，流量達(dá) 48.85m3/h。施工風(fēng)險(xiǎn)較大，在施工前和 施工時(shí)應(yīng)采取措施，確保施工安全。沼氣段施工具體詳見沼氣段施工防治專項(xiàng)施 工方案。 2.2 圓礫層隧道掘進(jìn)施工圓礫層隧道掘進(jìn)施工 根據(jù)調(diào)整沖刷線下隧道最小覆土 3.5m 情況，過江段盾構(gòu)進(jìn)入錢塘江將穿越 近 183.5 米的圓礫層，圓礫層最大侵入深度達(dá) 1.28 米。上半部為砂層和砂性土， 在施工中需采取措施，予以確保隧道軸線及施工安全。同時(shí)，圓礫層及砂性

42、土層 有可能對(duì)盾構(gòu)刀具產(chǎn)生嚴(yán)重磨損，需進(jìn)行江中換刀。氣壓換刀詳見氣壓換刀專項(xiàng) 施工方案。 2.3 承壓水段承壓水段 本工程過江段盾構(gòu)穿越地層為砂層和圓礫層，此地層除富含沼氣外，還含承 壓水，在施工中需采取措施，預(yù)防螺旋機(jī)噴涌和盾尾滲漏。 3、盾構(gòu)機(jī)針對(duì)性設(shè)計(jì)、盾構(gòu)機(jī)針對(duì)性設(shè)計(jì) 根據(jù)地質(zhì)詳勘和補(bǔ)勘資料、有毒有害氣體勘察報(bào)告，結(jié)合本工程地質(zhì)狀況， 特別是過江段地質(zhì)狀況，綜合兩次盾構(gòu)機(jī)專題專家評(píng)審會(huì)和一次穿越錢塘江段施 工技術(shù)專家評(píng)審會(huì)意見，及成都地鐵施工經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，對(duì)本工程所采用的盾構(gòu)機(jī) 進(jìn)行了針對(duì)性的設(shè)計(jì)。 盾構(gòu)機(jī)主圖盾構(gòu)機(jī)主圖 3.1 刀盤和刀具刀盤和刀具 刀盤和刀具除了要適應(yīng)本工程的砂性地層

43、外，最主要是要滿足過江段圓礫層 段施工要求。 （1）刀盤 根據(jù) 2 次盾構(gòu)機(jī)專家評(píng)審會(huì)的意見，除了在刀盤、刀具、螺旋機(jī)都部位按原 要求加強(qiáng)耐磨外，還根據(jù)補(bǔ)勘結(jié)果，及總結(jié)成都地鐵施工情況，對(duì)盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行了 改進(jìn)： 1）增大盾構(gòu)機(jī)開口率。開口率由原來的 30%擴(kuò)大到約 40%； 2）配有 2 套刀具磨損檢測(cè)裝置。 盾構(gòu)機(jī)場(chǎng)景照片盾構(gòu)機(jī)場(chǎng)景照片 （2）刀具 刀具設(shè)計(jì)根據(jù)本工程地質(zhì)及成都地鐵施工經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上不斷進(jìn)行調(diào)整和改進(jìn)。 1）刀具數(shù)量由原來的 144 把調(diào)整為 191 把。切削刀 70 把，弧面切削刀 12 把，中心刀 1 把，貝殼刀 52 把，撕裂刀 21 把，周邊刀 35 把； 2）對(duì)撕裂刀的

44、形狀和耐磨程度作了改良，使刀具更加適應(yīng)地層。 3.2 盾尾密封盾尾密封 盾構(gòu)施工理論上有“護(hù)頭護(hù)尾”之說。而護(hù)尾就是指盾尾的防滲防漏。特別 是在長距離江河底下及含承壓水的砂性土層段施工時(shí)，盾尾密封的好壞尤關(guān)重要。 本工程盾構(gòu)機(jī)盾尾密封設(shè)計(jì) 為三道盾尾密封，呈鈍角形。采 用焊接式鋼絲密封刷二道和鋼板 刷一道，鋼板刷的設(shè)置是提高剛 性，使密封刷不易折斷，更好的 保證密封性能。 在充足盾尾油脂 現(xiàn)改良型撕裂刀現(xiàn)改良型撕裂刀 原設(shè)計(jì)撕裂刀原設(shè)計(jì)撕裂刀 盾構(gòu)機(jī)刀盤盾構(gòu)機(jī)刀盤 盾尾密封盾尾密封 的前提下，其盾尾密封結(jié)構(gòu)能抵抗kg 以上的水壓。過江段區(qū)間隧道盾尾油脂采 用優(yōu)質(zhì)進(jìn)口材料。 3.3 螺旋機(jī)螺旋機(jī)

45、 螺旋機(jī)作為渣土的主要出口，也是承壓水和沼氣噴涌這兩風(fēng)險(xiǎn)控制的關(guān)鍵所 在。故螺旋機(jī)設(shè)計(jì)是本工程施工的一個(gè)重要組成部分，也是較為關(guān)鍵、重要的一 個(gè)部分。 根據(jù)工程勘探資料和有毒有害氣體勘察報(bào)告，本工程螺旋機(jī)設(shè)計(jì)如下： （1）針對(duì)過江段圓礫層可能存在直徑較大的卵石，故本工程采用是直徑達(dá) 800mm 的大直徑葉片螺旋機(jī)，其可提高出土效率和實(shí)現(xiàn)大顆粒出土。 （2）螺旋機(jī)的殼體上設(shè)有 2 個(gè)加泥加水口，用來改善土體流動(dòng)性。必要時(shí)可 通過兩加泥加水孔進(jìn)行納基膨潤土或高分子聚合物等的加注，充填、密實(shí)螺旋機(jī)， 使其快速起到土塞效應(yīng)，防止和控制水氣土結(jié)合，從螺旋機(jī)處發(fā)生噴涌現(xiàn)象。 （3）設(shè)置 2 道液壓控制閘門

46、，在發(fā)生噴涌現(xiàn)象時(shí)，可起到關(guān)閉螺旋機(jī)，截?cái)?水氣土等噴涌通道。 （4）在螺旋機(jī)上部預(yù)留應(yīng)急孔法蘭與螺旋機(jī)間增設(shè)球閥，若出現(xiàn)噴涌現(xiàn)象持 續(xù)，無法按正?；謴?fù)施工時(shí)，通過關(guān)閉球閥，法蘭盤上外接保壓泵，進(jìn)行恢復(fù)施 工。 （5）針對(duì)本工程隧道斷面較長距離處圓礫層和砂性土層施工，故本工程盾構(gòu) 機(jī)螺旋機(jī)內(nèi)部采用高強(qiáng)度耐磨材料處理。 液壓閘門 設(shè)置球閥，必要時(shí)安裝保壓泵 3.4 加泥加水口加泥加水口 除了上述在螺旋機(jī)上設(shè)置 2 個(gè)加泥加水口外，在土倉和刀盤正面各設(shè)置了 4 個(gè)加泥加水口，以改良刀盤正面渣土和土倉內(nèi)的渣土。刀盤正面加納基膨潤土等， 除改良渣土外，還能起到一定的保護(hù)刀盤、刀具作用。 3.5 應(yīng)急注

47、漿孔的設(shè)置應(yīng)急注漿孔的設(shè)置 在切口環(huán)和支承環(huán)后部設(shè)置 2 道應(yīng)急注漿孔。在發(fā)生施工風(fēng)險(xiǎn)，需盾構(gòu)前端 緊急注漿時(shí)（入盾尾滲漏嚴(yán)重、氣壓換刀時(shí)氣從盾構(gòu)外向后漏氣、盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)不 好時(shí)等） ，均可進(jìn)行應(yīng)急注漿。 3.6 同步注漿系統(tǒng)同步注漿系統(tǒng) 同步注漿系統(tǒng)為獨(dú)立液壓控制系統(tǒng)的注漿系統(tǒng)，它由攪拌桶和斯維英泵組成。 螺螺 旋旋 機(jī)機(jī) 預(yù)留注漿孔 預(yù)留注漿孔位置示意圖預(yù)留注漿孔位置示意圖 3.7 有毒有害氣體監(jiān)測(cè)裝置有毒有害氣體監(jiān)測(cè)裝置 考慮到本工程穿越錢塘江段，盾構(gòu)穿越斷面存在有毒有害氣體。故盾構(gòu)機(jī)設(shè) 計(jì)時(shí)就在螺旋機(jī)出口、盾尾上部、及第一節(jié)車架前端設(shè)置有毒有害氣體自動(dòng)監(jiān)測(cè) 報(bào)警裝置。 4、前期準(zhǔn)備工作、

48、前期準(zhǔn)備工作 4.1 沼氣釋放試驗(yàn)沼氣釋放試驗(yàn) 根據(jù)第二次有害氣體的勘察，本區(qū)間段沼氣分布較第一次地質(zhì)詳勘所示的范 圍要廣，且顯示的流量和壓力均很大。最大壓力 0.4mpa，最大 48.85m3/h。若預(yù) 先不采取措施，由于沼氣壓力和流量均較大，盾構(gòu)穿越過程中極易產(chǎn)生瞬間噴涌 和沼氣含量劇增等狀況，施工風(fēng)險(xiǎn)將極大。為此，需采取下列措施來確保盾構(gòu)穿 越沼氣段施工的安全。 根據(jù) 3 月 18 日業(yè)主組織的穿越錢塘江施工技術(shù)方案專家評(píng)審會(huì)意見，為確保 在盾構(gòu)在沼氣段的安全施工，在施工前必須預(yù)先對(duì)盾構(gòu)穿越區(qū)域內(nèi)的沼氣進(jìn)行泄 壓釋放，在盾構(gòu)穿越泄壓斷面內(nèi)時(shí)將沼氣層沼氣壓力泄放到 0.05mpa 以下，盡

49、量 降到最小。沼氣釋放分兩個(gè)階段：一個(gè)是試驗(yàn)階段；一個(gè)是正式實(shí)施階段。此工 作都在隧道穿越前完成。 由于地下沼氣的具體含量，其鉆孔釋放后壓力能否降到多大，沼氣釋放后對(duì) 斯威英泵斯威英泵 周邊環(huán)境的影響有多大，沼氣釋放后的效果和釋放后地下沼氣的補(bǔ)充匯攏情況， 沼氣釋放后對(duì)土體側(cè)向抗力不均勻程度等不是很了解?？紤]到江中具體實(shí)施時(shí)再 了解此些狀況，難度較大，時(shí)間緊迫，故采取預(yù)先在陸地上進(jìn)行沼氣釋放試驗(yàn)。 江南風(fēng)井段放氣孔平面布置圖江南風(fēng)井段放氣孔平面布置圖 沼氣釋放試驗(yàn)在江南風(fēng)井錢塘江南岸大堤之間進(jìn)行。此段一為沼氣侵入隧 道斷面的前端區(qū)域；二為該區(qū)域相對(duì)比較空曠，建構(gòu)筑物相對(duì)較少，地形比較有 利，特

50、別是對(duì)前期試驗(yàn)孔的保留方面特別有利。 放氣孔布置在地鐵結(jié)構(gòu)線兩側(cè)，原則上每一側(cè)由內(nèi)向外各布置三排放氣孔， 最近一排距離結(jié)構(gòu)線 8 米，各孔間距 20 米，放氣孔總體呈梅花形布置，共布置 28 個(gè)放氣孔。其中部分孔采取不等間距進(jìn)行布置，以摸索合理的孔間距對(duì)沼氣釋放 最合理經(jīng)濟(jì)。同時(shí)，試驗(yàn)工程中，根據(jù)孔位具體釋放流量和壓力不同，若孔位流 量超過 25m3/h，則在該孔周邊進(jìn)行加密布孔。通過此舉可以進(jìn)一步了解加密孔對(duì) 大流量和高壓沼氣層釋放的效果（包括釋放周期） 。 在沼氣釋放試驗(yàn)階段，選擇某些單孔釋放量降低至約 0.05mpa 后，或本身沼 氣釋放量很小的鉆孔進(jìn)行真空負(fù)壓釋放。以檢查在沼氣壓力到一

51、定程度后，地層 內(nèi)部還可能存在的沼氣存量。對(duì)后部沼氣釋放和盾構(gòu)穿越施工作技術(shù)參考。 在 k6+700 左 40m 里程以及 k6+580 右 15m 處采用零星排放放氣施工。 k6+700 左 40m 處布置 5 個(gè)放氣孔，孔間距 15m；k6+580 右 15m 處布置 3 個(gè)放氣 孔，孔間距 15m，共布置 8 個(gè)放氣孔。具體孔位詳見上圖“江南風(fēng)井段放氣孔平 面位置布置圖” 。 在進(jìn)行陸地沼氣釋放試驗(yàn)時(shí)，需了解和掌握沼氣釋放孔的合理間距，釋放壓 力值的可降范圍，釋放速度對(duì)周邊環(huán)境的影響，釋放時(shí)和釋放一定時(shí)間內(nèi)對(duì)周邊 環(huán)境的影響，及釋放后沼氣的匯攏情況。通過一系列試驗(yàn)成果，進(jìn)一步完善江中 段

52、沼氣的釋放方案。 4.2 掘進(jìn)段施工試驗(yàn)掘進(jìn)段施工試驗(yàn) 4.2.1 渣土改良 渣土改良是土壓平衡盾構(gòu)在砂性土和圓礫層施工中常用的一種有效方法。采 取何種材料來進(jìn)行改良將是渣土改良的關(guān)鍵。 本工程渣土改良主要考慮采用納基膨潤土，在試驗(yàn)段將對(duì)膨潤土使用情況進(jìn) 行進(jìn)一步的試驗(yàn)。以確定膨潤土改良渣土的效果。 4.2.2 隧道通風(fēng) 為確保盾構(gòu)安全掘進(jìn)，根據(jù)以往類似工程施工經(jīng)驗(yàn)，參考瓦斯隧道施工技術(shù) 規(guī)范，本工程穿越錢塘江段施工通風(fēng)方式將選用混和式通風(fēng)，作為預(yù)防沼氣濃度 超標(biāo)的主要措施。 混合式通風(fēng)就是將壓入式和吸出式兩種通風(fēng)方式聯(lián)合使用，其中壓入式風(fēng)機(jī) 給工作面提供新鮮風(fēng)流，吸出式風(fēng)機(jī)從工作面排出污風(fēng)。

53、混合式通風(fēng)兼有壓入式 和吸出式兩者的優(yōu)點(diǎn)，但也有缺點(diǎn)，即吸出式風(fēng)機(jī)有引起瓦斯（沼氣）爆炸的危 險(xiǎn)，需選用安全可靠的防爆風(fēng)機(jī)。 2）風(fēng)機(jī)選型 通風(fēng)計(jì)算 風(fēng)速：平均風(fēng)速不低于 0.51.0m/s，最大可達(dá) 6m/s。 壓入式風(fēng)機(jī)初步選用 sdf(a)型 222kw 通風(fēng)機(jī)，2 條隧道各用 1 臺(tái)，另備 1 臺(tái)作為應(yīng)急風(fēng)機(jī)。 風(fēng)機(jī)型號(hào) 風(fēng)量 （m3/min） 風(fēng)壓 （pa） 高效風(fēng)量 （m3/min） 最高點(diǎn) 功率 （kw） 最大配用 電機(jī)功率 （kw） 風(fēng)機(jī) 直徑 （mm） i-sdf(a)-no6.53505501600540039641.4222655860 ii-sdf(a)-no6.550

54、0800720390060037.4222655860 吸出式風(fēng)機(jī)初步選用 fbczno13 型防爆式抽出式軸流通風(fēng)機(jī)。其轉(zhuǎn)速達(dá) 980r/min；風(fēng)量達(dá) 9.529m3/s；風(fēng)壓達(dá) 178694pa；電機(jī)功率 22kw。 本工程風(fēng)機(jī)設(shè)備分階段布置，在濱江站江南風(fēng)井段對(duì)隧道內(nèi)的通風(fēng)量、風(fēng) 速等指標(biāo)做響應(yīng)的測(cè)試，以優(yōu)化、確定江南風(fēng)井江北風(fēng)井段風(fēng)機(jī)的布置數(shù)量和 形式。 除了在濱江站江南風(fēng)井段進(jìn)行通風(fēng)數(shù)據(jù)的監(jiān)測(cè)和摸索，還在沼氣釋放實(shí)驗(yàn) 段進(jìn)行通風(fēng)試驗(yàn)。確定在一定距離下，隧道前端壓入式通風(fēng)管出口處的風(fēng)速；開 啟抽出式風(fēng)機(jī)時(shí)，隧道內(nèi)部空氣的流速，及混合式風(fēng)機(jī)同時(shí)開啟時(shí)，隧道內(nèi)空氣 的移動(dòng)風(fēng)速等。 4.2

55、.3 沼氣濃度的控制 沼氣段施工時(shí)，正常施工、警戒施工、中止作業(yè)及人員撤離的沼氣濃度控制 如下： 根據(jù)測(cè)爆儀測(cè)試的甲烷濃度，00.25為正常作業(yè)范圍；0.250.5開始警 戒，并加強(qiáng)監(jiān)測(cè)；0.51中止作業(yè)，加強(qiáng)通風(fēng)，進(jìn)行監(jiān)察；11.5疏散作業(yè)人 員，切斷電源，禁止人員入內(nèi)，隧道內(nèi)配置應(yīng)急燈，并開啟。若施工人員重新進(jìn) 入施工現(xiàn)場(chǎng)，必須經(jīng)檢測(cè)人員檢測(cè)，沼氣濃度小于 0.25時(shí)，方可恢復(fù)施工。 在掘進(jìn)試驗(yàn)段施工時(shí)，對(duì)沼氣濃度監(jiān)控進(jìn)行試驗(yàn)。確定通風(fēng)狀態(tài)下對(duì)沼氣濃 度的可控性。 （1）在一定監(jiān)控沼氣濃度下，單獨(dú)采取壓入式通風(fēng)狀態(tài)，測(cè)試其風(fēng)管出口處 濱江站 江南風(fēng)井 壓入式風(fēng)機(jī) 抽出式風(fēng)機(jī)盾構(gòu)機(jī) 江南風(fēng)井

56、江北風(fēng)井段通風(fēng)機(jī)按照此類型布置，如隧道內(nèi)自然回風(fēng)速度不能滿足有害氣體排風(fēng)要求， 在隧道上部布置接力排風(fēng)風(fēng)機(jī)。 通風(fēng)機(jī)布置示意圖 盾構(gòu)機(jī)車架盾構(gòu)機(jī)主機(jī) 風(fēng)速；對(duì)隧道內(nèi)沼氣稀釋速度； （2）在一定監(jiān)控沼氣濃度下，單獨(dú)采取抽出式通風(fēng)狀態(tài)，其對(duì)隧道內(nèi)沼氣稀 釋情況； （3）在一定監(jiān)控沼氣濃度下，單獨(dú)采取混合式通風(fēng)狀態(tài)，其對(duì)隧道內(nèi)沼氣稀 釋情況。 上述試驗(yàn)必須在安全控制濃度 1以下狀態(tài)進(jìn)行，一般不得超越警戒線濃度進(jìn) 行冒險(xiǎn)試驗(yàn)。若出現(xiàn)超濃度情況，應(yīng)按相關(guān)要求進(jìn)行，即停止施工后，在進(jìn)行相 關(guān)數(shù)據(jù)的摸索。 通過對(duì)上述狀態(tài)的摸索和了解，確定通風(fēng)系統(tǒng)對(duì)隧道內(nèi)沼氣的可控程度，以 利于在江中氣壓段施工時(shí)采取相應(yīng)的通

57、風(fēng)措施和應(yīng)急措施。 4.3 管片制作管片制作 對(duì)于盾構(gòu)長距離穿越錢塘江，隧道斷面含圓礫層、粉砂層等對(duì)盾構(gòu)掘進(jìn)不利 的地層。為預(yù)防該地層對(duì)盾構(gòu)刀具產(chǎn)生較大磨損，需在江中進(jìn)行氣壓換刀。故在 管片生產(chǎn)上預(yù)先考慮氣壓法換刀施工的閘墻預(yù)留裝置。根據(jù)情況，將預(yù)先生產(chǎn) 2 環(huán)帶有預(yù)留裝置的管片。 根據(jù)沖刷線下最淺覆土 3.5m 隧道軸線，隧道穿越圓礫層區(qū)域約有 183.5m，分 2 部分穿越。第一段長度約 65m，最大侵入隧道斷面深度 1.28m；第二段長度約 118m，最大侵入隧道斷面深度 0.5m；前后兩段間距約 120m。故該 2 環(huán)管片將拼裝 在盾構(gòu)進(jìn)第一段圓礫層時(shí)和進(jìn)第一段圓礫層后約 80m 距離

58、處。 5、沼氣段穿越施工技術(shù)、沼氣段穿越施工技術(shù) 5.1 沼氣釋放沼氣釋放 陸地試驗(yàn)段沼氣釋放試驗(yàn)孔在試驗(yàn)后繼續(xù)保持，待盾構(gòu)穿越后在回填；江中 段沼氣釋放孔原則上按沼氣試驗(yàn)段結(jié)果進(jìn)行布孔釋放。江中沼氣釋放孔按有毒有 害氣體勘探報(bào)告探明的沼氣含氣范圍向北適當(dāng)進(jìn)行延伸 50100m，預(yù)防后部沼氣 存在。若探明有沼氣存在，則必須再向后延伸。 江中段靠江南岸側(cè)，鉆探船只無法進(jìn)入?yún)^(qū)域釋放孔采取架排架進(jìn)行鉆探釋放； 江中段其他釋放孔采取鉆探船江中定位鉆探。 沼氣釋放實(shí)驗(yàn)段試驗(yàn)應(yīng)在穿越前 5 個(gè)月左右完成；江中段沼氣釋放工作原則 上應(yīng)在穿越施工前 3 個(gè)月完成，即試驗(yàn)結(jié)束后，立即進(jìn)行江中段沼氣釋放工作。 并

59、在穿越前 1 個(gè)月進(jìn)行探孔復(fù)查，如發(fā)現(xiàn)沼氣量積聚，沼氣壓力回升，需繼續(xù)持 續(xù)釋放的，則繼續(xù)釋放，并調(diào)整和完善后續(xù)的釋放措施。具體可根據(jù)沼氣試驗(yàn)段 的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行調(diào)整。 沼氣釋放孔原則上能保存的，應(yīng)保存至盾構(gòu)穿越后，再充填掉。江中段鉆探 孔根據(jù)航道水務(wù)實(shí)際情況，若能保留的則保留至盾構(gòu)穿越后回填；若不能保留則 前期釋放后，必須在穿越前 1 個(gè)月左右進(jìn)行重新鉆孔復(fù)查。 5.2 施工監(jiān)測(cè)施工監(jiān)測(cè) 5.2.1 監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn) 沼氣段施工時(shí)，正常施工、警戒施工、中止作業(yè)及人員撤離的沼氣濃度： 根據(jù)測(cè)爆儀測(cè)試的甲烷濃度，00.25為正常作業(yè)范圍；0.250.5開始警 戒，并加強(qiáng)監(jiān)測(cè)；0.51中止作業(yè)，加強(qiáng)通風(fēng)，進(jìn)

60、行監(jiān)察；11.5疏散作業(yè)人 員，切斷電源，禁止人員入內(nèi)，隧道內(nèi)開啟防爆應(yīng)急燈。若施工人員重新進(jìn)入施 工現(xiàn)場(chǎng)，必須經(jīng)檢測(cè)人員檢測(cè)，沼氣濃度小于 0.25時(shí)，方可恢復(fù)施工。 5.2.2 監(jiān)測(cè)設(shè)備 監(jiān)測(cè)設(shè)備的配置是對(duì)隧道掘進(jìn)面及成形隧道內(nèi)有毒有害氣體具體含量的直觀 監(jiān)測(cè)，是指導(dǎo)有毒有害氣體段施工的一個(gè)重要預(yù)防措施。 本工程過江段區(qū)域施工時(shí)，在盾構(gòu)機(jī)的螺旋機(jī)出口、盾尾和第一節(jié)車架處設(shè) 置固定式自動(dòng)報(bào)警有毒有害其他監(jiān)測(cè)裝置。另外，在隧道施工面及成形隧道內(nèi)再 配置 1 臺(tái)手持式有害氣體監(jiān)測(cè)儀器（可監(jiān)測(cè)沼氣、一氧化碳、硫化氫和氧氣的濃 度） ，3 臺(tái)手持式沼氣監(jiān)測(cè)儀器。 手持式監(jiān)測(cè)儀器在有毒有害氣體段施工時(shí)