廣州市軌道交通五號線【中～西區(qū)間】左線盾構土建工程盾構穿越鐵路專項施工方案

1、廣州市軌道交通五號線【中山八站西場站區(qū)間】左線盾構土建工程盾構穿越廣茂鐵路專項施工方案 審 批： 北京城建地鐵地基市政工程廣州市軌道交通五號線中西左線盾構區(qū)間工程工程經(jīng)理部目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc190806803 第一章 工程概況 PAGEREF _Toc190806803 h 3 HYPERLINK l _Toc190806804 1.1 工程平面位置 PAGEREF _Toc190806804 h 3 HYPERLINK l _Toc190806805 1.2 隧道與鐵路位置關系 PAGEREF _Toc190806805 h 3 HYPE

2、RLINK l _Toc190806806 1.2.1 隧道與鐵路相交位置及概況 PAGEREF _Toc190806806 h 3 HYPERLINK l _Toc190806807 1.2.2 隧道施工方法 PAGEREF _Toc190806807 h 4 HYPERLINK l _Toc190806808 1.3工程地質概況 PAGEREF _Toc190806808 h 4 HYPERLINK l _Toc190806809 1.3.1 工程地質情況 PAGEREF _Toc190806809 h 4 HYPERLINK l _Toc190806810 1.3.2 水文地質情況 PA

3、GEREF _Toc190806810 h 7 HYPERLINK l _Toc190806811 第二章 工程重難點 PAGEREF _Toc190806811 h 9 HYPERLINK l _Toc190806812 2.1地表沉降控制要求高 PAGEREF _Toc190806812 h 9 HYPERLINK l _Toc190806813 2.2 隧道覆土層地質條件復雜 PAGEREF _Toc190806813 h 9 HYPERLINK l _Toc190806814 2.3 受到鐵路制約施工 PAGEREF _Toc190806814 h 9 HYPERLINK l _Toc

4、190806815 第三章 工程總體籌劃 PAGEREF _Toc190806815 h 10 HYPERLINK l _Toc190806816 3.1 總體目標 PAGEREF _Toc190806816 h 10 HYPERLINK l _Toc190806817 工期目標 PAGEREF _Toc190806817 h 10 HYPERLINK l _Toc190806818 3.1.2 質量目標 PAGEREF _Toc190806818 h 10 HYPERLINK l _Toc190806819 3.1.3 平安目標 PAGEREF _Toc190806819 h 10 HYPE

5、RLINK l _Toc190806820 3.1.4 文明施工及環(huán)保目標 PAGEREF _Toc190806820 h 10 HYPERLINK l _Toc190806821 3.2 總體施工安排 PAGEREF _Toc190806821 h 10 HYPERLINK l _Toc190806822 第四章 盾構法施工技術措施 PAGEREF _Toc190806822 h 12 HYPERLINK l _Toc190806823 4.1 盾構施工技術措施 PAGEREF _Toc190806823 h 12 HYPERLINK l _Toc190806824 4.2 盾構施工應急保護

6、措施 PAGEREF _Toc190806824 h 13 HYPERLINK l _Toc190806825 第五章 施工監(jiān)測 PAGEREF _Toc190806825 h 16 HYPERLINK l _Toc190806826 5.1 監(jiān)測的目的 PAGEREF _Toc190806826 h 16 HYPERLINK l _Toc190806827 5.2 監(jiān)測方案設計原那么 PAGEREF _Toc190806827 h 16 HYPERLINK l _Toc190806828 5.3 測點布置原那么 PAGEREF _Toc190806828 h 16 HYPERLINK l _

7、Toc190806829 5.4 地面隆陷控制標準 PAGEREF _Toc190806829 h 17 HYPERLINK l _Toc190806830 5.5 監(jiān)控量測工程 PAGEREF _Toc190806830 h 17 HYPERLINK l _Toc190806831 5.6 盾構過鐵路的施工監(jiān)測措施 PAGEREF _Toc190806831 h 17 HYPERLINK l _Toc190806832 5.7 數(shù)據(jù)處理及信息反應 PAGEREF _Toc190806832 h 18 HYPERLINK l _Toc190806833 5.7.1 數(shù)據(jù)處理 PAGEREF _

8、Toc190806833 h 18 HYPERLINK l _Toc190806834 5.7.2 信息反應 PAGEREF _Toc190806834 h 19 HYPERLINK l _Toc190806835 第六章 應急預案 PAGEREF _Toc190806835 h 21 HYPERLINK l _Toc190806836 6.1 突發(fā)事件風險分析和預防 PAGEREF _Toc190806836 h 21 HYPERLINK l _Toc190806837 6.1.1 突發(fā)事件、緊急情況及風險分析 PAGEREF _Toc190806837 h 21 HYPERLINK l _

9、Toc190806838 6.1.2 突發(fā)事件及風險預防措施 PAGEREF _Toc190806838 h 21 HYPERLINK l _Toc190806839 6.2 突發(fā)事件應急準備 PAGEREF _Toc190806839 h 22 HYPERLINK l _Toc190806840 6.3 突發(fā)事件應急預案 PAGEREF _Toc190806840 h 24 HYPERLINK l _Toc190806841 6.4 應急物資、機械設備儲藏 PAGEREF _Toc190806841 h 24 HYPERLINK l _Toc190806842 6.5 應急搶險總結 PAGE

10、REF _Toc190806842 h 25第一章 工程概況1.1 工程平面位置廣州軌道交通五號線【中山八站西場站盾構區(qū)間】盾構工程起點位于中山八站，終點為西場站。始發(fā)站中山八站位于中山八路公交總站內(nèi)，西北側緊鄰廣茂鐵路；西場站位于東風西路和平南小區(qū)地段，以與東風西路根本垂直的方向橫跨東風西路。本區(qū)間左線設計起點里程為ZDK3+883.107，終點里程為ZDK4+825，區(qū)間左線長度為941.893m。工程平面位置參見【圖1-1 中山八站西場站區(qū)間平面示意圖】。圖1-1 中山八站西場站區(qū)間平面示意圖1.2 隧道與鐵路位置關系1.2.1 隧道與鐵路相交位置及概況盾構隧道從中山八站北側暗挖段始發(fā)，

11、經(jīng)過廣州市第十二中學和石路基后，與廣茂鐵路相交，隧道線路的左線與廣茂鐵路相交的里程為ZDK4+033ZDK4+099鐵路里程為K3+668K3+612.7。左線與鐵路相交的范圍約為66m，具體見【圖1-2 左線隧道與鐵路相交位置平面圖】。盾構左線隧道與廣茂鐵路相交處，隧道洞頂埋深約達24m，隧道洞身所處的地層較好，大局部為、局部和，具體見【圖1-3 左線隧道與鐵路相交位置縱斷面圖】。所屬地層情況較好，在盾構機掘進過程中，應采取一定措施。1.2.2 隧道施工方法本區(qū)間左線隧道采用一臺由德國海瑞克生產(chǎn)的土壓平衡式盾構機S-399#進行掘進。隧道結構采用預制鋼筋混凝土管片，預制鋼筋混凝土管片的外徑為

12、6m，內(nèi)徑為5.4m，管片厚度為300mm。本臺盾構機配置兩套注漿系統(tǒng)，盾尾采用單液同步注漿技術，增加的注漿系統(tǒng)用于管片補充雙液背填注漿。及時進行管片壁后二次注漿，以有效控制地表沉降。整個施工過程中始終堅持以施工監(jiān)測、信息反應指導施工的方針，以地表沉陷監(jiān)測、建筑物、及鐵路軌道變形監(jiān)測、洞內(nèi)管片變形監(jiān)測等為根底，加強量測數(shù)據(jù)的分析處理，加強對地層變形的分析、預測、反應指導施工。1.3工程地質概況 工程地質情況人工填土層：主要為雜填土和素填土，主要呈灰色、灰褐色、黃褐色、灰黃色等，雜填土組成物主要為人工堆填的碎石、磚塊、砼塊及中粗砂、粘性土，少量生活垃圾，硬質物含量較高，大局部稍壓實。海陸交互相淤

13、泥：呈深灰色灰黑色，主要由粘粒及有機質組成，流塑軟塑。淤泥質土層：實測擊數(shù)16擊，平均3.5擊。其含水量平均值48.40%，壓縮系數(shù)標準值a=1.03MPa-1，為高壓縮性土。海陸交相沉積砂層：土性較雜，有淤泥質粉砂、淤泥質細砂及粉砂、細砂、中砂。呈深灰色、淺灰綠色淺灰黑色等，含淤泥質及少量有機質，局部有貝殼碎片，飽和，淤泥質粉細砂多呈松散狀。圖1-2 左線隧道與鐵路相交位置平面圖圖1-3 左線隧道與鐵路相交位置縱斷面圖沖積洪積粉細砂層Q3al+pl：呈灰色、淺黃色等，組成物主要為粉砂、細砂，局部夾中砂，飽和，主要呈稍密狀，局部松散狀。沖積洪積中粗砂層Q3al+pl：呈灰白色、灰黃色、灰色等，

14、主要為中砂、粗砂，局部為礫砂、圓礫，飽和，呈稍密中密狀，局部呈松散狀?？伤芑蛏悦苤忻軤顨埛e土層：為碎屑巖風化作用形成的粉質粘土、粉土組成，呈紅褐色。粘性土呈可塑狀，粉土呈稍密中密狀。硬塑或密實狀殘積土層：為碎屑巖風化作用形成的粉質粘土、粉土組成，呈紅褐色，粘性土呈硬塑狀，粉土呈密實狀。紅色砂巖類巖石全風化帶：呈紅褐色、紫紅色等，主要由泥質粉砂巖組成，局部為粉砂質泥巖、粉砂巖，原巖組織結構已根本風化破壞，但尚可識別，巖芯呈堅硬土狀或密實土狀。巖石強風化帶：呈紅褐色，巖性主要為泥質粉砂巖，巖石組織結構已大局部破壞，但尚可清晰識別，礦物成分已顯著變化，風化裂隙較發(fā)育，巖體較破碎，巖芯呈巖狀或半巖半土

15、狀，巖質較軟。紅色砂巖巖石中風化帶：呈紅褐色，巖性主要為泥質粉砂巖，局部夾礫巖及粉砂巖，粉砂狀結構或礫狀結構，中厚層厚層狀，巖石組織結構局部破壞，礦物成分根本未變化，有風化裂隙，泥質鈣質膠結，巖芯較完整，呈短柱狀長柱狀，巖質稍硬。巖石微風化帶：呈紅褐色，巖性為泥質粉砂巖，粉砂狀結構，中厚厚層狀構造，泥質、鈣質、鐵質膠結，膠結緊密，局部有少量風化裂隙，巖芯完整，以長柱狀為主，巖質較硬。各土層的物理力學指標見下表1。 水文地質情況1、松散巖類孔隙水 第四系海陸交互相沉積砂層、沖積洪積砂層為主要含水層，這一帶水量特別豐富，單孔涌水量一般大于800m3/d，滲透系數(shù)1156m/d，地下水與珠江河水有水

16、力聯(lián)系，地下水豐富。2、層狀基巖裂隙水層狀基巖裂隙水主要賦存在白堊系紅層碎屑巖的強風化帶和中風化帶，由于巖石裂隙大局部被泥質充填，故其富水性不大，巖體大局部完整，地下水賦存條件較差。3、地下水補給與排泄勘察范圍內(nèi)大氣降水、珠江河水是地下水的主要補給來源，排泄主要表現(xiàn)為大氣蒸發(fā)及珠江退潮時向江河排泄，地下水位受季節(jié)和江河水潮汐的影響明顯。4、地下水的腐蝕性地下水對混凝土大局部地段無腐蝕性，局部地段有腐蝕性侵蝕性二氧化碳超標，地下水對混凝土結構中的鋼筋大局部無腐蝕性，局部有弱腐蝕性，對鋼結構有弱腐蝕性。表1 巖土物理力學指標表第二章 工程重難點2.1地表沉降控制要求高隧道通過鐵路時，地面沉降控制要

17、求較嚴格，鐵路軌道沉降限值為：1、軌面沉降值不得超過6mm；2、相鄰兩股鋼軌水平高差不得超過6mm；3、相鄰兩股鋼軌三角坑不得超過5mm。2.2 隧道覆土層地質條件復雜本隧道穿越的地層較多，主要為沖積洪積粉細砂層、殘積土層、巖石全風化帶、強風化帶、巖石中風化帶和巖石微風化帶，上部為較軟弱土層，下部存在硬巖，對盾構機掘進的土壓平衡壓力、注漿壓力掘進速度等參數(shù)的控制要求較高，給隧道施工造成一定的難度。2.3 受到鐵路制約施工本工程隧道下穿廣茂鐵路，該鐵路行車的密度高，關系重大，因此，地鐵工程的施工必須確保廣茂鐵路的正常、平安運營。盾構施工時，火車行駛不限速。第三章 工程總體籌劃3.1 總體目標工期

18、目標本工程左線隧道均采用盾構法施工，方案通過鐵路的時間為2021年4月份通過，正常情況下第一次通過鐵路約需時10天。具體通過時間將根據(jù)實際掘進進度情況調(diào)整。 質量目標確保本標段全部工程均到達國家和市現(xiàn)行的工程質量驗收標準，以及業(yè)主發(fā)布的質量檢驗評定標準，工程一次驗收合格率到達100，優(yōu)良率達90以上，確保省優(yōu)，爭創(chuàng)國家優(yōu)質工程。 平安目標杜絕因施工作業(yè)和施工機械設備、車輛引起的公路及市政交通行車險性以上事故；杜絕因管理不善、違章作業(yè)而引起的機械設備、交通運輸、爆炸等重大責任事故；杜絕火災、塌方和職工因工死亡等重大事故；重傷率控制在0.5，輕傷率控制在1.2以下。 文明施工及環(huán)保目標按照“廣州市

19、文明施工樣板工地的要求，組織文明施工，；力爭成為市文明施工樣板工地，遵循“以人為本的原那么，以最大限度減少施工活動給周圍環(huán)境造成的不利影響，同時，注意保護城市資源和文化遺產(chǎn)，保護市政設施和城市綠化。施工期間對噪聲、振動、廢水和固體廢棄物進行全面控制，盡量減少這些污染因素所造成的影響。3.2 總體施工安排為了確保廣茂鐵路運營行車的平安，必須從工法上、施工參數(shù)上以及各種保護措施上進行優(yōu)化。具體安排如下：1、 采用盾構掘進下穿廣茂鐵路，施工采用土壓平衡模式，以最大限度減少地面沉降，確保廣茂鐵路平安，具體施工措施詳見第四章。2、 在盾構機掘進通過廣茂鐵路前，與廣鐵鐵路路政部門溝通，以取得在盾構機通過軌

20、道區(qū)期間，列車在該路段減速至60Km/小時以內(nèi)。3、在盾構機過鐵路前，與鐵路業(yè)主取得聯(lián)系，進入軌道區(qū)進行沉降監(jiān)測。4、與鐵路有關部門溝通聯(lián)系，以取得有關專業(yè)上的配合，如填道碴等。3.3 工程組織機構總指揮：易覺 副總指揮：賴偉文隧道總負責： 李偉地面總協(xié)調(diào)：張東地面監(jiān)測 ：陳志聰應急物資 ：郭秀忠技術、質量：薛英法施工平安：劉森峰機械、電氣：汝俊起盾構機穿越現(xiàn)有鐵路，任務重、責任大，必須周密方案，使整個工作有秩序地進行，確保廣茂鐵路運營行車的平安。為此，廣州市軌道交通五號線【中西】左線盾構工程經(jīng)理部成立了以工程部經(jīng)理為總指揮的領導小組，詳見【圖3-1盾構穿越鐵路組織機構圖】。圖3-1盾構穿越鐵

21、路組織機構圖第四章 盾構法施工技術措施4.1 盾構施工技術措施在盾構隧道施工過程中，開挖破壞了地層的原始應力狀態(tài)，地層單元產(chǎn)生了應力增量，特別是剪應力增量，這將引起地層的移動，而地層移動的結果又必將導致不同程度的地面沉降。當差異沉降過大，鐵路就有可能遭到破壞，破壞主要是由于地層變形引起進而導致鐵路的沉降或傾斜變形。對此，采取如下措施：1、對盾構到達鐵路下方前50m范圍內(nèi)的掘進參數(shù)及地面沉降情況進行統(tǒng)計分析，預測盾構機通過鐵路可能出現(xiàn)的沉降值，以制定盾構掘進最優(yōu)參數(shù)，確定盾構機過鐵路的加固措施。2、盾構機在距離軌道群20m時，應停止掘進，對所有設備進行徹底的檢查和維修，確保盾構機以良好的狀態(tài)順利

22、穿過軌道群。3、提高同步注漿質量與管理：每環(huán)推進前，對同步注漿的漿液進行小樣試驗，嚴格控制注漿質量。在同步注漿過程中，合理掌握注漿壓力，使注漿量、注漿流量和推進速度等施工參數(shù)形成最正確匹配。考慮盾構推進過程中糾偏，跑漿和漿體的收縮等因素，實際注漿量到達理論值的130以上，并及時進行二次補漿。4、推進速度和姿態(tài)控制：盾構機的推進速度和姿態(tài)控制直接影響到土體沉降，因此在過鐵路時應適當放慢盾構的掘進速度，勻速穿越鐵路區(qū)段，掘進速度控制在2535mm/min左右，即一環(huán)的掘進時間約控制在6080分鐘，以盡量減少對土體的擾動。選擇正確的掘進參數(shù)，加強地表沉降、地下水位及房屋傾斜觀測，并及時反應施工。加強

23、過程控制管理，實施信息化施工，防止開挖面失穩(wěn)引起過大的地表沉降；同時也應防止地面由于切口水壓過大引起地表隆起。5、加強盾尾艙的管理：在推進過程中，增加盾尾刷保護及其嚴格控制盾尾油脂的壓注；對盾尾艙進行定期檢查，平均每8環(huán)全面檢查一次；并且在管片拼裝前必須把盾殼內(nèi)的雜物清理干凈，以防對盾尾刷造成損壞。并安排專人觀察盾尾漏漿情況，確定無漏漿后再進行正常掘進。6、加強對盾構掘進中的工況管理，嚴防由于泥餅生成和土倉的堵塞，導致在鐵路范圍內(nèi)清洗土倉。通過加水或泡沫，對切削下來的土體進行改進，改善土體的“和易性和“塑性，防止粘性土附著在刀盤上。7、假設在掘進施工過程中發(fā)現(xiàn)軌面沉降，采用調(diào)整道碴的方法及時調(diào)

24、整軌面高程，以滿足鐵路道路的標準。4.2 盾構施工應急保護措施1、在掘進施工過程中假設發(fā)現(xiàn)地表沉降超過鐵路軌道沉降限值，應立即采取以下應急保護措施：1立即停止掘進，并保持好土倉壓力，立即通知鐵路部門，以取得鐵路業(yè)主方的專業(yè)配合如填道碴、車輛減速等；2加大盾尾注漿壓力及注漿量，并在沉降區(qū)內(nèi)管片背后進行補充注漿，同時加密地面監(jiān)測的頻率，及時反應數(shù)據(jù)，以調(diào)整注漿參數(shù)；3對沉降區(qū)內(nèi)進行袖閥管注漿補強，以控制沉降；4待地表沉降穩(wěn)定并已處理完成后，盾構機方可繼續(xù)掘進。2、在掘進施工過程中盾構掌子面出現(xiàn)坍塌，應立即采取以下應急保護措施：1立即使用搶險物資對塌方處進行封閉回填和加固處理，同時把有關信息上報相關

25、各個單位和部門，各單位聯(lián)合采取必要的搶險措施，加強對既有線結構和軌道的檢查和量測工作；2組織專家討論分析造成掌子面突發(fā)性塌方的原因和相應的控制措施；3根據(jù)確定的控制措施重新制定或調(diào)整施工工藝和施工組織，進行施工交底，嚴格落實各項措施，進行開挖施工。 4.3穿越鐵路的綜合控制措施1、強化施工人員的質量意識，并對盾構穿越鐵路的有關施工人員進行了技術培訓。2、與鐵路部門配合，做好穿越鐵路前的準備工作。盾構推進前及時和鐵路部門聯(lián)系，積極配合鐵路部門的工作，在穿越過程中與鐵路部門相關負責人同時進行全程監(jiān)控，保證盾構推進過程中地上鐵路運營、地下施工的平安。3、做好地下勘探工作，防止推進過程中意外情況發(fā)生。

26、在穿越施工前，請專業(yè)地下勘探部門對穿越地段地下做詳盡細致的地下勘探，徹底摸清地下障礙物的分布情況，做好充分準備，排除穿越過程中的意外因素。4、使用加強型管片?？紤]到鐵路列車運行是的沖擊荷載，在鐵路正下方采用加強型管片。5、加強設備維修。在中繼井中進行刀盤、注漿系統(tǒng)、密封系統(tǒng)、推進千斤頂及監(jiān)控系統(tǒng)等設備的檢修，確保穿越過程中設備無故障，進行連續(xù)施工。6、加強盾構推進時同步注漿和二次的操作。盾尾脫出形成的建筑空隙時構成地面沉降的主要原因，因而必須加強、細化盾構推進時同步注漿和二次補壓漿的技術措施，并嚴格操作。1注入材料。在盾構推進時采用單液水泥砂漿同步注漿，二次補注漿采用雙液漿，補充一次注漿未填充

27、局部和體積減少局部，從而減少盾構機通過后土體的后期沉降，提高隧道止水效果。2注入壓力。同步注漿要求注入口的注入壓力大于該點的靜止水壓力及土壓力之和，但注漿壓力過大管片外土層將會被漿液擾動而造成較大的后期地層沉降及隧道本身的沉降，并易造成跑漿；而注漿壓力過小，漿液充填速度過慢，充填不及時，也會使地層變形增大。同步注漿注入口的壓力選取1.11.2倍靜止土壓力。后期補壓漿根據(jù)地層變形監(jiān)測信息確定其注入壓力和注入量。3漿液注入量。根據(jù)過鐵路段工程的工程地質條件及工程特點，選擇適宜的漿液注入量，在實際操作中，結合注漿壓力來確定注入量。4注入時機。同步注漿在襯砌脫出盾尾及盾構掘進時同步進行，并在推進一環(huán)的

28、時間內(nèi)完成。二次補壓漿那么利用滯后盾構機34環(huán)管片上的注漿孔完成。同步注漿和后期補壓漿是盾構掘進施工的一道重要工序，施工中必須做好包括注入位置、注漿量、注漿壓力以及注漿歷時的注漿記錄，并根據(jù)地層變形的監(jiān)控量測信息及時調(diào)整，確保注漿工序的施工質量。同步注漿以及二次補漿參數(shù)為：a. 同步注漿：6800L/環(huán)，注漿壓力0.28Mpa；b. 二次補漿：800L/環(huán)，注漿壓力0.35Mpa；7、加強泥土塑流化改造。土倉內(nèi)土體的塑流性優(yōu)劣直接影響到盾構工作面穩(wěn)定原理的實現(xiàn)，土體的塑流性差時，將使切削刀盤轉矩、螺旋輸送機轉矩、盾構千斤頂推力增大，甚至使開挖排土無法進行。因而需要注入外加劑攪拌，以使開挖土層泥

29、化，改善棄土塑流性。調(diào)整外加劑材料組成。注入泡沫、膨潤土等材料、調(diào)整土體粘粒含量，制泥材料的濃度可根據(jù)開挖土的級配、補均勻系數(shù)和透水性決定。向開挖土層中加泡沫能有效減少土顆粒之間的摩擦力，降低刀盤的扭矩，利于土體塑流性改造。加膨潤土、泡沫參數(shù)為：a. 加膨潤土：1200L/環(huán)流量18L/min，均勻參加；b. 泡沫：2700L/環(huán)，與加膨潤土同步進行；8、做好出現(xiàn)險情時的補救預防準備。預備石渣，當路軌沉降量到達5mm時，那么立刻鋪渣調(diào)整軌道高度。9、加強地面沉降及地層內(nèi)部變形監(jiān)測。在過鐵路里程ZDK4+033ZDK4+099處布設主觀觀測斷面，對地層做三維變形量測。充分重視監(jiān)控量測信息化施工的

30、根底和保證。要求與一般地段相比，其監(jiān)測工程、頻率、數(shù)據(jù)處理各方面都要及時有效。第五章 施工監(jiān)測5.1 監(jiān)測的目的在盾構隧道過廣茂鐵路施工中，對廣茂鐵路軌道及周圍地表等進行監(jiān)控量測，具有極其重要的意義。它將隧道施工影響范圍內(nèi)的廣茂鐵路、地下構筑物、地下管線作為監(jiān)控對象，根據(jù)本工程條件及其特殊要求，建立管理基準值，將量測結果及時處理分析，并反應到設計施工中，從而使施工更加符合工程的實際情況，保證廣茂鐵路及地下管線的平安。5.2 監(jiān)測方案設計原那么1、監(jiān)測方案根據(jù)本工程的特點制定，且符合施工組織的總體方案安排；2、監(jiān)測方案能夠到達施工監(jiān)測的目的；3、采用先進的儀器、設備和監(jiān)測技術；4、各監(jiān)測工程能相

31、互校驗，以利數(shù)值計算、故障分析和狀態(tài)研究；5、滿足監(jiān)測性能和精度前提下，適當提高監(jiān)測頻率，確保監(jiān)測數(shù)據(jù)可靠性。5.3 測點布置原那么1、觀測點類型和數(shù)量確實定應結合本工程性質、地質條件、設計要求、施工特點等因素綜合考慮，并能全面反映被監(jiān)測對象的工作狀態(tài)；2、測點的布置應在最不利位置和斷面上或者是在相同情況下的最先施工部位，其目的是及時反應信息，指導施工；3、外表變形測點的位置既要考慮反映監(jiān)測對象的變形特征，又要便于應用儀器進行觀察，還要有利于測點的保護；4、埋測點不能影響和阻礙結構的正常受力，不能削弱結構的剛度和強度；5、在實施多項內(nèi)容測試時，各類測點的布置在時間和空間上應有機結合，力求使一監(jiān)

32、測部位能同時反映不同的物理變化量，找出內(nèi)在的聯(lián)系和變化規(guī)律；6、根據(jù)監(jiān)測方案，預先布置好各監(jiān)測點，以便在監(jiān)測工作開始時，監(jiān)測元件進入穩(wěn)定的工作狀態(tài)；7、測點在施工過程中遭到破壞時，應盡快在原來位置或盡量靠近原來位置補設測點，以保證該測點觀測數(shù)據(jù)的連續(xù)性。5.4 地面隆陷控制標準根據(jù)有關標準要求，結合我司泥水盾構在城市地鐵的施工經(jīng)驗，一般地面隆陷控制在+10mm-30mm以內(nèi)；建筑物的沉降控制在-30mm以內(nèi)，傾斜率控制在3以內(nèi)；在鐵路范圍內(nèi)，標準要求鐵路軌道沉降限值為：1、軌面沉降值不得超過6mm；2、相鄰兩股鋼軌水平高差不得超過6mm；3、相鄰兩股鋼軌三角坑不得超過5mm；4、鐵路沉降達3m

33、m時作為報警值。5.5 監(jiān)控量測工程根據(jù)本工程的特點，監(jiān)控量測主要包括隧道外周邊環(huán)境及巖土穩(wěn)定性監(jiān)測，現(xiàn)場監(jiān)測的主要內(nèi)容包括：1、地面沉降、地表裂縫監(jiān)測；2、鐵路軌道的沉降、水平位移、傾斜及裂縫、周圍重要設施包括市政管線的變位。5.6 盾構過鐵路的施工監(jiān)測措施為了確保廣茂鐵路的行車平安，盾構下穿廣茂鐵路時，擬定采用以下測量及監(jiān)測保護措施：地面沉降監(jiān)測點需布置縱向沿軸線剖面監(jiān)測點和橫剖面監(jiān)測點，縱向沿軸線剖面監(jiān)測點的布設一般需保證盾構頂部始終有監(jiān)測點在監(jiān)測，所以監(jiān)測沿軸線方向監(jiān)測點間距一般小于盾構長度，通常為310米一個測點，而本臺盾構機長約8米，故取每隔56.5米在路基兩側各布一個測點。監(jiān)測橫

34、剖面：每隔1015m布置一個橫剖面，在橫剖面上從盾構軸線由中心向兩側由近到遠，按測點間距為2m；布設的范圍為盾構外徑的23倍，即約鐵路左右各15m范圍，具體見【圖5-1 隧道與鐵路相交位置監(jiān)測圖】。地面沉降測點的埋設采用沖擊鉆在地表鉆孔，然后放入長1.21.3m，直徑2030mm的圓頭鋼筋，四周用水泥砂漿填實，鋼筋需插入地下深約1m。對于軌面的監(jiān)測，在每根軌道上沿軌道方向每3m設一個觀測點，測點用紅油漆標記，并統(tǒng)一編號。為布設軸線點，沿隧道軸線附近布設一條閉合平面控制導線，將軸線點放樣到地面上。由于移交的水準點比擬分散，所以在沿途較穩(wěn)定地區(qū)埋設23個水準控制點。測量儀器采用SDZ2水準儀銦鋼尺

35、。觀測方法采用精密水準測量方法?；c和附近水準點聯(lián)測取得初始高程。觀測時各項限差宜嚴格控制，每測點讀數(shù)高差不宜超過0.3mm，對不在水準路線上的觀測點，一個測站不宜超過3個，如超過時，應重讀后視點讀數(shù)，以作核對。首次觀測應對測點進行連續(xù)兩次觀測，兩次高程之差應小于1.0mm，取平均值作為初始值。在條件許可的情況下，盡可能的布設導線網(wǎng)，以便進行平差處理，提高觀測精度，水準線路閉合差應小于0.3mmN為測站數(shù)，然后按照測站進行平差，求得各點高程。施工前，由基點通過水準測量測出隆陷觀測點的初始高程H0，在施工過程中測出的高程為Hn。那么高差HHnH0即為隆陷值。量測的頻率為：盾構掘進時，地面監(jiān)測頻率

36、為1次/2h，監(jiān)測范圍為機頭前10m和后20m，監(jiān)測結果在監(jiān)測完成后15min內(nèi)上報主管工程師。施工監(jiān)測時要與鐵路工務段人員一起進行監(jiān)測。5.7 數(shù)據(jù)處理及信息反應 數(shù)據(jù)處理各項監(jiān)測數(shù)據(jù)收集后及時整理、繪制位移時間曲線、應力應變等隨施工作業(yè)面的推進時間變化規(guī)律曲線，即時態(tài)散點圖。當位移時間曲線趨于平緩時，對初期時態(tài)曲線進行回歸分析，以預測可能出現(xiàn)的最大變形值、應力值和掌握位移變化規(guī)律，還應視散點的數(shù)據(jù)分布狀況選擇適宜的函數(shù)，回歸分析時，在以下函數(shù)中選用： 對數(shù)函數(shù) 指數(shù)函數(shù) U=alg(1+t) U=ae-b/t Ua+b/(lg1+t) U=a(1-e-bt)雙曲線函數(shù) U=t/(a+bt)

37、 U=a1-1/(1+bt)式中a、b為回歸系數(shù)，t為初讀數(shù)后的時間，U為位移值。 信息反應因本隧道洞身范圍內(nèi)的地質情況復雜多樣，與盾構穿越廣茂鐵路關系重大，對監(jiān)測結果采用反分析法和正分析法進行預測和評價，以預測該結構或地面可能出現(xiàn)的最大位移或沉降值，并根據(jù)以下圖，進行位移、數(shù)率綜合分析判斷、預測結構及廣茂鐵路的平安狀況，指導施工，反應給設計?，F(xiàn)場位移監(jiān)測數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)反分析及其檢驗有限元或邊界元分析及預測預測結果輸出預測變形曲線結構穩(wěn)定性判斷工程決策及措施實踐及監(jiān)測對預測結果的驗證圖5-2 監(jiān)測預報反應系統(tǒng)圖圖5-1 隧道與鐵路相交位置監(jiān)測圖第六章 應急預案6.1 突發(fā)事件風險分析和預防為了保

38、證隧道的正常施工，預防突發(fā)事件以及某些預想不到的、不可抗拒等事件的發(fā)生，事前應具備有充足的技術措施準備和搶險物資的儲藏，最大限度的減少人員傷亡、國家財產(chǎn)和經(jīng)濟損失，必須進行風險分析和預防。 突發(fā)事件、緊急情況及風險分析根據(jù)本工程的施工重點及復雜的地層情況，充分考慮到施工技術難度和困難、不利條件等，經(jīng)多方分析和討論，確定本工程的突發(fā)事件、存在的風險和緊急情況如下：1、隧道穿越鐵路下方時，圍巖自穩(wěn)性差，引起開挖面塌方，或者由于失水而引起的沉降；2、由于隧道掘進開挖的原因而引起的鐵路鐵軌不均勻沉降，造成廣茂鐵路軌道的沉降、傾斜、變形、地面沉降等；3、隧道掘進時對可能存在的地下管線等的影響；4、火災、

39、意外的工傷事故等，施工人員在隧道內(nèi)中暑、中毒、被困等情況。 突發(fā)事件及風險預防措施從以上的風險情況分析看，如果不采取相應有效的預防措施，不僅給隧道施工造成很大的影響，而且對廣茂鐵路的正常運營以及施工人員的平安造成威脅。1、在盾構施工到達該段前，與鐵路業(yè)主建立直接聯(lián)系，協(xié)調(diào)好各種關系，一旦發(fā)現(xiàn)異常能及時溝通、協(xié)商解決問題。施工前要進一步調(diào)查鐵路的詳細情況，以便采取可靠的保護方法。2、認真分析地質資料，做好超前預報：對地質情況不明的地段一定要進行補勘，進一步了解土層的情況，做到心中有數(shù)。3、加強施工管理，嚴格按標準化、標準化作業(yè)，施工中要經(jīng)常分析土質變化、圍巖參數(shù)，遇到可疑情況及時分析，不得冒進。

40、盾構掘進過程中加強地表沉降監(jiān)測以指導地下施工，根據(jù)地表沉降情況，及時調(diào)整盾構機的掘進速度、刀盤轉速、土倉壓力、注漿壓力及注漿量等參數(shù)；4、成立抗洪、抗臺風搶險領導小組，并成立搶險救災隊伍，與當?shù)貧庀蟛块T密切聯(lián)系，做好預防工作，并在工地自備發(fā)電機組、抽水設備、鉆機、壓水泵和雙液注漿泵，一旦出現(xiàn)因地層失水引起地表沉降較大，立即采取相應措施從地表向地層補充注水，以保證正常的地下水位，從而減小地表沉降。必要時可從地表進行注漿止水和加固來控制地層沉降；5、 工地和附近醫(yī)院建立密切關系，工地設醫(yī)務室，配齊必要的醫(yī)療器械，一旦出現(xiàn)意外的工傷事故，可立即進行搶救。6.2 突發(fā)事件應急準備1、成立搶險領導小組，

41、明確責任分工；2、組建搶險隊，進行搶險應急知識教育培訓：工程部組建搶險隊具體見以下圖，隊長為易覺。發(fā)現(xiàn)危險時，首先應搶險隊進行搶險工作，需用較多人員時可由各崗位進行聚集，對搶險隊和工程部所有人員進行針對性的應急知識培訓。3、進行應急演練，提高應急救援能力：為了在出現(xiàn)險情時處理迅速，工程部應對險情進行實地演練，使得所有人員均參與其中，并填寫應急演練紀錄表。應急搶險隊應急搶險指揮隊隊長：易覺現(xiàn)場搶險指揮：陳欽東物資補給：郭?；笄趨f(xié)調(diào)：王慎宗疏散人員、水電供應：王永貴信息發(fā)布：劉森峰搶險方案制定：賴偉文圖6-1 搶險小組架構圖4、緊急情況發(fā)生的上報程序：施工過程中施工現(xiàn)場發(fā)生無法預料的需要緊急搶救處理的危險時，應迅速逐級上報，上報次序為：現(xiàn)場、辦公室、搶險領導小組、上級主管部門。由搶險隊收集、記錄、整理緊急情況信息，并向小組及時傳遞，由小組組長或副組長主持緊急搶救和向上級匯報。應急事故處理流程見以下圖。緊急事故發(fā)生上報綜合部搶險方案確定物資、設備到位現(xiàn)場處理，送醫(yī)院搶救人員傷亡搶險領導小組進行搶險搶險結束，進行總結上報監(jiān)理、業(yè)主、設計院圖6-2 應急事故發(fā)生處理流程圖 實行晝夜值班制，明確工程部值班時間和人員； 緊急情況發(fā)生后，現(xiàn)場做好警戒和疏散工作，保護現(xiàn)場，及時搶救傷