成都地铁一期工程区间隧道施工方法的选择

674地"FIaM新#A.*大秦2003成都地铁一期工程区间隧道施工 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 的选择邹永尧铁道第二勘察 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 院地铁院成都610031【摘要I成都地铁一期工程沿线建筑物密集、交通萦忙、地下管线纵横，其区间隧道基本通过饱水的砂卵石、且含有少量大粒径漂石的地层中，其施工方法的选择对于加快工程进度、提高工程质址、降低造价至关重要。作者在对国内列循构施工进行调研基础上，推荐采用加泥式土压平衡盾构机进行区间隧道施〔。【关.词】kk}^}1}+16}a't}i+}l成都市地铁一期工程为知找四地铁一号线的红花堰至世纪广场段，正线全长15.151mi,尹冲地下线长11.921m1,高架及过渡段长3.23Ian。计有车站13座，车辆段及综合基地1处，控制中心1座，主变电所1座。1环境条件成都市地铁一期工程位于成都市中心南北主轴线和主要客运交通走廊内，沿线建筑物密集，商贸繁荣，交通十分紧张。线路途经火车北站、骡马市、市体育中心、天府广场、省体育馆、火车南站、行政广场、世纪广场等交通枢纽和主要客流集散点以及待开发的城南市级副中心和高新技术产业开发区。2地质概况成都市地铁一期工程沿线第四系地层广布，基岩埋藏较深，由北向南第四系地层厚度逐渐变薄，其厚度36.5一15m，自上而下有下列各层:2.1人工坟筑层(Q4ml)2.2第四系全新统冲积层旧4a1)上部为可塑粘土或粉质粘土、粉土，厚0.6--4.1m，北薄南厚。下部为卵石土，湿一饱和，稍密~密实，厚2一10M.卵石成份为岩浆岩质、变质岩质，呈圆形、亚圆形，多为微风化，少为中等风化。卵石粒径一般为4一9cm，部分大于12cm，含少量粒径大于20cm白镖石。2.3第四系上更新统冰水沉积、冲积层(Q3fgl+al)当其上无全新统(wl)覆盖时，一般具二元结构:上部为可塑粘土、粉质粘土，厚0.8.6.4m;下部为卵石土，饱和，一般中密一密实，少为稍密，厚7.0一15.0m，北段沙河附近厚度大于25m,卵石呈圆形、亚圆形，岩浆岩质、变质岩质，多为微风化，少为中等风化，卵石粒径一般为5-8cm,部分大于巧cm.由于冰水的携带作用，沉积了较多的大粒径砾石，据试验段地质详勘 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 和全线地质咨询报告，现已发现最大粒径达到670mm，试验段卵石粒径分析表示:漂石(>200mm):0.22.3%,一一一一Az#-t,675卵石(20一200mm):45.6%-74.6%,砾石(2-20mm):3.1%-20.1%，砂粒(<2mm):5.3%-38.1%a卵石单轴抗压强度65.5-184MPa，平均102.2MPa，极值为206MPa。在该层中还存在钙质胶结、半胶结的砾石层，硬度大，相当于C10-C20,2.4第四系中更新统冰水沉积、冲积层(Q2fgl十al)主要为卵石土，饱和，中密，密实。一般厚3.9m，最薄1.4m，局部大于15m,J陌成份为岩浆岩质、变质岩质，多为中等风化，具弱钙质胶结，粒径3-8cm，部分大于15cm,含少量大于20cm的漂石。2.5白坚系上统灌口组(K2g)泥岩，紫红色，泥质结构，中厚~厚层状构造，节理裂隙较发育，岩面埋深14-37m.地下水主要赋存在卵石土中，水量极其丰富，渗透系数K二12.53-27.4m/d，枯水期地下水位埋深3-5m，丰水期2-4mo3区间隧道施工方法的选择施工方法对结构型式的确定和工程造价有决定性影响。施工方法的选定，一方面受沿线工程地质和水文地质条件、环境条件等多种因素的制约，同时也会对工程的难易程度、工期、造价、运营效果等产生直接的影响。成都市地铁一期工程通过交通繁忙、客流集中、房屋密集、地下管线纵横地带，为减少地铁施工对城市交通和市民正常生活的干扰，宜采用暗挖法施工。3.1矿山法地铁区间隧道采用矿山法施工，是近年来为适应城市浅埋隧道的需要而发展起来的一种施工方法，也称浅埋暗挖法，目前在我国地铁区间隧道建设中已广泛采用。浅埋暗挖法施工工艺简单、灵活，并可根据施工监控量测的信浪一反馈来验证或修改设计和施工工艺，以达到安全、经济的目的。根据线路纵剖面设计，该段区间隧道全部位于饱水的砂卵石地层中，隧道施工前必须在沿线超前进行施工降水，并且由于砂卵石土层松散，无胶结，本身无自稳能力，因此开挖前必须在拱部采用管棚进行超前支护，控制围岩的变形，防止隧道上方围岩坍塌。并通过管棚对地层进行注浆加固，使拱部砂卵石层得到胶结，形成注浆加固圈，以提高砂卵石层的自稳能力。施工时原则上应少扰动围岩，宜采用管超前、短台阶、短进尺，环形开挖留核心土，及时施作初期支护，并修建仰拱尽快形成封闭结构，勤量测及时反馈信息。并及时对初期支护背后进行回填注浆。1992年施工的成都市顺为彭断人防工程盐市口地段，采用暗挖人行通道连接，其通道全长55.093m,开挖宽度5.8m，净高5.6m,隧道基底埋置深度为15m，顶部覆盖层厚度7.55m。其工程位于饱水、松散、无胶结的砂卵石地层中，施工中采用了松散围岩浅埋暗挖法，包括大面积井点降水、大管棚注浆超前加固、密排小管棚超前预支护及格栅支撑和模女混凝土等技术，取得了成功。成都市顺城街人防工程所处的地质条件及周边环境类似地铁暗挖区间隧道。因此，人行通道的建成是地铁区间隧道采用矿山法施工的一次成功的尝试，为地铁工程提供了十分宝贵的经验，也提出了工程中须解决的技术问题。人行通道施工时曾考虑了小导管超前注浆加固和长管棚超前注浆加固两种 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 。小导管施工简单、灵活，无须大的钻机设备，可加快施工进度，费用较低。但根据多组小导管成孔的试验结果证明，在这种密实的的砂卵石地层中，用一般铁路隧道常用的凿岩机钻孔，成孔困难，由于卵石卡钻导致无法钻进，也无法插人钢管，故最终采用了潜孔锤冲击旋转跟管钻进成孔工艺，边676垃-FAjtAt执}k}C翎卜2003钻进边跟管，形成旋转钻进，冲击跟管，岩芯管携出砂石之循环作业系统，采用大管套小管的长管棚方案，取得了成功。成都市地铁一期工程区间隧道大部分地段通过中密~}m的Q30"石地层，其卵石含量高，且大粒径卵石含量较多，经施工降水后，其地层较紧密，采用常规技术施作超前支护相当困难。因此，如何从设备及工艺上解决超前支护技术，并提高工效，降低造价是成都地铁一期工程能否采用矿山法作为区间隧道主要施工方法的关键及风险所在。根据国内其他城市地铁工程的经验，由于矿山法施工条件所限，往往工程质量控制较难，工程竣工后，衬砌开裂及渗漏水比较普遍。成都地铁区间隧道位于饱水的砂卵石地层，渗透系数大，地下水补给充足，因此，如何保证防水混凝土及防水板施工质量，避免地下水的渗漏，对于确保地铁运营安全和保护周围环境至关重要。线路出红花堰站后将下穿3栋7层楼住宅房屋(条形基础)，铁路站场股道，随着线路向南延伸，还将穿过房屋群、两处lali直段及火车南站站场股道。如前所述，采用矿山法施工必须在整个施工过程中实施降水，降水影响范围达到500m左右，由于在粘性土之下或卵石土层中存在饱和状的稍密、书澎肤态的砂、粉细砂土，因ft%工降水引起上覆土层的固结沉降对两侧浅基础房屋及地下管线将会带来一定的影响。由于成都地铁砂卵石土为松散、无胶结、无自稳能力的地层，因此暗」么伍工通过建筑物下方时，除要保证基础与隧道顶部之间有一定距离外，最主要的是要采取有效措施减少围岩变形，将其沉降量控制在不影响地面建筑物的安全和正常使用范围内。线路通过府河、南河段，由于受邻近车站埋深或既有建筑物的控制，隧道仍然在砂卵石中通过，因此在两处河道段采用矿山法施工在技术经济上是不现实的。综上所述，根据全线的工程地质和水文地质情况、周围环境条件，目前推荐矿山法作为成都地铁区间隧道主要施工方法条件不成熟，但在区间隧道联络通道或渡线地段可采用矿山法施工。32盾构法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。由于管片采用高精度厂制预制构件，机械化拼装，因而质t易于控制。盾构技术的发展，尤其是泥水式、土压平衡式盾构的开发、使之在松散的含水砂层、砂夹卵石层、高水压地层等所有地层中进行开挖成为可能，所以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。上海地铁及广州地铁盾构施工的区间隧道工程质量优良、对城市环境影响小，所取得的成就令人胭目。因此，地铁区间隧道采用盾构技术已成为发展的必然趋势。继以上两城市采用盾构技术之后，南京、北京、深圳地铁区间隧道，均采用了眉构法施工，目前工程正在实施之中。3.2.1盾构机类型的选择盾构施工法是“使用盾构机在地下掘进，边防止开挖面土砂崩塌，边在机内安全地进行开挖作业和衬砌作业，从而构筑成隧道的施工工法”，因此，盾构施工工法，是由稳定开挖面、盾构机挖掘和衬砌三大要素组成。选择盾构施工方法时，在充分掌握各种施工方法特点的基础上，根据工程的围岩条件，选择能保持开挖面稳定的机型，对于确保施工顺利和安全可靠至关重要。成都地铁通过地层为富水的松散、无自稳能力的砂卵石层，砾卵石含量高，且在隧道范围内可能存在随机分布的少量大粒径漂石，因此，所选择的盾构机，既要能确保开挖面的稳定，又能处理少量大粒径漂石。据调查，目前世界上已有相当数量的工程实例及相应的盾构机设备。如瑞士的Grauholz隧道是尸座长5.51m的铁路双线隧道，内径10.6m。通过地段地质十分复杂，由于冰河时代阿尔卑斯山的冰川汇人该地区，松散的土坡沉积物构成了该地区的整个地质构造:粘土、细砂、中砂及卵石，还可能遇到抗压强度高达200MPa，尺寸超过几米的大块砾石。由于隧道两端洞口区段由富含地下水的松散沉积物构成，中间段通过稳定岩层，盾构机选用直径为11.6m白幼昆合式盾构，在松散地层中采用泥浆剧勾的开挖方式，利用锚固在刀盘上的刀具切割大砾石，在岩层地段采用敞开式掘进方式。又如德国汉堡第4座易北河公路隧道，脚首长3.1km，内径12.35m,脚茸沿线遇砂、淤泥、施口二拉木‘，7冰河漂流物以及直径大于2m的大块漂石。隧道掘进采用直径14.2m时昆合式剧勾机，以泥浆支护其开挖面，完成了其中2561m地段的隧道工程。英国FyldeCoastal办利改建工程、力障大Shcppald)}b铁隧道，成功的采用盾才切L刀盘上的滚刀处理了地层中卵石。在日本，由于地质条件复杂，位于山地河流带多为砂卵石且含有大漂石地层。据不完全统计，在最大卵石粒径>400mm蝴娜P石地层中，采用盾构法施工的工程实例见表1。由此表明在日本采用土压平衡式盾构或泥水式盾构在砂卵石且含有大粒径卵石地层中进行盾构随直施工已有相当多的工程实例。衰1盾构机在卯、砾石地层中部分施工实例《日本)盾构机外径地下水位最大粒径顺序业主用途土质N值盾构机类型(mm)I(E600m白饭票石输送亦有困难，所以习孺利用刀盘上的滚刀将大粒径的漂石破碎至300-400m左佑.，然后通过刀盘上的开口放进机内后采用带式螺旋输送器排土，所以采用加泥式土压平衡盾构只进行一次破碎，且破碎的数量较少，出土效率高。3.2.4排土设备(1)泥水式盾构泥水式盾构是通过排泥管和排泥泵将土石送至地面泥浆处理场，经分离后的泥浆再通过送泥管输送至工作面。由于开挖下来的石土为砂卵、碎土石，对排泥管和泵的摩耗较大。在管路弯曲部位或盾构机不可能更换的部位，应采取厚管壁管道等措施。排泥泵的能力必须能确保序濡的流量和扬程，还必须确保碴土中的固体物能顺利通过。(2)加泥式土压平衡盾构排土设备可选择中轴式螺旋输送器或带式螺旋输送器。中轴式螺旋输送器可连续排除石块的粒径受限，但是止水性和耐压性较好。带式螺旋输送器可排除400mm石块，但止水性差。为解决带式螺旋输送器产生土砂喷发现象，除加人添加剂外，可在输送器上加设滑动闸门、锥阀等止水装置，或采用两段带式螺旋输送器来解决。3.2.5设备费用泥水式盾构需配置庞大的泥浆分离设备，费用高，占地面积大。成都地铁拟定的盾构始发井地段，难以找到其场地。加泥式土压平衡盾构开挖出来的含部分添加剂的土石如不进行处理，则可省去大笔htzML*%681分离设备费用和场地。两者相比较加泥式土压平衡盾构机设备费用低。3.2.6推荐采用的盾构机类型(1)技术经济比较以下从十一个方面对泥水式盾构和加泥式土压平衡si勾进行比较(表2)表2泥水式盾构与加泥式土压平衡盾构优缺点比较序号项目泥水式盾构加泥式土压平衡盾构适用于枯土一砂卵石地层。但在松散的砂卵加人添加剂后，可广泛适用于粘土、砂卵石地层，一适用地层石层中施工。泥水压力不稳定，难以控制工但在地下水丰富的高水位地层，有喷发及坍塌的作面的稳定。危险。2工件面的稳定通过泥浆压力及流童的管理通过泥浆及排(进)土t的控制通过土砂管理及加添加剂。可防止喷发，但比泥3止水性是在完全密封的条件下，故不会喷发。水盾构差。地层与盾构之间有泥桨润滑，方向易控制，4方向控制盾构周围地层压密，千斤顶推力大。推力小，施工容易。由于排泥管直径的限制，大洲石偏进行两次5大漂石处理只韶进行一次破碎。处理。加人合适的添加剂后增加流动性和止水性，可提6开挖效率泥桨循环分离费时。泥浆管理难。高掘进效率;添加剂管理容易。采用螺旋愉送器进行排土。必须依据地质条件选7排土设备采用排泥管及排泥泵将碴土袖送至地面。择相适应的姗旋输送器。掘进中控制好排(进)土盆，及时注浆等措施可8环境保护地表沉降易于控制，易于保护周围环境。控制地面沉降。一}公害}一进行泥土5N4，无排土公害。一添加泥浆的土石会成为有公害的废弃物。10一}JE4t$A一}而配备庞大的趾t*18#，占地m大。一}潇分离骼，占kg}}i}J}o一}设备费{}配皿泥M41AiR备费用高。}费用略低(2)类似工程经验表1表明在日本含大粒径漂石的砂卵石地层中多采用土压平衡式盾构机施工。另外K勤旬际准 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 (盾构篇)及解说》(月本19%年)中对盾构施J现状问卷调查表明，目前在日本类似成都地质条件地层中加泥式土压平衡盾构使用的工程范围远大于泥水式盾构。(注:泥水力旺式盾构即为泥水式盾构，泥土压式盾构即为加泥式土压平衡盾构)成都市地铁一期工程区间隧道可采用泥水式盾构或加泥式土压平衡式盾构，但经以上技术、经济比较及参考类似工程经验，推荐加泥式土压平衡盾构。由于目前国内在成都这种饱水的砂卵石土且含有大粒径漂石的地层中采用盾构法施工尚属首次，缺乏实践经验。成都市地铁一期工程先后通过地面控制较严格的房屋及铁路站场股道，对施工要求较高，因此根据工程地质及水文地质条件选择适用型、经济型的盾构机非常重要。在盾构工程招标和施工过程中，除应选择有丰富类似工程经验的盾构制造商外，还应为施工提供强有力的技术支持，以确保盾构工程安全、稳妥、保质、保量的完成。