【正文】 繞城高速西南段繞城高速西南段和盾構(gòu)區(qū)間隧道縱斷面位置關(guān)系圖Q7CZ7()()()()()①1③1④1④3⑤2人工填土粉質(zhì)粘土粉質(zhì)粉土粉質(zhì)粘土粉土夾粉質(zhì)粘土 圖 計劃 穿越施工時間 根據(jù)盾構(gòu)施工進(jìn)度計劃，左右線穿越 繞城 高速公路 西南段 時間擬安排如下： 左線： 2021 年 3 月 25 日 2021 年 4 月 4 日，日均掘進(jìn) 5環(huán)（ 6m）； 右線： 2021 年 8 月 2 日 2021 年 8月 12 日，日均掘進(jìn) 5環(huán)（ 6m）。 具體 掘進(jìn) 時間安排以現(xiàn)場實際情況為準(zhǔn)。 工程地質(zhì)與水文地質(zhì) 工程地質(zhì) 根據(jù)蘇州市的工程地質(zhì)特征與合同設(shè)計文件提供的資 料，擬建工程場區(qū)位于蘇州市近郊，地貌類型單一，屬長江三角洲太湖沖湖積平原。場區(qū)內(nèi)地勢平坦、水系發(fā)育，屬典型的江南水網(wǎng)化平原。巖性主要為粘土、粉質(zhì)粘土、粉土等。工程所在場地區(qū)地基土具體的埋藏分布特征可見《工程地質(zhì)剖面圖》，區(qū)間隧道主要穿越③ 2粉質(zhì)粘土、③ 3 粉土夾粉質(zhì)粘土層、④ 2粉砂或粉土層、④ 3粉土層、⑤ 1 粉質(zhì)粘土層、⑥ 1 粘土，隧道底層主要為 ④2粉砂或粉土層 、 ⑤ 1 粉質(zhì)粘土層 。 區(qū)間隧道在穿越 繞城高速公路西南段 區(qū)域主要地質(zhì)土層情況為 ④ ⑤ 1粉砂或粉土 與粉質(zhì)粘土 層 （微承壓水含水層 )掘進(jìn)施工時，由于這類圖層透水性 好，流動性差，應(yīng)注意適當(dāng)注入附加劑保持渣土的流動性。 該類土層具體特性 如 圖 ，土層 詳細(xì)簡紹 如下 ： ④2 粉砂或粉土：灰黃 ~灰色，中密為主，飽和。夾薄層粉質(zhì)粘土，局部為粉砂，含云母碎片。為第四紀(jì)晚更新世（ Q322）海陸交互相沉積物，層厚 ~，層頂標(biāo) 區(qū)間 盾構(gòu)隧道 穿越繞城高速公路西南段專項施工方案 第 4 頁 共 40 頁 蘇州軌道交通 4號線 IVTS11標(biāo)項目高 ~，該層壓縮性中等。 ④3 粉土夾粉砂：灰色，中密為主，飽和。夾少量薄層粉質(zhì)粘土，含云母碎片。為第四紀(jì)晚更新世（ Q322）海陸交互相沉積物，層厚 ~，層頂標(biāo)高 ~，該層 壓縮性中等。 第 ⑤ 工程地質(zhì)層（粉質(zhì)粘土，粉砂層），按其工程特性可分二個工程地質(zhì)亞層，自上而下分述如下： ⑤1 粉質(zhì)粘土：灰色，軟塑 ~流塑。薄層理發(fā)育，夾少量粉土薄層。為第四紀(jì)晚更新世（ Q322）海陸交互相沉積物，層厚~，層頂標(biāo)高 ~，該層壓縮性中等偏高。 水文地質(zhì) 圖 高速公路段土層特性 根據(jù)地下 水埋藏條件，可將地下水分為孔隙潛水、微承壓水及承壓水 。 (1)潛水 潛水含水層主要由全新統(tǒng) Q4 填土層組成，勘察區(qū)域內(nèi)均有分布，填土層由粘性土夾碎石組成，由于其顆粒級配不均勻，固結(jié)時間短，往往存在架空現(xiàn)象而形成孔隙，成為地下水的賦存空間，其透水性不均勻?？辈炱陂g蘇州測得潛水穩(wěn)定水位為地面下 ～ 左右，標(biāo)高為 ～ ，該層水對基坑開挖有直接影響。 蘇州地區(qū)降雨主要集中在 6～ 9 月份，在此期間，地下水位一般最高；旱季為 12 月至翌年 3 月份，在 此期間地下水位一般最低。據(jù)區(qū)域水文資料，蘇州市歷史最高潛水位為，近 3～ 5 年最高潛水位 （ 1985 國家高程基準(zhǔn)），最低潛水位標(biāo)高為 ，潛水位年變幅一般為 1～ 2m。 (2)微承壓水 微承壓水含水層由晚更新世沉積成因的③ ④ 3粉土、④ 2 粉土或粉砂層組成，其隔水頂板為③ ③ 2粘性土層，隔水層底板為⑥ ⑥ 2 粘性土層，具微承壓性。據(jù)實測結(jié)果，微承壓水水頭標(biāo)高在 ～ 。富水性主要受含水介質(zhì)厚度制約。該含水層的14252452224821261520212316JZXH6JCXH6 JZXH8JZXH10JCⅡ10M4B023JCXH9JCXH10JCⅡ10M4B025JZXH13JZXH15()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()()mm區(qū)間隧道結(jié)構(gòu) 外 邊線 區(qū)間 盾構(gòu)隧道 穿越繞城高速公路西南段專項施工方案 第 5 頁 共 40 頁 蘇州軌道交通 4號線 IVTS11標(biāo)項目補給來源主要為潛水和地表水。據(jù)區(qū)域資料，蘇州市歷年最高微承壓水水 水頭標(biāo)高為，近 3～ 5 年最高微承壓水水位為 左右，年變幅 1m 左右。 (3)承壓水 根據(jù)鉆探結(jié)果，承壓水含水層由晚更新世沉積成因的土層組成，主要為⑤ 2粉砂或粉土、⑦ ⑦ 4 粉土或粉砂及⑨粉土層，具承壓性，屬于本區(qū)第 I 承壓水。據(jù)實測資料，其水頭標(biāo)高在 ～ 之間。該含水層的補給來源主要為承壓水的越流補給及地下逕流補給，以地下逕流及人工抽吸為主要排匯方式，據(jù)區(qū)域資料，承壓水水頭標(biāo)高在 左右，年變幅 1m左右。 不良地質(zhì)和特殊地質(zhì) 本工程主要穿越⑤ 1粉質(zhì)粘土及⑤ 1⑥ 1 粘土層。隧道通過軟～流塑粉質(zhì)粘土地層，易于產(chǎn)生觸變和流變之特征，土層的蠕動流動易造成開挖面失穩(wěn)和地層變形，施工中應(yīng)加以注意。 周邊環(huán)境 本區(qū)間線路始于興中路站，出站后以 700m 半徑側(cè)穿城南污水處理廠后轉(zhuǎn)向西南，以直線下穿蘇州繞城高速后繼續(xù)向前行，下穿大片池塘以 800m 半徑轉(zhuǎn)向南到達(dá)花港路。 繞城高速公路西南段現(xiàn)狀如圖 . 區(qū)間穿越 繞城 高速公路 西南 段，公路線呈東西走向，盾構(gòu)區(qū)間 在該處 以 直線段 穿越 繞城 高速公路 西南段 。該 段高速公路與區(qū)間盾構(gòu)隧道 線路夾角約 ，與盾構(gòu)隧道之間垂直凈距約 。 圖 繞城高速公路西南段 監(jiān)測說明 在穿越試驗段時，將盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)調(diào)整到最佳，以便為穿越控制段提供參考依據(jù)。在 區(qū)間 盾構(gòu)隧道 穿越繞城高速公路西南段專項施工方案 第 6 頁 共 40 頁 蘇州軌道交通 4號線 IVTS11標(biāo)項目穿越 繞城 高速公路 西南段 前加密布設(shè)監(jiān)測點，進(jìn)一步控制盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)，加強對現(xiàn)場施工的管理，并且項目部每天需派專車到高速公路緊急停車道進(jìn)行巡視。 編制目的 盾構(gòu)穿越 繞城 高速公路 西南段 施工風(fēng)險較大 ， 為了 使 導(dǎo)盾構(gòu) 能夠順利 穿越，減小盾構(gòu)施工對公路的影響，特編制本專項方案，以 此 確保盾構(gòu)順利穿越 繞城高速公路西南段 。 主要技術(shù)依 據(jù) （ 1）《地下鐵道工程施工及驗收規(guī)范》 GB502992021； （ 2）《盾構(gòu)法隧道施工與驗收規(guī)范》 GB504462021； （ 3）《城市軌道交通地下工程建設(shè)風(fēng)險管理規(guī)范》（ GB506522021）； (4)《地鐵設(shè)計規(guī)范》（ GB501572021）； (5)《城市軌道交通工程測量規(guī)范》（ GB_503082021） ； (6)《建筑沉降變形測量規(guī)程》（ JGJ/T82021） ； (7)《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》（ GB50208－ 2021） ； （ 8） 《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（ GB501082021）； （ 9） 適用于本工程的合同文件及有關(guān)的技術(shù)規(guī)范、規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)文件等； （ 10） 現(xiàn)有的技術(shù)水平、管理水平和機械設(shè)備裝備能力及類似施工經(jīng)驗； （ 11） 蘇州市軌道交通 4號線 11標(biāo)段工程物探報告； （ 12） 盾構(gòu)區(qū)間隧道沿線周圍環(huán)境調(diào)查。 編制原則 盾構(gòu)穿越 繞城高速公路西南段 引起地面沉降的主要原因分析： （ 1）盾構(gòu)推進(jìn)過程中引起的土層受擾動，是引起地表沉降的主要因素。 （ 2）受擾動土的再固結(jié)。一是地層因土體中孔隙水壓力變化產(chǎn)生排水固結(jié)變形引起地面沉降。二是土體受擾動后，土體骨架還發(fā)生持續(xù)很長時間的壓縮變形，在 此土體蠕變過程中產(chǎn)生的地面沉降。 （ 3）盾構(gòu)施工過程中各項施工參數(shù)設(shè)定如掘進(jìn)速度、土壓設(shè)定、同步注漿量等均是影響地面沉降的主要因素。 綜上所述，在已知盾構(gòu)穿越的土層性質(zhì)、覆土深度、隧道直徑及施工方法后，控制好盾構(gòu)施工參數(shù)確保公路安全。 區(qū)間 盾構(gòu)隧道 穿越繞城高速公路西南段專項施工方案 第 7 頁 共 40 頁 蘇州軌道交通 4號線 IVTS11標(biāo)項目 機械 設(shè)備 配置 盾構(gòu)機 適用范圍 興中路站～花港路站 區(qū)間盾構(gòu)選型主要依據(jù) 該 區(qū)間 招標(biāo)文件、巖土工程勘察報告及蘇州市軌道交通 4 號線盾構(gòu)穿越 構(gòu)（建）筑 段盾構(gòu)機驗收標(biāo)準(zhǔn)，參考國內(nèi)外已有盾構(gòu)穿越 公路工程實例及相關(guān)的盾構(gòu)技術(shù)規(guī)范，按照適用性、可靠性、先進(jìn)性、經(jīng)濟性相統(tǒng)一的原則進(jìn) 行盾構(gòu)機的選型。 區(qū)間隧道經(jīng)過地層主要由粉砂、粉質(zhì)粘土、粉土夾粉質(zhì)粘土與粘土構(gòu)成，地下水位高，盾構(gòu)穿越地層處于弱承壓水層，鑒于蘇州軌道交通一 、二 號線的盾構(gòu)施工經(jīng)驗，選擇土壓平衡式盾構(gòu)機。 土壓平衡式盾構(gòu)機在推進(jìn)掘削開挖面土體時，使掘削的碴土充滿土倉內(nèi)，使碴土密度盡可能與隧道開挖面上的土壤密度接近，并且由于推進(jìn)油缸的推力作用，使土倉內(nèi)充滿的碴土具有一定的壓力，使土倉內(nèi)的碴土壓力與隧道開挖面上的水土壓力實現(xiàn)動態(tài)平衡。達(dá)到既完成掘進(jìn)又不會造成開挖面土體的失穩(wěn)，隧道開挖面上的土壤就不會輕易坍落，引起的地面沉降就 能減至最少。 綜上所述，我公司 擬 用 1臺 中鐵裝備 公司生產(chǎn)的 CTE6340 土壓式平衡式盾構(gòu)機。 盾構(gòu)機主要 工作 參數(shù) 盾構(gòu)機的技術(shù)特點 （ 1）盾構(gòu)機選用滿足軟土地質(zhì)施工的土壓平衡盾構(gòu)機，在土倉內(nèi)上下左右配置了 4個具有高靈敏度的壓力傳感器，通過 PLC 能將土倉內(nèi)的土壓力傳送到操作臺上的觸摸顯示屏，并且能自動地與設(shè)定土壓進(jìn)行比較，調(diào)節(jié)螺旋機的轉(zhuǎn)速，土壓過高過低都會在操作臺上報警，因此操作人員能很好地控制土壓平衡，減少地面沉降，適合本工程軟土層的需要。 （ 2）刀盤結(jié)構(gòu)為面板式 ,結(jié)構(gòu)堅固、強度高、剛性大、耐 磨程度高，且具有較大的刀盤開口率 40％，能適應(yīng)粘性土地層中土壓平衡掘進(jìn)時切削排土要求工況。 （ 3）刀具選擇及布局要求合理，安裝、拆卸方式簡便牢固。切削刀及刮刀采用可更換形式。在粘土層中在刀盤上難以產(chǎn)生“泥餅”及堵倉現(xiàn)象，適合粘性土地層中掘進(jìn)。 （ 4）盾構(gòu)機采用 8臺 55kW 變頻電動機驅(qū)動，具有較大的扭矩和轉(zhuǎn)速，可適應(yīng)不同地層的掘進(jìn)需要。 （ 5）螺旋機排土口配置防噴涌的設(shè)施及保壓裝置。為了防止螺旋機出土口發(fā)生噴發(fā)，配備了保壓泵送系統(tǒng)，能確保在地下水較大地層中的掘進(jìn)。 （ 6）具有良好可靠的泡沫和添加濟注入系統(tǒng)， 用于開挖面、土倉及螺旋機中土體的 區(qū)間 盾構(gòu)隧道 穿越繞城高速公路西南段專項施工方案 第 8 頁 共 40 頁 蘇州軌道交通 4號線 IVTS11標(biāo)項目改善。設(shè)有自動控制的膨潤土及添加劑注入設(shè)備和管路，刀盤上有 5 個注入口能對開挖面的土體進(jìn)行充分的改善，并且在土倉胸板處、人行閘處及螺旋輸送機上也設(shè)置若干個膨潤土及添加劑的注入口，從而達(dá)到改善碴土