【正文】 程中，泥水不斷循環(huán)，開挖面的泥膜因受刀盤的切削而處于形成－破壞－形成的過程中。 盾構(gòu)始發(fā)到達(dá)風(fēng)險國內(nèi)外盾構(gòu)施工經(jīng)驗表明：盾構(gòu)始發(fā)到達(dá)的安全是盾構(gòu)法隧道施工一個非常重要的環(huán)節(jié)，目前，國內(nèi)盾構(gòu)法隧道多起事故均發(fā)生在盾構(gòu)始發(fā)到達(dá)上，主要表現(xiàn)在盾構(gòu)始發(fā)到達(dá)端頭地層的加固（加固方案、加固范圍等）、盾構(gòu)始發(fā)到達(dá)盾構(gòu)姿態(tài)的控制、良好的泥水平衡的盡快建立、洞口密封破壞等方面。結(jié)合本工程特殊的地理位置、工程地質(zhì)水文等特點，參考國內(nèi)外類似工程隧道施工經(jīng)驗，結(jié)合我單位在類似工程施工中的施工經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，采用專家調(diào)查法和層次分析法識別出本工程施工存在的主要風(fēng)險有：地質(zhì)勘察準(zhǔn)確性風(fēng)險、盾構(gòu)始發(fā)到達(dá)風(fēng)險；開挖面失穩(wěn)風(fēng)險；開挖面有障礙物及盾構(gòu)機被卡的風(fēng)險；盾尾密封失效風(fēng)險；刀具非正常損壞風(fēng)險；聯(lián)絡(luò)通道施工風(fēng)險；建筑物傾斜或沉降、管線損害、道路破壞風(fēng)險等。盾構(gòu)襯砌管片工廠預(yù)制，300mm厚，分割數(shù)為3＋2＋1的形式；生產(chǎn)采用6套模具，采用附著式振搗器進(jìn)行搗固，蒸汽養(yǎng)護，每套鋼模每天進(jìn)行兩個循環(huán)的生產(chǎn)；管片運出車間后，進(jìn)行一周的漫水養(yǎng)護，每次生產(chǎn)前由質(zhì)檢人員進(jìn)行一次管片鋼模幾何尺寸檢驗。兩臺盾構(gòu)均在火車南站豎井中始發(fā)；組裝時按照4＃拖車、3＃拖車、2＃拖車、1＃拖車、設(shè)備橋的順序下井組裝后配套拖車，然后利用260T的履帶吊和100T吊車配合組裝盾構(gòu)中體、前體、刀盤、盾尾，再安裝管片安裝機，主機組裝完成后，將后配套與主機連在一起，調(diào)試盾構(gòu)機，安裝反力架和洞門密封裝置。第三章 盾構(gòu)施工總體方案本工程區(qū)間隧道采用盾構(gòu)法施工，左右線各用一臺盾構(gòu)施工，先后從火車南站始發(fā)，通過桐梓林站、倪家橋站后，在體育館站拆機起吊出井。隧道主要在含水量豐富、補給充足的強透水的砂卵石土中通過，其埋深位于地下水位以下，地下水水壓力對隧道施工及襯砌結(jié)構(gòu)有較大影響。區(qū)內(nèi)地下水具埋藏淺、季節(jié)性變化明顯的特點。中等風(fēng)化泥巖（K2g）53巖質(zhì)較硬，巖面較新鮮，巖體結(jié)構(gòu)基本未破壞，巖體被節(jié)理、裂隙分割成塊狀，構(gòu)造層理較明顯?！?。20～200mm卵石含量約占55～80％，粒徑一般以30～70mm為主，部分粒徑80～120mm，含少量漂石，最大粒徑達(dá)210mm，卵石以弱風(fēng)化為主。中密～密實，呈透鏡體狀分布于卵石土。砂土（Q3fgl+al）33灰黃、黃色，濕～飽和，松散，部分地段為粉砂。充填物以砂、中砂為主，含量約10～35％。充填物以砂、中砂為主，含量約10～35％。充填物以砂、中砂為主，含量約10～35％?！?。粉細(xì)砂（Q4al）25灰、灰褐色，濕～飽和，松散，局部夾中砂薄層。粉土（Q4al）24灰黃色，濕，稍密。土體裂隙不發(fā)育。該層分布連續(xù)，層厚0～。段內(nèi)分布于地表，～。詳見《【省體育館～倪家橋～桐梓林～火車南站】盾構(gòu)區(qū)間隧道巖土工程勘察報告》。沿線建（構(gòu)）筑物及地下管線的現(xiàn)場實際情況詳見《【省體育館～倪家橋～桐梓林～火車南站盾構(gòu)區(qū)間】建（構(gòu)）筑物及地下管線調(diào)查報告》。人民南路沿道路兩側(cè)敷設(shè)有大量的城市管線，同時在交叉路口還有一些橫跨線路的管線存在。第二章 工程概況1 工程位置和范圍成都地鐵1號線一期工程盾構(gòu)4標(biāo)起于省體育館站南端，止于火車南站北端。第一章 總 則1 編制目的為了及時、有序、有效地控制和減少施工過程中可能發(fā)生的事故及財產(chǎn)損失，保證盾構(gòu)施工的自身安全和社會公共安全，促進(jìn)生產(chǎn)健康有序的發(fā)展，根據(jù)國家、四川省及成都市現(xiàn)行有關(guān)法律法規(guī)、規(guī)程和技術(shù)規(guī)定，以及中鐵隧道集團有限公司和成都地鐵有限公司安全生產(chǎn)管理制度、規(guī)定的要求，結(jié)合我項目的實際情況，特制定本施工風(fēng)險及應(yīng)急預(yù)案。線路基本沿人民南路中部敷設(shè)，分省體育館路～倪家橋站區(qū)間、倪家橋站～桐梓林站區(qū)間、桐梓林站～火車南站站區(qū)間三個區(qū)間，設(shè)3處聯(lián)絡(luò)通道，12個洞門，如圖1所示。當(dāng)線路處于道路兩側(cè)時，區(qū)間隧道的上方均存在管線，當(dāng)線路處于道路中央時，對管線的干擾相對較小。3 工程地質(zhì)、水文地質(zhì)和氣象條件 工程地質(zhì)標(biāo)段內(nèi)上覆第四系土層，下伏基巖為白堊系上統(tǒng)灌口組紫紅色泥巖。表1 區(qū)間地層分層及各層性狀地層名稱地層編號地 層 描 述體育館站～倪家橋站倪家橋站～桐梓林站桐梓林站～火車南站人工填土層（Q4ml）1由雜填土及素填土組成，地表多為混凝土路面。段內(nèi)分布于地表，～。粘土（Q4al）22濕，可塑為主，局部硬塑。～?！３煞菀蚤L石、石英為主，次為云母細(xì)片、巖屑及暗色細(xì)粒礦物，混粉土、粉砂團塊。卵石土（Q4al）28成份以長石、石英為主，次為云母細(xì)片、巖屑及暗色細(xì)粒礦物，混粉土、粉砂團塊?！??！?。～。～1m粉細(xì)砂（Q3fgl+al）34灰、褐黃色、黃色，飽和?！３涮钗镆陨?、中砂為主，含量約10～35％。強風(fēng)化泥巖（K2g）52巖性以泥巖為主，局部粉砂巖，巖質(zhì)較軟，巖體結(jié)構(gòu)已部分破壞，構(gòu)造層理不清晰，具溶蝕現(xiàn)象。鉆孔巖芯多呈短柱狀，少量長柱狀及碎塊狀，巖芯長度60～230mm，錘擊聲半啞～較脆，可擊碎。9月份為豐水期，111月份為枯水期，8月份地下水位埋藏最淺。 氣象條件成都平原屬亞熱帶濕潤氣候區(qū)，總的氣候特點是春早、夏熱、冬暖、日照少、無霜期長、降雨充沛而集中。第一臺采用泥水盾構(gòu)機施工右線隧道，于2006年12月28日設(shè)備組裝完成，具備始發(fā)掘進(jìn)能力。管片由平板車運輸?shù)蕉軜?gòu)施工場地，由16T門吊卸車，并由16T門吊垂直運輸?shù)骄碌木幗M到車上，由編組列車將管片運到洞內(nèi)，當(dāng)盾構(gòu)機掘進(jìn)1500 mm后安裝管片；管片由管片安裝機安裝，用風(fēng)動扳手緊固螺栓。鋼筋籠的加工采用半機械化作業(yè)，嚴(yán)格控制加工尺寸和質(zhì)量，同時每天由試驗室試驗人員進(jìn)行混凝土塌落度試驗、骨料含水率檢測和混凝土抗壓試塊的檢驗，每生產(chǎn)30環(huán)進(jìn)行一次混凝土抗?jié)B試驗，鋼筋、水泥、骨料、外摻料、外加劑等嚴(yán)格按照國家的相關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行檢測。2 風(fēng)險分析 地質(zhì)勘察準(zhǔn)確性風(fēng)險由于地質(zhì)勘探的局限性，加之成都地層富含有大量的漂石，所以遇到未預(yù)測到的不良地質(zhì)和地下障礙物的風(fēng)險更大。本工程盾構(gòu)始發(fā)、到達(dá)端頭地層主要為卵石層，從地質(zhì)勘察鉆芯取樣及車站開挖觀察看，卵石層中卵石空隙由粉砂填充，卵石層在飽水狀態(tài)下自穩(wěn)能力差。由于地層的變化等因素，開挖面的平衡是相對的。由于盾尾密封裝置隨盾構(gòu)機移動而向前滑動，當(dāng)其配置不合理或受力后被磨損和撕拉損壞時，就會使密封失效，隧道涌水涌泥，從而造成開挖面失穩(wěn)引起嚴(yán)重后果，因此盾尾密封裝置的耐久性、密封性能以及能安全方便的更換是盾構(gòu)施工中一個特殊而重要的問題。無論采用地層加固后開倉換刀還是人員帶壓進(jìn)艙換刀，都可能帶來難以預(yù)料的后果。 建（構(gòu)）筑物傾斜或沉降、管線損壞、道路破壞風(fēng)險盾構(gòu)區(qū)間范圍內(nèi)的建（構(gòu)）筑物及管線密集，隧道埋深相對較淺，對建筑物影響較大。表3 風(fēng)險分析綜合評價表序號風(fēng)險因素風(fēng)險出現(xiàn)的可能性風(fēng)險評價風(fēng)險級別1地質(zhì)勘察準(zhǔn)確度中等2C★★★2盾構(gòu)始發(fā)到達(dá)中等2C★★★3開挖面失穩(wěn)較小3A☆☆4盾尾密封失效不大3B★★★5開挖面有障礙物（大漂石）及盾構(gòu)機被卡中等3C★★★6刀具非正常損壞風(fēng)險較小3A☆☆7聯(lián)通道施工中等3C★★★8建(構(gòu))筑物傾斜或沉降、管線損壞、道路破壞不大3B★★★從上表可知：地質(zhì)勘查準(zhǔn)確度、盾構(gòu)始發(fā)到達(dá)、盾尾密封失效、開挖面有障礙物及盾構(gòu)機被卡、聯(lián)通道施工、建（構(gòu)）筑物傾斜或沉降、管線損壞風(fēng)險較大，均為三級風(fēng)險。為了在地鐵施工中清楚地了解沿線建筑物、地下管線的結(jié)構(gòu)、埋深、與地鐵線路的位置關(guān)系以及使用情況等，以便采取相應(yīng)的加固措施，減少對地鐵沿線建筑物、管線的影響。盾構(gòu)法施工不僅施工進(jìn)度快，而且無噪音，無振動公害，對地面交通及沿線建筑物、地下管線和居民生活等影響較少。同時加強和國內(nèi)外盾構(gòu)制造商的溝通，制定科學(xué)合理的盾構(gòu)選型設(shè)計。（3）破碎機的破碎粒徑達(dá)到450mm，使刀盤能有合適的開口尺寸（400mm）和開口率，能夠最大限度的將卵石放入艙內(nèi)，用碎石機破碎，減少刀盤破碎卵石的量，以減少刀盤刀具磨損和非正常損壞。輸泥管的直徑應(yīng)達(dá)到12英寸。（8）采用面板式刀盤，以保證處理大漂石在保壓系統(tǒng)失誤的情況下最低的穩(wěn)定開挖面和保證安全的底線。刀具的更換安全方便。主要總結(jié)出總推力、上下推力差、推進(jìn)速度、泥漿比重、泥水倉壓力、盾構(gòu)機轉(zhuǎn)速等參數(shù)。（3）嚴(yán)格控制盾構(gòu)機的推力，避免推力波動變化幅度過大，采用相對較小的推力，根據(jù)試掘進(jìn)段調(diào)整合理的推力。（6）調(diào)整注漿參數(shù)。（8）加強鄂式破碎機的維護與維修保養(yǎng)。施工現(xiàn)場監(jiān)測正因為具有這種優(yōu)越的功能，也就在現(xiàn)代化施工中具有了越來越重要的地位。 監(jiān)測內(nèi)容根據(jù)成都地鐵一號線一期工程省體育館至火車南站盾構(gòu)工程設(shè)計文件要求及其施工特點，并考慮施工過程會對地層產(chǎn)生擾動，有可能引起地表或附近的建筑物、管線變形或沉陷，且有隧道直接穿越砂卵石層，故確定以下監(jiān)測方案：以盾構(gòu)法施工的始發(fā)端、到達(dá)端、隧道直接通過地面建筑物密集段、立交橋、鐵路為特殊重點監(jiān)測區(qū)段，設(shè)置監(jiān)測斷面，內(nèi)容包括沉降、傾斜、地下水位、土體分層沉降等。（2）選測項目：① 水壓力監(jiān)測；② 地下水位監(jiān)測；③ 鋼筋應(yīng)力監(jiān)測；④ 管片混凝土應(yīng)變監(jiān)測；⑤ 管片接縫張開度監(jiān)測；⑥ 鋼支撐軸力監(jiān)測（聯(lián)絡(luò)通道 ）；⑦ 管片外周注漿效果確認(rèn)測試。圖4 現(xiàn)場監(jiān)測點位埋設(shè)圖（4）地層水平位移、垂直位移、土層壓應(yīng)力監(jiān)測通過設(shè)置10個典型斷面進(jìn)行監(jiān)測；（5）隧道三維觀測通過在隧道內(nèi)每隔一定距離埋點監(jiān)測。橋梁相鄰墩臺均勻總沉降差值(cm)√L(不包括施工中的沉降)股道均勻總沉降值L/400L為扣軌長度，以m計相鄰股道不均勻沉降差值L/400圍巖與管片間接觸壓力(MPa)根據(jù)施工后實際地質(zhì)情況確定安全值 表5 建筑物的地基變形允許值建筑物結(jié)構(gòu)類型地基土類型中低壓縮性土高壓縮性土砌體承重結(jié)構(gòu)工業(yè)與民用建筑相鄰樁基沉降差：磚石墻填充邊排樁框架結(jié)構(gòu)不均勻沉降時不產(chǎn)生附加力的結(jié)構(gòu)多層、高層高層或多層建筑物的基礎(chǔ)傾斜：H24m24m≤H60m60m≤H100mH≥100m高聳結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的傾斜：H20m20m≤H50m50m≤H100m100m≤H150m150m≤H200m200m≤H250m高聳結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)沉降量（mm）:H100m400100m≤H200m300200m≤H250m200注： ① L指相鄰柱基的中心距，mm，Hg指自室外地面算起的建筑物高度，m；② 傾斜是指基礎(chǔ)傾斜方向兩端點的沉降差與其距離的比值；③ 以上控制標(biāo)準(zhǔn)采用《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》GB50007－2002允許值，如有關(guān)部門對建筑物的沉降有特殊要求時，以其要求為準(zhǔn)。根據(jù)我集團公司在北京、廣州、上海、南京、深圳等地城市地鐵施工監(jiān)測的成功經(jīng)驗，我們擬采用《鐵路隧道噴錨構(gòu)筑法技術(shù)規(guī)則》(TBJ10892)的Ⅲ級監(jiān)測管理并配合位移速率作為監(jiān)測管理基準(zhǔn)，即將允許值的三分之二作為警告值，允許值的三分之一作為基準(zhǔn)值，將警告值和允許值之間稱為警告范圍，實測值落在此范圍，應(yīng)提出警告，說明需商討和采取施工對策，預(yù)防最終位移值超限，警告值和基準(zhǔn)值之間稱為注意范圍，實測值落在基準(zhǔn)值以下，說明隧道、周邊巖土體和建（構(gòu)）筑物及管線是穩(wěn)定的、安全的。 對于火車股道的監(jiān)測，在盾構(gòu)掘進(jìn)面距離火車南站前后20米及通過火車南站時，對軌道的監(jiān)測頻率為1～2次/d、其余按《鐵路線路維修規(guī)則》的線路設(shè)備檢查制度辦理。 建（構(gòu)）筑物及管線調(diào)查盾構(gòu)施工過程中為了保證地面建（構(gòu)）筑物及管線不受隧道施工影響，保證所有地面建（構(gòu)）筑物及管線正常、安全運行。表9 建（構(gòu)）筑物調(diào)查表建筑物名稱基礎(chǔ)類型及與隧道關(guān)系處理措施火車南站民房磚木結(jié)構(gòu)，有多處裂縫?？圮壖庸?，加強監(jiān)測，控制盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)成都信息港4層框架結(jié)構(gòu)，含1層地下室（車庫），基礎(chǔ)為明挖擴大基礎(chǔ)，部分為人工挖孔樁。,豎向與隧道頂相持平。,。加強監(jiān)測，控制盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)　四川省軍區(qū)第一招待所辦公樓框架結(jié)構(gòu)，條形基礎(chǔ)。加強監(jiān)測，控制盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)人南立交橋墩臺基礎(chǔ)為挖孔樁和擴大基礎(chǔ)。圖8 人南立交橋與隧道區(qū)間平面關(guān)系示意圖圖9 人南立交橋A號橋墩與隧道關(guān)系圖圖10 人南立交橋B號橋墩與隧道關(guān)系圖圖11 人南立交橋22剖面圖成都信息港（四川電力公司調(diào)度宿舍）為4層框架結(jié)構(gòu)，含1層地下室（車庫），基礎(chǔ)為明挖擴大基礎(chǔ)，部分為人工挖孔樁，基礎(chǔ)中心距隧道右線中心最近處5m，見圖12所示。主要的城市管線有：污水管、雨水管、煤氣管線、電力管線及管溝、電信管及管溝等。結(jié)合隧道設(shè)計位置，通過對污水管線的高程及井口坐標(biāo)的現(xiàn)場實測，判斷出污水管線的埋深位置、管線走向以及管線與隧道的空間關(guān)系等，同時到成都市政管理處污水排放管理所進(jìn)行了走訪調(diào)查，獲取相關(guān)管線位置圖紙，污水管線的管壁厚度、接口形式、基礎(chǔ)厚度及管道的允許沉降值等詳細(xì)資料?！　　、?通過對污水管線的補充調(diào)查，初步判定設(shè)計院提供的設(shè)計資料與現(xiàn)場管線位置基本符合。經(jīng)過現(xiàn)場補充調(diào)查實測、與相關(guān)管理部門聯(lián)系、結(jié)合相鄰車站管線改移及基坑開挖情況分析，發(fā)現(xiàn)里程11＋700段的污水管線由于受到體育館站結(jié)構(gòu)及明挖區(qū)間施工的影響，已經(jīng)由原位于左、右線隧道之間改移至右線隧道的右側(cè)。 方案的選擇及確定根據(jù)隧道與建（構(gòu)）筑物空間關(guān)系及加固處理圖和建（構(gòu)）筑物及管線調(diào)查資料，結(jié)合我單位類似工程經(jīng)驗和我項目施工方案專家論證會意見，