【文章內(nèi)容簡介】 （7） 《珠江三角洲城際快速軌道交通廣州至佛山段工程 14 標(biāo)段【沙涌站～沙園站】盾構(gòu)區(qū)間施工階段補(bǔ)充巖土工程勘察報(bào)告（） 》 ；（8）國家及廣東省現(xiàn)行的施工技術(shù)規(guī)范、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)及質(zhì)量、安全技術(shù)規(guī)程；（9） 沿 線 施 工 環(huán) 境 及 建 筑 物 調(diào) 查 情 況 ；（10）我公司廣州地鐵工程及其他相關(guān)單位盾構(gòu)工程施工經(jīng)驗(yàn)；（11）關(guān)于印發(fā)《危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程安全管理辦法》的通知（建質(zhì)[2022]87 號(hào)） ；2 / 732 工程概況 線路概況珠江三角洲城際快速軌道交通廣州至佛山段 14 標(biāo)段包括【沙涌站】 、 【沙涌站～沙園站】一個(gè)盾構(gòu)區(qū)間 ，本標(biāo)段盾構(gòu)區(qū)間本區(qū)間從沙涌站始發(fā)，經(jīng)芳村大道東，先后下穿沙涌橋，沙涌新水閘、沙涌及珠江主航道，進(jìn)入海珠區(qū)后下穿大量房屋，地勢較平坦。隧道穿越的主要建(構(gòu))筑物有太古倉碼頭、趙惠珠住宅樓、中船工業(yè)物資華南分公司的住宅、綜合樓、橡膠廠接待處南北樓等進(jìn)入沙園吊出井。【沙涌站～沙園站盾構(gòu)區(qū)間】區(qū)間里程范圍，右線YDK22+～YDK24+， （短鏈 ）全長 ；左線ZDK22+～ZDK24+（長鏈 ） ，長 ，雙線總長，線間距為 12～34m。本區(qū)間盾構(gòu)右線始發(fā)階段里程為 YDK22+～YDK22+, 長 75m；左線始發(fā)階段里程為 ZDK22+～ZDK22+，長 75m。本段區(qū)間盾構(gòu)從沙涌站始發(fā)掘進(jìn)階段，左、右線都先以2‰坡度前行，后以27‰左右的坡度前行。隧道平面呈“C”型，在沙涌站以半徑 R400 始發(fā)至沙涌河，以直線過珠江，后以R800 及 R300 的小半徑到達(dá)沙園站接收井。隧道縱斷面呈“V”型，從沙涌站始發(fā)，左線先以 27‰的下坡至沙涌水閘，后以 ‰的下坡下穿珠江江底，過江后，分別以‰及 ‰的上坡到達(dá)沙園站；右線同樣先以 27‰的下坡至沙涌水閘，后以‰的下坡下穿珠江江底，過江后，分別以 ‰及 ‰的上坡到達(dá)沙園站。3 / 73圖 21 【沙涌站～沙園站】盾構(gòu)區(qū)間平面示意圖 工程地質(zhì) 地形、地貌本區(qū)間所處地貌單元屬珠江三角洲河網(wǎng)交錯(cuò)的海陸沖積平原區(qū)，盾構(gòu)始發(fā)段下穿沙涌橋，沙涌河。 地層巖性及各層圍巖類別、特性與物理力學(xué)指標(biāo)盾構(gòu)施工由沙涌站始發(fā)掘進(jìn)至沙園站盾構(gòu)吊出井吊出，本區(qū)間地貌單元為海沖擊平原區(qū)，地形較平坦，地面建筑物如公路及其他建筑物較密集。隧道結(jié)構(gòu)底板多位于在強(qiáng)～微風(fēng)化巖中，力學(xué)性質(zhì)較好。隧道洞身范圍內(nèi)圍巖級(jí)別基本為Ⅲ. Ⅳ類。沿線地層自上而下依次為：1人工填土層、21B層淤泥質(zhì)土層、22層（淤泥質(zhì)）粉細(xì)砂層、24層粉質(zhì)粘土層、51層可塑粉質(zhì)粘土或稍密粉土層、52層硬塑粉質(zhì)粘土或中密粉土層、6層紅層全風(fēng)化帶、7層紅層強(qiáng)風(fēng)化帶、8層紅層中風(fēng)化帶、9層紅層微風(fēng)化帶。本區(qū)間主要在9號(hào)地層中通過，隧道上方地層主要為8 、9號(hào)地層。具體地層特性如下：（1）人工填土層（Q 4ml， 層號(hào)1）主要為第四系全新系統(tǒng)人工填筑的素填土及雜填土。呈灰黃色、紫紅色、灰色等雜色，松軟～稍壓實(shí)，主要由粘性土、砂土、碎磚塊、煤渣及路面混凝土等組成，局部含淤泥質(zhì)。（2）全新世海陸交互相沉積層（Q4mc，層號(hào)2）該層共分為 3 個(gè)亞層，各亞層的特征及分布如下：21B層淤泥質(zhì)土層：呈淺灰～深灰色，流～軟塑狀，含腐殖質(zhì)，夾粉細(xì)砂。22層（淤泥質(zhì)）粉細(xì)砂層：以粉細(xì)砂為主，往下粒度逐漸增大，漸變?yōu)橹写稚?。呈灰～灰黃色、灰白色等，飽和，松散狀，底部局部中密狀，上部含較多淤泥質(zhì)或泥質(zhì)。24層粉質(zhì)粘土層：灰色，濕，可～硬塑，含少量砂，局部粘性較好。（3）殘積土層（Qel，層號(hào)5）該層按其土性和狀態(tài)特征的差異可分為 2 個(gè)亞層：51層可塑粉質(zhì)粘土或稍密粉土層：由白堊系紅色泥質(zhì)砂巖風(fēng)化殘積形成，呈紫4 / 73色、棕色、土黃色等，濕，可塑或稍密狀。52層硬塑粉質(zhì)粘土或中密粉土層：由白堊系紅色泥質(zhì)砂巖風(fēng)化或砂巖風(fēng)化殘積形成，呈紫紅、棕紅色，稍濕，硬塑或中密狀。（4）巖石全風(fēng)化帶（K2d2a、K2S2b、層號(hào)6）6層紅層全風(fēng)化帶：屬白堊系上統(tǒng)，在本區(qū)間可細(xì)分為大朗山組黃花崗段（K2d2a）和三水組西濠段（K2S2b）兩個(gè)巖性段。本次揭露全風(fēng)化帶多為黃花崗段地層，巖性以暗紅色鈣質(zhì)粉砂巖、泥巖夾雜色粗砂巖、細(xì)砂巖及砂礫巖為主，巖石組織結(jié)構(gòu)已基本破壞，但尚可辨認(rèn)，巖芯呈堅(jiān)硬土狀。（5）巖石強(qiáng)風(fēng)化帶（K2d2a、K2S2b、層號(hào)7）7層紅層強(qiáng)風(fēng)化帶：屬白堊系上統(tǒng)，可細(xì)分為大朗山組黃花崗段（K2d2a）和三水組西濠段（K2S2b）兩個(gè)巖性段。大朗山組黃花崗段（K2d2a）巖性以暗紅色鈣質(zhì)粉砂巖、泥巖夾雜色粗砂巖、細(xì)砂巖及砂礫巖為主，已風(fēng)化成半巖半土狀，巖石組織結(jié)構(gòu)已大部分破壞，但原巖結(jié)構(gòu)清晰，碎塊狀巖芯手可折斷，風(fēng)化裂隙發(fā)育。三水組西濠段（K2S2b）巖性以紫紅色泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、細(xì)砂巖及夾雜粒粗砂巖為主，已風(fēng)化成半巖半土狀，巖石組織結(jié)構(gòu)已大部分破壞，但原巖結(jié)構(gòu)清晰，碎塊狀巖芯手可折斷，風(fēng)化裂隙發(fā)育。（6）巖石中風(fēng)化帶（K2d2a、K2S2b、層號(hào)8）8層紅層中風(fēng)化帶：屬白堊系上統(tǒng)，可細(xì)分為大朗山組黃花崗段（K2d2a）和三水組西濠段（K2S2b）兩個(gè)巖性段，平面上以里程（YDK23+870 附近的）革新路為界，以西為大朗山組黃花崗段（K2d2a），以東為三水組西濠段（K2S2b）。大朗山組黃花崗段（K2d2a）巖性以暗紅色鈣質(zhì)粉砂巖、泥巖夾雜色粗砂巖、細(xì)砂巖及砂礫巖為主，粉砂或砂礫狀結(jié)構(gòu)，中厚層狀構(gòu)造，鈣質(zhì)膠結(jié)，巖石組織結(jié)構(gòu)部分破壞，礦物成分基本未變化，節(jié)理裂隙較發(fā)育，裂隙面具褐色風(fēng)化膜，巖芯多呈短柱狀或柱狀，巖質(zhì)較堅(jiān)硬，錘擊聲較脆。三水組西濠段（K2S2b）巖性以紫紅色泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖為主，粉砂或泥質(zhì) 結(jié)構(gòu)，中厚層狀構(gòu)造，泥質(zhì)、鈣質(zhì)膠結(jié)，巖石組織結(jié)構(gòu)部分破壞，礦物成分基本未變化，節(jié)理裂隙較發(fā)育，裂隙面具褐色風(fēng)化膜，巖芯多呈短柱狀或柱狀，巖質(zhì)較堅(jiān)硬，錘擊聲較啞。（7）巖石微風(fēng)化帶（K2d2a、K2S2b、層號(hào)9）9層紅層微風(fēng)化帶：屬白堊系上統(tǒng)，可細(xì)分為大朗山組黃花崗段（K2d2a）和5 / 73三水組西濠段（K2S2b）兩個(gè)巖性段，平面上以里程（YDK23+870 附近的）革新路為界，以西為大朗山組黃花崗段（K2d2a），以東為三水組西濠段（K2S2b）。大朗山組黃花崗段（K2d2a）巖性以暗紅色鈣質(zhì)粉砂巖、雜色砂礫巖為主，粉砂或砂礫狀結(jié)構(gòu)，中厚層狀構(gòu)造，鈣質(zhì)膠結(jié)，結(jié)構(gòu)清晰，少有風(fēng)化裂隙，巖芯完整，多呈短柱狀或柱狀，巖質(zhì)堅(jiān)硬，錘擊聲脆。三水組西濠段（K2S2b）巖性以紫紅色泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖為主，粉砂或泥質(zhì) 結(jié)構(gòu)，中厚層狀構(gòu)造，泥質(zhì)、鈣質(zhì)膠結(jié)，局部層理清晰，呈塊狀、短柱狀，錘擊聲較脆。①土層巖層分布土、石可挖性分級(jí)及開挖后土巖穩(wěn)定狀態(tài)表層號(hào) 巖土名稱 主要工程地質(zhì)特征開挖后土巖穩(wěn)定狀態(tài)土石可挖性等級(jí)1 素填土 松散稍密，均勻性差，土層透水性 較強(qiáng) 易崩塌 Ⅰ21B 淤泥質(zhì)土 流塑，土層透水性弱 不能自穩(wěn) Ⅰ22 粉砂、細(xì)砂 飽和，松散，透水性較強(qiáng) 自穩(wěn)性差， 易塌 Ⅰ23 中砂、粗砂 飽和，松散，透水性較強(qiáng) 自穩(wěn)性差， 易塌 Ⅰ24 粉質(zhì)粘土 可塑，土層透水性弱 自穩(wěn)性較差 Ⅱ51 粉土、粉質(zhì) 粘土 可塑狀，土層透水性弱 自穩(wěn)性較差 Ⅱ52 粉土、粉質(zhì) 粘土 硬塑狀，土層透水性弱 自穩(wěn)性較差 Ⅱ6 全風(fēng)化巖層 巖石組織結(jié)構(gòu)已基本破壞，已風(fēng)化成 土狀，透水性稍弱 自穩(wěn)性較好 Ⅱ7 強(qiáng)風(fēng)化巖層 呈半巖半土狀，碎塊狀，風(fēng)化裂隙發(fā) 育，透水性中等 自穩(wěn)性較好， 但易掉塊 Ⅲ8 中風(fēng)化巖層 軟質(zhì)巖，裂隙發(fā)育，透水性中等 自穩(wěn)性較好 Ⅳ9 微風(fēng)化巖層 軟質(zhì)巖，裂隙不發(fā)育，微滲透性 自穩(wěn)性較好 Ⅳ②隧道所穿越巖層的巖性區(qū)間隧道所穿越的巖層以〈7〉強(qiáng)風(fēng)化巖、 〈8〉中風(fēng)化巖、 〈9〉微風(fēng)化巖地層為主。根據(jù)《珠江三角洲城際快速軌道交通廣州至佛山段施工 14 標(biāo)段沙涌站~沙園站區(qū)6 / 73間詳細(xì)勘察階段補(bǔ)充巖土工程勘察報(bào)告》 ，本工程特殊地段加固穿越地層的主要物理力學(xué)性能參數(shù)如下表所示：各巖土層主要參數(shù)建議值表直接快剪 地基承載力巖土分層 天然密度 天然含水量 孔隙比 液性指數(shù) 粘聚力 內(nèi)摩擦角 特征值p w e Il c ? fak(g/cm3) (%) (kPa) (186。) (kPa) 1 / 80 21B 60 22 / / / / 28 70 23 / / / / 32 140 24 150 51 170 52 190 6 / 300 7 450 8 / / / 800 1300 9 / / / 1800 3300 水文地質(zhì)（1）地下水類型本場地地下水類型主要是第四系砂層潛水、基巖風(fēng)化層中的裂隙水。第四系孔隙水主要賦存于海陸交互相沉積粉砂、細(xì)砂層22，厚度一般 ～，平均；中砂、粗砂層23 ，厚度一般 ～，平均 ?；鶐r風(fēng)化裂隙水含水層主要賦存于強(qiáng)、中風(fēng)化巖中的風(fēng)化裂隙之中，含水層無明確界限，埋深和厚度很不穩(wěn)定，其透水性主要取決于裂隙的發(fā)育程度和性質(zhì)（包括裂隙的閉合程度、形式、規(guī)模、充填物質(zhì)，以及裂隙的組合形式、密度等） 、巖石風(fēng)化程度等。風(fēng)化程度越高、裂隙充填程度越大，滲透系數(shù)則越小。基巖風(fēng)化裂隙水為承壓水，呈脈狀或帶狀分布。7 / 73（2） 地層富水性和透水性本次場地主要含水層為第四系海陸交互相沉積的粉砂、細(xì)砂層2中砂、粗砂層23 及強(qiáng)、中風(fēng)化巖帶 8，車站西北側(cè)為沙涌，最近距離約 3 m，車站東側(cè)為珠江，最近距離約 300 m。粉砂、細(xì)砂層22，厚度一般 ～，為富水性較好，透水性中等地層；中砂、粗砂層23，厚度一般 ～，為富水性較好，透水性中等地層。強(qiáng)、中風(fēng)化巖帶8，巖體裂隙較發(fā)育或稍發(fā)育，巖芯較為破碎，含有較為豐富的地下水，且富水性極不均勻。其余地層為弱含水層或相對(duì)隔水地層。滲透系數(shù)見下表：各土層滲透系數(shù)（k ）選用表 地層編號(hào) 巖土名稱抽水試驗(yàn)滲透系數(shù)(m/d)土工試驗(yàn)滲透系數(shù)(cm/s)滲透系數(shù)建議值 (m/d)1 素填土 / / 21B淤泥質(zhì)土 / 22 粉砂、細(xì)砂 / 23 中砂、粗砂 24 粉質(zhì)粘土 / / 51 粉土、粉質(zhì)粘土/ 52 粉土、粉質(zhì)粘土/ 6 全風(fēng)化巖 / 7 強(qiáng)風(fēng)化巖 / 8 中風(fēng)化巖 / 9 微風(fēng)化巖 / 說明: 滲透系數(shù)建議值根據(jù)抽水試驗(yàn)結(jié)果、室內(nèi)土工試驗(yàn)值結(jié)合相關(guān)規(guī)范及經(jīng)驗(yàn)提供。 房屋簡介區(qū)間隧道位于城市居住區(qū)下方，均要穿越大量房屋，其中盾構(gòu)下穿珠江后穿越房屋最多，最密集，并且一部分為 70、80 年代修建的 2～7 層框架結(jié)構(gòu)房屋，部分為天然基礎(chǔ)基，礎(chǔ)埋深較淺。本次盾構(gòu)穿越范圍為全部位于隧道正上方或者有部分位置與隧道有水平相交的房屋，在調(diào)查工作中，確定了對(duì)沿線 22 棟框架型、4 棟磚混房屋、2 棟排架型、1 座橋梁、2 處水閘進(jìn)行了調(diào)查，對(duì)沙涌橋、華南物質(zhì)公司職工宿舍樓、華南公司綜合樓、華南公司職工住宅、金沙加油站作為重點(diǎn)。8 / 73圖 22 盾構(gòu)區(qū)間隧道穿越建筑群平面圖3 主要施工風(fēng)險(xiǎn)分析 盾構(gòu)推進(jìn)過程中引起地層損失（1）開挖工作面土體移動(dòng)。當(dāng)作用在正面土體的推應(yīng)力大于原始側(cè)向應(yīng)力時(shí)，則正面土體向上向前移動(dòng)，引起盾構(gòu)前方土體隆起，造成地層失穩(wěn)。如果開挖面土體受到的水平支護(hù)應(yīng)力小于原始側(cè)向應(yīng)力，則開挖面土體向盾構(gòu)內(nèi)移動(dòng)，引起盾構(gòu)上方地面沉降，造成地層損失，此類地層損失是正常的地層損失，一般在施工中是不可避免的，但若是采取信息化施工，施工操作十分精心的話，這種地層損失可控制在一定限度。（2）土體擠入管片與盾構(gòu)之間的建筑空隙。這部分空隙在盾尾。出現(xiàn)空隙的主要原因：①盾尾材料與結(jié)構(gòu)的密封性能差。②注入量少、質(zhì)差的盾尾油脂，損壞了盾尾鋼刷。③向盾尾后面隧道外周建筑空隙壓漿不及時(shí)、或壓漿量不足，使盾尾后隧道周邊土體失去原始平衡狀態(tài)而向盾尾空隙中移動(dòng)漏漿，引起地層損失。（3）盾構(gòu)施工中改變推進(jìn)方向。盾構(gòu)推進(jìn)為控制軸線方向的糾偏較大，或盾構(gòu)在曲線推進(jìn)、糾偏、抬頭或磕頭推進(jìn)過程中，實(shí)際開挖面的斷面不是圓形而是橢圓。則對(duì)土體有擾動(dòng)和超挖，因此引起地層損失。（4）管片的變形和隧道的沉降。在土壓力作用下，隧道襯砌產(chǎn)生的變形也會(huì)引起少量的地層損失，隧道沉降較大時(shí)，也會(huì)引起不可忽視的地層損失。9 / 73 受擾動(dòng)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(dòng)后，土體骨架還發(fā)生持續(xù)很長時(shí)間的壓縮變形，在此土體蠕變過程中產(chǎn)生的地面沉降。因此，盾構(gòu)施工過程對(duì)土體的擾動(dòng)是一個(gè)從平衡到不平衡再到新的平衡的運(yùn)動(dòng)過程。其不平衡狀態(tài)表現(xiàn)為加壓后的地面隆起和盾尾后的地面沉降。4 盾構(gòu)機(jī)選型 盾構(gòu)機(jī)設(shè)計(jì)依據(jù)土質(zhì)：區(qū)間隧道所穿越的巖層以〈7〉強(qiáng)風(fēng)化巖、 〈8〉中風(fēng)化巖、 〈9〉微風(fēng)化巖地層最小平面曲線半徑：300m；隧道最大坡度：‰；襯砌管片類型：鋼筋混凝土管片；外徑：6000mm，內(nèi)徑 5400mm，寬幅： 1500mm；數(shù)量：6 塊/環(huán)；拼裝形式：錯(cuò)縫拼裝；管片材料：鋼筋混凝土 C50、S12。 盾構(gòu)機(jī)選型原理土壓平衡模式就是在盾構(gòu)開挖時(shí)，利用土倉內(nèi)的土壓或加注輔助材料產(chǎn)生的壓力來平衡掌子面的土壓