【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，含云母，夾薄層粘性土，局部為粘質(zhì)粉土；無(wú)光澤，搖震反應(yīng)迅速，干強(qiáng)度低，韌性低，壓縮性中等 。 溺谷 ⑤ 3 灰色粉質(zhì)粘土 ～ ～ ～ 軟塑，欠均勻，含少量有機(jī)質(zhì)、腐植質(zhì)，夾薄層粉性土、粉砂，局部較多，偶為粘土，層頂偶呈淤泥質(zhì)；稍有光澤，無(wú)搖震反應(yīng)，干強(qiáng)度低，韌性低，壓縮性中等。 上海市基礎(chǔ)工程公司 盾構(gòu)穿越 A20 公路 施工方案 5 盾構(gòu)穿越 A20 公路 處 附近 管線眾多， 主要管線有 電力電纜、信息電纜、 煤氣 管道、雨水管、電話(huà)線路管、 污 水管道等， 詳見(jiàn)下 圖 。 盾構(gòu)穿越 A20 公路 附近地下管線情況 表 點(diǎn)與 難點(diǎn) （ 1） 隧道穿越 A20 公路 距離長(zhǎng) ，其中 0～ 18 號(hào)承臺(tái) 近 400m， 其中上行線區(qū)間隧道至 0 號(hào)承臺(tái)管樁的最小平面距離為 。 （ 2） A20 公路是上海交通主要快速道，日夜交通繁忙，此處車(chē)速一般為 60km/h，無(wú)法開(kāi)展常規(guī)的 人工監(jiān)測(cè) ，隧道穿越 A20 公路 擬 采用自動(dòng)化變形監(jiān)測(cè) 。 上海市基礎(chǔ)工程公司 盾構(gòu)穿越 A20 公路 施工方案 6 2施工方案 本工程隧道施工 時(shí)， A20 公路 交通不能中斷 ，施工對(duì) A20 公路 的運(yùn)營(yíng)不能產(chǎn)生絲毫影響。 針對(duì)本工程的地質(zhì)、施工條件，結(jié)合 我公司 以往 盾構(gòu)穿越 障礙物 的成功經(jīng)驗(yàn)，我們?cè)诙軜?gòu)施工時(shí)特別制定了以 下 方案 對(duì) A20 公路 加以保護(hù)，保證 A20 公路 的穩(wěn)定、安全 及正常運(yùn)營(yíng) 。 成立穿越地鐵 A20 公路 領(lǐng)導(dǎo)小組和工作小組，加強(qiáng)對(duì)穿越工作的領(lǐng)導(dǎo)。對(duì)具體施工操作人員進(jìn)行充實(shí)，增加富有施工經(jīng)驗(yàn)的、責(zé)任心強(qiáng)的優(yōu)秀施工人員。為確保盾構(gòu)順利穿越 A20 公路 ，在盾構(gòu)穿越前，對(duì)所有施工人員進(jìn)行技術(shù)交底。使每一個(gè)參加施工的工作人員清楚了解盾構(gòu)隧道與 A20 公路 之間的相對(duì)位置，以及盾構(gòu)穿越流程。在盾構(gòu)機(jī)操作室張貼相關(guān)技術(shù)交底、盾構(gòu)穿越流程及重點(diǎn)控制措施。在穿越施工時(shí)， 24 小時(shí)有人值班，隨時(shí)監(jiān)測(cè) A20 公路 的沉降情況，并將情況及時(shí)向領(lǐng)導(dǎo)小組匯報(bào)。 在穿越前對(duì) 對(duì)盾構(gòu)機(jī)、行車(chē)、電機(jī)車(chē)、補(bǔ)壓漿和拌漿設(shè)備等進(jìn)行徹底檢修清理 ，排除盾構(gòu)機(jī)上存在的各種故障及隱患，保證穿越期間設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 制定詳細(xì)的物資供應(yīng)計(jì)劃，公司物資部門(mén)確保施工物資材料的及時(shí)供應(yīng)。 在盾構(gòu)穿越期間，與上海地鐵盾構(gòu)設(shè)備工程有限公司建立 24 小時(shí)有效的聯(lián)系及供應(yīng)渠道，保證在盾構(gòu)出現(xiàn)故障時(shí)能及時(shí)更換零配件 。 因?yàn)?A20 公路 交通正常運(yùn)行 ，施工前到 公路 運(yùn)營(yíng)管理部門(mén)聯(lián)系，取得該 路段 的資料數(shù)據(jù)，以進(jìn)一步了解該結(jié)構(gòu)的變形情況。 措施 土壓平衡盾構(gòu)壓力艙內(nèi)土壓大小 與盾構(gòu)推進(jìn)速度以及出土量有關(guān)：若推進(jìn)速度加快而出土率較小，則土壓倉(cāng)土壓力會(huì)增大，其結(jié)果將導(dǎo)致造成地面隆起。反之推進(jìn)速度放慢，出土 量 增加將令土壓倉(cāng)土壓力下降，引起地面下沉。為此盾構(gòu)推進(jìn)過(guò)程中 應(yīng) 做到：降低推進(jìn)速度，嚴(yán)格控制盾構(gòu)方向、姿態(tài)變化，減少糾偏，特別是杜絕大量值糾偏，保上海市基礎(chǔ)工程公司 盾構(gòu)穿越 A20 公路 施工方案 7 證盾構(gòu)機(jī)的平穩(wěn)穿越。 （ 1）盾構(gòu)推進(jìn)速度 控制合理的推進(jìn)速度，使盾構(gòu)勻速 慢速 施工，減少盾構(gòu)對(duì)土體的撓動(dòng) ， 達(dá)到控制地面變形的目的。 在穿越區(qū)施工過(guò)程中，盾構(gòu)掘進(jìn)速度控制在 2cm/min 以?xún)?nèi) ，盡量保持推進(jìn)速度穩(wěn)定，確保盾構(gòu)均衡、勻速地穿越 A20 公路 ，以減少對(duì)周邊土體的擾動(dòng)影響，以免對(duì)其結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不利影響。 確保盾構(gòu)比較勻速地穿越加固區(qū)，同時(shí)保證刀盤(pán)對(duì)加固土體進(jìn)行充分切削。 掘進(jìn)速度可通過(guò)盾構(gòu)機(jī)的液壓系統(tǒng)增設(shè)節(jié)流閥，控制千斤頂進(jìn)油量，進(jìn)而使速度穩(wěn)定在低速，同時(shí)增設(shè)冷卻系統(tǒng)防止油溫過(guò)高。 （ 2）出土量 出土量是與土層損失緊密聯(lián)系在一起的，它與一環(huán)長(zhǎng)度內(nèi)盾構(gòu)的體積直接相關(guān)。假定基準(zhǔn)出土率時(shí)地層損失為 0，則實(shí)際出土率變化時(shí)將引起附加的地層損失。 DCTGDVVlDV??????42 其中： DV 為一環(huán)長(zhǎng)度內(nèi)盾構(gòu)的體積 CTV 為實(shí)際出土量 ?為出土率，與土層性質(zhì)有關(guān)。 若假定 ?為基準(zhǔn)出土率， ?‘ 為實(shí)際出土率，則由于出土率變化所引起的地層損失增量為： DCTS VV )( ??? ???? 其中， ? 為超挖所引起的地層損失系數(shù) 出土量控制在理論值的 95%左右 ， 即 V=95%＝ ，保證盾構(gòu)切口上方土體能微量隆起，以減小土體的后期沉降量。 在穿越區(qū)間， 上 、下 行線盾構(gòu)按 3‰ 下 坡度 、平面為 直線段 向前推進(jìn)。因盾構(gòu)進(jìn)行平面或高程糾偏的過(guò)程中，會(huì)增加對(duì)土體的擾動(dòng)，因此在穿越過(guò)程中，在確保盾構(gòu)正面上海市基礎(chǔ)工程公司 盾構(gòu)穿越 A20 公路 施工方案 8 沉降控制良好的情況下，盡可能使盾構(gòu)勻速、直線通過(guò)，減少盾構(gòu)糾偏量和糾偏次數(shù)。推進(jìn)時(shí)不急糾、不猛糾。 在盾構(gòu)進(jìn)行拼裝的狀態(tài)下，由于千斤頂?shù)氖湛s，必然會(huì)引起盾構(gòu)機(jī)的后退，因此在盾構(gòu)推進(jìn)結(jié)束之后不要立即拼裝，等待 2min～ 3min 之后，到周?chē)馏w與盾構(gòu)機(jī)固結(jié)在一起后再進(jìn)行千斤頂?shù)幕乜s，回縮的千斤頂應(yīng)盡可能的少，以滿(mǎn)足管片拼裝即可。拼裝過(guò)程中，盾構(gòu)司機(jī)應(yīng)注意土壓力的控制，必要時(shí)通過(guò)反轉(zhuǎn)螺 旋機(jī)維持盾構(gòu)前方土體平衡。 ①注漿量 盾構(gòu)施工中，由于盾構(gòu)外徑大于管片的外徑，所以盾尾拖出后會(huì)在管片與周?chē)馏w之間留下空隙。此空隙大小的理論值為： GldDV ??? 4 )(22? 其中： D 為盾構(gòu)外徑 d 為管片外徑 Gl 為管片一環(huán)的長(zhǎng)度 注漿的漿體除填充盾尾的空隙外，還將滲透到周?chē)馏w中，所以注漿量可表達(dá)為： VV ??? ? 其中： ? 為注漿量調(diào)整 系數(shù)。 ? 與土體性質(zhì)、注漿壓力、漿體材料及配比等有關(guān)。每環(huán)壓入量一般控制在 “ 建筑空隙 ” 的 130%～ 200%，即 m3∕ 環(huán)～ ∕ 環(huán)。而在本次穿越施工時(shí)， 根據(jù)本區(qū)間前階段施工經(jīng)驗(yàn)，計(jì)劃進(jìn)入 A20 公路處 后注漿量設(shè)定在 m3∕ 環(huán)，注漿量 根據(jù) 監(jiān)測(cè)結(jié)果 即時(shí)調(diào)整。 ② 注漿壓力 為保證漿體較好地滲入周?chē)馏w中，注漿壓力須大于隧道底處的土壓力值。而且必須控制在較好的范圍之內(nèi)，保證只是填充而不是劈裂。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可取為 ～ 倍的靜止土壓力。 ③ 漿液配比 同步注 漿采用惰性漿液，漿液選用以下配比，適當(dāng)提高了漿液的稠度。 實(shí)際掘進(jìn)時(shí)上海市基礎(chǔ)工程公司 盾構(gòu)穿越 A20 公路 施工方案 9 在盾構(gòu)機(jī)送漿泵正常運(yùn)作情況下，盡可能提高含沙量，減小后期沉降。 黃沙（ kg） 粉煤灰（ kg） 膨潤(rùn)土（ kg） 水（ kg） 32％ 30％ 11％ 27％ 注：該配方稠度 7cm～ 9cm。 盾構(gòu)出洞前，請(qǐng)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員用專(zhuān)業(yè)設(shè)備進(jìn)行盾尾油脂填充。盾構(gòu)施工過(guò)程中，采用同步注漿工藝，確保漿液填充盾尾管片與土體間的建筑空隙，注漿量的控制應(yīng)根據(jù)模擬推進(jìn)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)確定，動(dòng)態(tài)控制。為防止漏漿， 在穿越階段使用進(jìn)口油脂，確保 油脂質(zhì)量和壓注數(shù)量。 注漿 盾構(gòu) 掘進(jìn)拼裝至 前后影響區(qū) 最后 10 環(huán)管片時(shí)，停止同步注漿，改壁后注可硬性漿，使最后十環(huán)建筑間隙填充并凝固成環(huán)箍，阻止前期惰性漿向 穿越區(qū) 方向流通 。上海市基礎(chǔ)工程公司 盾構(gòu)穿越 A20 公路 施工方案 10 進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和信息化施工是保證土體沉降能在第一時(shí)間內(nèi)得到控制的行之有效的手段。盾構(gòu)穿越前，到 上海市公路管理處 辦理 穿越 A20 公路 手續(xù)，以便在 A20 公路處 布置沉降觀測(cè)點(diǎn)，進(jìn)行監(jiān)測(cè)。 盾構(gòu)穿越期間，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)應(yīng)立即報(bào)告盾構(gòu)總控制臺(tái)， 以便于施工技術(shù)人員及時(shí)了解施工現(xiàn)狀和相應(yīng)區(qū)域管路變形情況，確定新的施工參數(shù)和注漿量等信息和指令，并傳遞給盾構(gòu)推進(jìn) 面，使推進(jìn)施工面及時(shí)作相應(yīng)調(diào)整，最后通過(guò)監(jiān)測(cè)確定效果，從而反復(fù)循環(huán)、驗(yàn)證、完善，確保隧道施工質(zhì)量。 考慮到盾構(gòu)停止掘進(jìn)將造成土壓力的釋放及土體的擾動(dòng)，盾構(gòu)掘進(jìn)施工將 24 小時(shí)連續(xù)作業(yè)。施工中相關(guān)部門(mén)、人員保持信息溝通，預(yù)留電話(huà)號(hào)碼等聯(lián)系方式以便 24 小時(shí)聯(lián)系。同時(shí)還需 公路所 的配合才能更好地保護(hù)地鐵 2 號(hào)線的安全。 監(jiān)測(cè)的目的與依據(jù) 在隧道施工過(guò)程中，盾構(gòu)掘進(jìn)會(huì)使地下土壓力、孔隙水壓力產(chǎn)生變化，地下土體的應(yīng)力場(chǎng)平衡受到破壞，引起土體的位移和隆沉，從而會(huì)對(duì)地面的建筑物、構(gòu)筑物、地下管線等物體 的穩(wěn)定產(chǎn)生影響。 就本工程而言， A20 公路是最重要的保護(hù)對(duì)象。隧道施工引起的沉降可能會(huì)造成公路不平坦甚至開(kāi)裂，除影響公路的使用壽命外，跑道不平坦還直接影響公路上來(lái)往車(chē)輛的行駛安全。 為了解和控制盾構(gòu)施工可能引起的各種變形，有必要對(duì)隧道施工過(guò)程進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)的主要目的是： 1. 通過(guò)綜合的多種監(jiān)測(cè)手段，及時(shí)反映穿越工程進(jìn)行中 A20 公路路面的變化，保障 A20 公路不受穿越工程的影響； 2. 通過(guò)日常觀察和分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患并予以排除。 1. 作為穿越重要公路的盾構(gòu)掘進(jìn)工程，監(jiān)測(cè)是保障成功穿越的必備條件并 必須具有以下目的： (1) 保障 A20 公路運(yùn)營(yíng)不受穿越工程的影響，確保 A20 公路的運(yùn)營(yíng)安全； 上海市基礎(chǔ)工程公司 盾構(gòu)穿越 A20 公路 施工方案 11 (2) 提供盾構(gòu)成功穿越所需的環(huán)境影響參數(shù)反饋，從而優(yōu)化推進(jìn)參數(shù)，做到微擾動(dòng)穿越甚至不擾動(dòng)穿越； 2. 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)踏勘的情況，作為監(jiān)測(cè)項(xiàng)目選型的約束條件。 3. A20 公路的正常運(yùn)營(yíng)和監(jiān)測(cè)人員的人身安全是監(jiān)測(cè)布點(diǎn)、外場(chǎng)作業(yè)的首要原則； 4. 相關(guān)規(guī)范、規(guī)定 序號(hào) 名稱(chēng) 編號(hào) 1 國(guó)家一、二等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范 GB∕ T12897－ 2020 2 工程測(cè)量規(guī)范 GB50026－ 2020 3 城市軌道交通工程測(cè)量規(guī)范 GB50308－ 2020 監(jiān)測(cè) 內(nèi)容布置 為保證盾構(gòu)推進(jìn)穿越過(guò)程中， A20 公路能夠正常運(yùn)營(yíng)。由于 A20 公路交通情況的特殊性，盾構(gòu)推進(jìn)的施工監(jiān)測(cè)具有相當(dāng)?shù)碾y度。如何保證監(jiān)測(cè)項(xiàng)目的有效、科學(xué)以及可行性是確定監(jiān)測(cè)項(xiàng)目?jī)?nèi)容、監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備選型的關(guān)鍵。有如下約束條件： 1. A20 公路運(yùn)行施工要求： A20 公路為不停歇運(yùn)營(yíng)，無(wú)停運(yùn)可能。 2. A20 公路穿越段上方有天山路立交橋，橋?qū)捈s為 ； 3. 公路中間和兩側(cè)為綠化帶，高低不定，通視條件較差。 以上條件制約了人工監(jiān)測(cè)手段和自動(dòng)監(jiān)測(cè)手段。 監(jiān) 測(cè)是實(shí)現(xiàn)變形控制的重要手段，其關(guān)鍵在于運(yùn)用合理的監(jiān)測(cè)技術(shù)和監(jiān)測(cè)方法，加強(qiáng)適時(shí)監(jiān)控。 根據(jù)本工程的特點(diǎn)，工程穿越的 A20 公路區(qū)域是重點(diǎn)監(jiān)測(cè)區(qū)域，考慮到首要保護(hù)的對(duì)象和穿越工程微擾動(dòng)的施工要求，在穿越 A20 公路之前的各區(qū)域除為了保障本區(qū)段的施工影響小于安全要求控制范圍內(nèi)外，所作的監(jiān)測(cè)工作也為了穿越 A20 公路作準(zhǔn)備工作，通過(guò)對(duì)其他區(qū)域的監(jiān)測(cè) → 調(diào)整施工參數(shù) → 監(jiān)測(cè) → 調(diào)整施工參數(shù)不斷優(yōu)化施工工藝手段來(lái)模擬穿越公路的過(guò)程，確保穿越成功。本監(jiān)測(cè)工作主要?jiǎng)澐譃橐韵聝蓚€(gè)項(xiàng)目： 全站儀自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（有棱鏡 +貼片）； 人工水準(zhǔn)復(fù)測(cè) ； 上海市基礎(chǔ)工程公司 盾構(gòu)穿越 A20 公路 施工方案 12 監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè) 于綠化帶與公路交界處布設(shè) 1 條地表沉降斷面。每斷面各點(diǎn)間距 5m。上下行線各 7點(diǎn)。 該沉降點(diǎn)均采用深層沉降點(diǎn)，將測(cè)量標(biāo)志點(diǎn)埋設(shè)于土層中，測(cè)點(diǎn)埋設(shè)深度不低于1m。并采取必要的保護(hù)措施，防止測(cè)點(diǎn)破損。 800mm350mm740mm135mm鑄鐵蓋套管沉降標(biāo)黃砂 沉降監(jiān)測(cè)采用徠卡 DNA03 電子水準(zhǔn)儀進(jìn)行水準(zhǔn)測(cè)量。水準(zhǔn)測(cè)量按照二