隧道工程盾构进洞冻结加固方案.doc

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1、上海市轨道交通13号线世博园站—长清路站区间隧道工程盾构进洞冻结加固方案编制：审核：审定：中煤特殊凿井集团有限责任公司上海第十二项目部2008年8月目录1.工程概况21.1工程简介21.2地层条件32.冻结壁结构设计42.1设计依据及设计工况42.1.1.设计依据42.1.2设计工况42.2荷载计算52.3冻结孔布置63.冻结施工83.1主要技术参数（单洞）83.2主要冻结施工设备83.3冻结站安装83.4用电负荷93.5其它94垂直冻结孔的布置及施工104.1垂直冻结孔布置（单洞）104.2冻结孔施工104.3局部冻

2、结工艺105施工工序、工期安排及劳动力配备125.1施工工序125.2工期计划125.3劳动配备126融沉控制136.1注浆材料136.2融沉注浆136.3隧道内注浆156.4地面注浆157盾构进洞的条件178拔冻结管措施188.1拔管方案188.2冻结管起拔189破壁及盾构穿越冻结区的保证措施199.1破壁保证措施199.2盾构穿越冻结区保证措施2010确保工程质量的主要技术要求与措施2010.1冻结工程质量的主要措施2010.2冻结孔施工方面的具体要求及措施2011应急预备方案2111.1应急措施2111.2应急指

3、挥网络图21附图1盾构进洞冻结组织结构网络图23附图2安全管理网络图24附图3质量管理网络图25附图4质量保证体系26附图5钻孔质量控制程序图27附图6冻结质量控制28附图7291.工程概况1.1工程简介上海市轨道交通13号线世博段工程，包括卢浦大桥站、世博园站、长清路站3个车站；世博园站～长清路站区间始于世博园站南端头井（里程K22+150.849），穿越措施井，至长清路站站首，于长清路站北端头井（里程K22+933.680）进洞。区间线路全长约782.831m（单线）。隧道最小平面曲线半径R=799.932m，基本

4、呈南北走向。最大坡度26.206‰，隧道中心标高-17.142~-8.513，左线里程K22+589.722~K22+660.658过盾构措施井。采用盾构法隧道施工，拟采用土压平衡式盾构机，隧道外径为φ6200mm，内径为φ5500mm，装配式衬砌管片通缝拼装；衬砌块宽度1200mm，厚350mm，衬砌管片砼设计强度为C55，抗渗等级≥S10。端头井已经过旋喷、搅拌加固，如图1，端头井旋喷、搅拌加固示意图。本工程主要是采用冻结法将措施井盾构进洞端头井以及长清路站盾构进洞端头井加固区搅拌桩与地墙间的30cm空隙完全胶结，

5、确保盾构安全顺利进洞。图1端头井加固示意图1.2地层条件盾构进洞施工时隧道主要埋置于⑤1层灰色粘土、⑤2灰色砂质粉土。如图1所示。其中第土层呈如软塑～流塑状态，土质较软弱，灵敏度高，施工时易产生流砂等不良地质现象。根据工程及地质条件，本工程区间风井的盾构进洞拟采用冻结法加固施工，为减少冻结需冻量和控制土体冻胀、融沉，设计采用局部冻结加固地层方式施工。2.冻结壁结构设计2.1设计依据及设计工况2.1.1.设计依据1．《矿山井巷工程施工及验收规范》（GBJ-213-1990）；2．《煤矿井巷工程质量检验评定标准》（MT50

6、09－94）；3．《钢结构设计规范》（GB50017-2003）；4．《圆隧道旁通道冻结法技术规程》上海市工程建设规范（DG/TJ08-902-2006）。2.1.2设计工况盾构进洞：盾构进洞是指盾构机在区间隧道推进完成后，由正常段隧道进入措施井和长清路站的过程。盾构进洞过程中，需预先对工作井基坑连续墙外侧一定范围内的含水地层进行加固，使之具有封水性。这样盾构机在连续墙凿除后可保证不会出现地层涌砂出水、坍塌等问题。2.2荷载计算盾构进洞洞口采取板状冻结方式加固。冻结加固体在盾构进洞破壁时起到抵御水土压力，防止土层塌落和

7、泥水涌入工作井。该出洞口冻结加固体，其承受的荷载,为安全起见计算模型采用最深处24.438m处的土压荷载，如此工况计算满足设计要求，则其他工况均应满足，计算模型如图1所示。图1　冻土加固体、荷载、计算模型示意图应用重液理论计算水土压力，其出洞口的水土压力为：P＝0.013H式中：P——计算点的水土压力（Mpa）；H——计算点深度（m）。以洞门的下部底缘处为荷载计算点，则深度为24.438m。则计算得到水土压力为：P≈0.3MPa说明：水土压力也可按照朗金土压力理论计算，因物理力学指标不全面，在设计计算时按重液理论进行计

8、算，该理论是一种常用的安全计算方法。冻土平均温度为-10℃，冻土抗拉强度σ拉=1.8MPa，冻土抗剪强度σ剪=1.6MPa。冻结加固体厚度计算假定加固体为整体板块而承受水土压力，运用日本计算理论计算加固体的厚度,计算得冻土墙厚度为1.83m。运用日本计算理论的数据及结果表1冻土平均温度℃冻土弯拉强度σ-10℃水土压力P加固体开挖内