盾构隧道穿越破碎带地段专项施工

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1、目录1、编制说明及总体思路22、工程概况22.1工程概况22.2工程地质情况23、主要施工风险34、盾构下穿F5断层破碎带技术措施44.1、准备工作44.2主要技术措施及要求44.3盾构穿越破碎带施工防范措施85、质量安全保证措施105.1质量保证措施105.2安全保证措施116、应急措施116.1应急措施116.2应急组织126.3应急物资准备14盾构穿越断层破碎带段专项施工方案1、编制说明及总体思路为了保证盾构安全穿越江中断层破碎带，确保盾构在穿越破碎带施工中做到防漏、防冒、防沉和防抱死，特编制本方案。本方案的思路为：通过盾构开挖面泥水压力的控制及渣土量的管理，加

2、强同步注浆以实现盾构安全、快速通过断层破碎带。2、工程概况2.1工程概况秋水站～中山西路站区间线路从秋水站出发过赣江中大道后向南下穿赣江，至江南岸堤处以小曲率半径（R-360右线、R-350左线）转向东，下穿南昌市水电局办公楼后接至本区间终点中山西路站。区间最小平面曲线R=349.851m。本区间主要在赣江下穿行，隧道埋深5.2～21.50米。盾构在里程ZK11+840～ZK11+890处为F5断层破碎带，埋深约17.6米。2.2工程地质情况该地段局部岩层裂隙发育、岩体破碎，对隧道洞身稳定具不利影响；且此类破碎段同时也是区内基岩裂隙溶蚀水的相对富水区段，其透水性较好；

3、由地勘报告可知，F5破碎带横穿本区间隧道，与隧道走向近于直交。破碎段有贯通性裂隙与上部第四系孔隙水含水层连通，并透过孔隙水含水层与赣江水体相连，形成相互补排关系。盾构在穿越断层破碎带的埋深为17.6米，地层从上到下依次为②3细砂层（5米）、透水系数为3.42×10-3，②5粗砂层（2.4米）、透水系数为5.62×10-2，②6砾砂层（4.36米）、透水系数为1.2×10-1。由于断层破碎带处与赣江水位相连，故泥水压力在进行理论计算时，适当考虑。设计图所示地下水位标高为15.38米，水面到盾构隧道顶部为18.65米，施工时以赣江实际水位为准。断层破碎带位置，里程ZK11

4、+840～ZK11+890图1盾构隧道在江中浅覆土段相对位置图3、主要施工风险盾构在穿越F5破碎带时，盾构主要在中风化泥质粉砂岩和微风化泥质粉砂岩中，地层稳定性较好，强度可达到20MPa，中、微风化岩厚度为5.8米，故盾构影响范围仅为盾构穿越50米破碎带的范围。在盾构穿越破碎带前，将泥水压力调整至过破碎带的理论计算压力，当盾构穿越破碎带进入岩层后，再根据实际情况，调整泥浆压力。盾构穿越破碎带主要施工风险见下表。序号主要风险对策1盾尾漏浆控制姿态，减小盾尾刷的磨损，增设一道盾尾刷2江底冒浆控制泥水压力及注浆压力，及时进行同步注浆。3河床沉降控制泥水压力及注浆压力，及时进

5、行同步注浆。4盾构抱死调整浆液性能，注膨润土及增加辅助油缸。5隧道防水差控制盾构姿态，提高管片拼装质量，管片防水材料粘贴符合要求。4、盾构下穿F5断层破碎带技术措施4.1、准备工作（1）泥水盾构施工前，配制一定比重、粘度、足够量的泥水供盾构循环使用，在掘进前，在泥浆槽里要制备施工所需的浆液。（2）计算出盾构在过破碎带的泥水压力，将泥水压力的理论数值与实际数值进行比较、分析，进一步优化泥水压力。（3）对盾构机各系统（特别是液压推进系统、各泵站的叶轮泵壳）进行检查，确保盾构机的工作状态，同时对泥水处理系统、空压机、行吊、电瓶车、装载机、叉车等关系到盾构机掘进的机械设备加强

6、检查，以减少因设备故障造成的盾构机停机时间，确保盾构安全、连续、快速的通过破碎带。4.2主要技术措施及要求在泥水盾构掘进过程中可能会出现开挖面失稳、注浆效果不佳、防水效果差等事故。为保证施工安全，拟采用以下施工技术措施：1、在施工前对隧道范围内地质报告图进行复核，查明断层对施工的影响；2、调整掘进参数、控制泥水压力。泥水压力=土压+地下水压+预备压力。1）土压按静止土压力计算，计算如下：σz=γ1h1+γ2h2+γ3h3+…+γnhn=Σγihi式中：γi——第i层土的天然容重（地下水位以下一般采用浮容重），kN/m3。hi——第i层土的厚度，m。n—从地面到深度z处

7、的土层数。静止侧向土压力系数k，k=0.5。盾构下穿破碎带地层为②3细砂层（5米）、②5粗砂层（2.4米）、②6砾砂层（4.36米）经计算，土压力为1.1bar。2）地层水压力计算σw=q*γ*hq－-根据土的渗透系数确定的一个经验数值。砂土中q＝0.8～1.0，根据地层特性，过断层破碎带段q=1。γ－水的容重h－地下水位距离刀盘中心的高度。考虑透水系数大，地下水与赣江水位相连，地下水位高度按赣江水位到刀盘中心距离计算。h=18.65米。σw=q*γ*h=1*1*18.65=1.86bar3）预备压力，由于断层破碎带未取出芯样，有施工纵断面图可知，断