盾构掘进特殊地段的施工方案 - 图文

盾构掘进特殊地段的施工方案

目 录

13.1长距离全断面岩层施工 .............................................................................................. 3 13.1.1概况....................................................................................................................... 3 13.1.2措施....................................................................................................................... 6 13.2软硬不均段施工 .......................................................................................................... 8 13.2.1概况....................................................................................................................... 8 13.2.2主要施工措施....................................................................................................... 8 13.3穿越溶洞的技术措施 ................................................................................................ 10 13.3.1概述..................................................................................................................... 10 13.3.2穿越施工技术措施............................................................................................. 11 13.4小曲率半径（R250M）段的施工 .............................................................................. 14 13.4.1概述..................................................................................................................... 14 13.4.2措施..................................................................................................................... 15 13.4.2.1主要施工参数控制 ..................................................................................... 16 13.4.2.2合理利用铰接、超挖刀 ............................................................................. 16 13.5盾构大坡度段施工 .................................................................................................... 17 13.5.1概述..................................................................................................................... 17 13.5.2措施..................................................................................................................... 17 13.5.2.1盾构掘进措施 ............................................................................................. 17 13.5.2.2隧道内水平运输 ......................................................................................... 18 13.6穿越珠江及其堤防施工 ............................................................................................ 18 13.6.1概述..................................................................................................................... 18 13.6.2穿越珠江及其堤防的措施................................................................................. 19 13.6.2.1穿越前的施工准备 ..................................................................................... 19 13.6.2.2主要施工技术措施 ..................................................................................... 20 13.6.2.3防冒顶、漏泥、漏水及隧道上浮等的技术措施 ..................................... 21 13.7穿越建筑物段的施工 ................................................................................................ 23 13.7.1概述..................................................................................................................... 23

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13.7.2盾构穿越构建筑物前的准备工作 .....................................................................25 13.7.2.1隧道沿线建筑物的详细调查 ......................................................................25 13.7.2.2对于重要建筑物进行地质补勘 ..................................................................26 13.7.3盾构穿越建筑物的施工措施 .............................................................................26 13.7.3.1建筑物的分类 ..............................................................................................26 13.7.3.2穿越建筑物的措施 ......................................................................................27 13.8穿越内环线高架桥的技术措施.................................................................................34 13.8.1概述 .....................................................................................................................34 13.8.2盾构穿越前的准备工作 .....................................................................................34 13.8.3盾构穿越时的施工技术 .....................................................................................35 13.9 特殊段施工常见问题归纳分析及措施....................................................................37 13.9.1盾构的防结泥饼措施 .........................................................................................37 13.9.1.1概述 ..............................................................................................................37 13.9.1.2粘性土附着的原因 ......................................................................................37 13.9.1.3粘性土的防附着措施 ..................................................................................38 13.9.2隧道上浮解决措施 .............................................................................................38 13.9.2.1概述 ..............................................................................................................38 13.9.2.2措施 ..............................................................................................................39 13.9.3喷涌解决措施 .....................................................................................................39 13.9.3.1概述 ..............................................................................................................39 13.9.3.2措施 ..............................................................................................................40 13.9.3.3螺旋机防喷措施 ..........................................................................................40

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广州市轨道交通六号线工程盾构2标段【大坦沙站～黄沙站盾构区间】土建施工项目位于大坦沙岛中南部，包括一个大坦沙盾构始发井、始发井到大坦沙站之间的明挖段和二个盾构区间段【大坦沙站～如意坊站】和【如意坊站～黄沙站】以及区间隧道中的四个联络通道（废水泵房）。盾构掘进右线全长2433.253m，左线全长2682.265m。

通过对招标文件、招标设计和投标设计的理解和分析，结合对现场的踏勘，以及我单位在广州、深圳、南京、上海、新加坡国内外等地的盾构施工经验，特别针对本次投标工程复杂多变的地层进行了归纳分析。通过工程环境、线路设计以及地质情况的分析，总结了本工程的特殊段施工项目，并拟定了相应的主要措施。

13.1长距离全断面岩层施工 13.1.1概况

【大坦沙站～如意坊站】始发井约500m后和【如意坊站～黄沙站】盾构区间基本处于<7>碎屑强风化岩带、<8>碎屑中风化岩带和<9>碎屑微风化岩带中掘进。统计情况见表13.1－1，岩层强度见表13.1－2。

表13.1－1 隧道断面内地层统计表

大坦沙至如意坊区间左线围岩分类 隧道底板 里程 长度 岩土特征 ZAK5+659～ZAK5+740 ZAK5+740～ZAK5+800 ZAK5+800～ZAK5+900 ZAK5+900～ZAK5+960 60 60 81 主要为微风化岩层，局部位强风化岩层。 主要为微风化岩层，局部位强风化岩层。 主要为微风化岩100 层，局部位强风化岩层。 主要为微风化岩层，局部位强风化岩层。 围岩类别 Ⅲ-Ⅳ Ⅲ-Ⅳ Ⅲ-Ⅳ Ⅲ-Ⅳ 边墙 岩土特征 主要为微风化岩层，局部强风化岩层和全风化岩层 主要为微风化岩层，局部强风化岩层和全风化岩层 主要为微风化岩层，局部强风化岩层和全风化岩层 主要为微风化岩层，局部强风化岩层和全风化岩层 围岩类别 Ⅲ-Ⅳ Ⅲ-Ⅳ Ⅲ-Ⅳ Ⅲ-Ⅳ 拱顶 岩土特征 主要为强风化岩层，局部微风化岩层 主要为强风化岩层，局部微风化岩层 主要为强风化岩层，局部微风化岩层 主要为强风化岩层，局部微风化岩层 综合围岩 围岩分类 类别 Ⅲ-Ⅳ Ⅲ-Ⅳ Ⅲ-Ⅳ Ⅲ-Ⅳ Ⅲ-Ⅳ Ⅲ-Ⅳ Ⅲ-Ⅳ Ⅲ-Ⅳ 3

ZAK5+960～ZAK6+010 ZAK6+010～ZAK6+180 ZAK6+180～ZAK6+270 ZAK6+270～ZAK6+344 ZAK6+344～ZAK6+560 ZAK6+560～ZAK6+636 ZAK6+636～ZAK6+656 ZAK6+656～ZAK6+750 ZAK6+750～ZAK6+890 ZAK6+890～ZAK7+280 94 20 76 74 90 50 主要为微风化岩层，局部位强风化岩层。 主要为微风化岩170 层，局部强风化岩层 主要为强风化岩层，局部中风化岩层 主要为强风化和中风化岩层 主要为微风化岩116 层，局部强风化岩层 主要为强风化岩层，局部中风化岩层 主要为强风化岩层，局部中风化岩层 主要为微风化岩层 主要为微风化岩140 层，局部强风化岩层 主要为中风化岩390 层，局部强风化岩层和微风化岩层 Ⅲ-Ⅳ Ⅲ-Ⅳ Ⅲ-Ⅳ Ⅲ-Ⅳ Ⅲ-Ⅳ Ⅲ-Ⅳ Ⅲ-Ⅳ 主要为微风化岩层，局部强风化岩层和全风化岩层 主要为微风化岩层 主要为强风化岩层，局部中风化岩层和全风化岩层 主要为强风化和中风化岩层，局部微风化岩层 主要为微风化岩层，局部强风化岩层 主要为强风化岩层，局部中风化岩层和全风化岩层 主要为强风化岩层，局部中风化岩层和全风化岩层 主要为微风化岩层 主要为微风化岩层，局部强风化岩层 主要为强风化岩层，局部中、微风化岩层 Ⅲ-Ⅳ 主要为强风化岩层，局部微风化岩层 主要为微风化岩Ⅲ-Ⅳ Ⅲ-Ⅳ Ⅲ-Ⅳ ⅢⅣ 层，局部中风化岩层 Ⅲ-Ⅳ Ⅲ-Ⅳ Ⅱ-Ⅳ Ⅲ-Ⅳ Ⅲ-Ⅳ 主要为强风化岩层 主要为强风化岩层，局部为中风化岩层 主要为微风化岩层，局部强风化岩层 主要为强风化岩层 主要为强风化岩层 主要为微风化岩层 主要为全风化岩层，局部强风化岩层和中风化岩层 主要为强风化岩层，局部中风化岩层 Ⅳ Ⅲ -Ⅳ Ⅲ-Ⅳ Ⅲ-Ⅳ Ⅲ-Ⅳ ⅢⅢ-Ⅲ Ⅲ-Ⅳ Ⅲ Ⅲ -Ⅳ Ⅳ Ⅳ Ⅳ Ⅳ Ⅲ-Ⅳ Ⅲ-Ⅳ Ⅲ-Ⅳ Ⅲ-Ⅳ Ⅲ-Ⅲ Ⅲ-Ⅳ Ⅲ-Ⅳ Ⅲ-Ⅳ 大坦沙至如意坊区间右线围岩分类 隧道底板 里程 长度 岩土特征 YAK5+807～YAK5+880 YAK5+880～YAK6+000 120 73 围岩类别 边墙 岩土特征 主要为微风化岩Ⅳ 层，局部强、中风化岩层 主要为微风化岩Ⅳ 层，局部强、中风化岩层 围岩类别 Ⅲ-Ⅳ Ⅲ-Ⅳ 拱顶 岩土特征 主要为强、中风化岩层，局部微风化岩层 主要为强、中风化岩层，局部微风化岩层 综合围岩 围岩类别 分类 Ⅲ-Ⅳ Ⅲ-Ⅳ Ⅲ-Ⅳ Ⅲ-Ⅳ 主要为微风化岩层 主要为微风化岩层 4

YAK6+000～YAK6+020 YAK6+020～YAK6+150 YAK6+150～YAK6+400 YAK6+400～YAK6+470 YAK6+470～YAK6+580 YAK6+580～YAK6+750 YAK6+750～YAK6+880 YAK6+880～YAK7+280 400 130 170 110 70 250 130 20 主要为中风化岩层，局部微风化岩层 主要为微风化岩层，局部为强风化岩层 主要为微风化岩层，局部为强风化岩层 主要为微风化岩层 主要为微风化岩层 主要为微风化岩层 主要为微风化岩层 主要为中、微风化岩层，局部为强风化岩层 Ⅲ-Ⅳ Ⅲ-Ⅳ 主要为中风化岩Ⅳ 层，局部强风化岩层和微风化岩层 主要为微风化岩层，局部强、中风化岩层 主要为微风化岩层，局部强、中风化岩层 主要为微风化岩Ⅳ 层，局部强、中风化岩层 主要为微风化岩Ⅳ 层，局部中风化岩层 主要为微风化岩Ⅳ 层，局部为中风化岩层 Ⅳ 主要为微风化岩层 主要为中、微风化岩层，局部为强风化岩层 Ⅲ-Ⅳ Ⅲ-Ⅳ Ⅲ-Ⅳ Ⅲ-Ⅳ 主要为强风化岩层，局部中风化岩层 主要为微风化岩层，局部为中风化岩层 主要为微风化岩层，局部为中风化岩层 主要为微风化岩层，局部中风化岩层 主要为强风化岩Ⅲ-Ⅳ Ⅲ-Ⅳ Ⅲ-Ⅳ ⅢⅣ Ⅳ -Ⅳ ⅢⅣ -Ⅳ Ⅲ-Ⅳ Ⅳ ⅢⅣ 层，局部中风化岩层 Ⅳ 主要为微化岩层 Ⅲ-Ⅳ Ⅳ Ⅳ 为要为强风化岩层 主要为中、微风化岩层，局部为强风化岩层 Ⅲ -Ⅳ Ⅲ-Ⅳ Ⅲ-Ⅳ Ⅲ-Ⅳ Ⅲ-Ⅳ 如意坊站～黄沙站区间右线围岩分类 隧底 里程 YAK7+100 - YAK7+270 YAK7+270 - YAK7+320 YAK7+320 - YAK7+680 YAK7+680 - YAK7+800 YAK7+800 - YAK8+150 长度 土岩特征 微风化泥质粉砂岩、含砾粗砂岩，为较软岩，岩石完整性好。 微风化泥质粉砂岩、为较软岩，岩石完整性好 微风化泥质粉砂岩、为较软岩，岩石完整性好 微风化泥质粉砂岩、为较软岩，岩石完整性好 微风化泥质粉砂岩、为较软岩，岩石完整性好 围岩类别 Ⅳ 边墙 土岩特征 围岩 类别 拱顶 土岩特征 综合围岩围岩类别 类别 Ⅲ Ⅲ- Ⅳ Ⅳ Ⅲ- Ⅳ Ⅲ- Ⅳ Ⅲ- Ⅳ 170 强、中、微风化泥质Ⅲ- 强、中风化泥质粉砂粉砂岩，均匀性差， Ⅳ 岩 50 360 120 350 微风化泥质粉砂岩、微风化泥质粉砂岩、Ⅳ 为较软岩，岩石完整性Ⅳ 为较软岩，岩石完整性好 好 中、微风化泥质粉砂中风化泥质粉砂岩、Ⅲ- Ⅳ 岩、为较软岩，岩石完为较软岩，岩石完整性Ⅳ 整性好 好 强风化泥质粉砂岩、强、中、微风化泥质Ⅲ- Ⅳ 为较软岩，岩石完整性粉砂岩，均匀性差 Ⅳ 好 强风化泥质粉砂岩、强、中、微风化泥质Ⅲ- Ⅳ 为较软岩，岩石完整性粉砂岩，均匀性差 Ⅳ 好 Ⅳ Ⅲ Ⅲ Ⅲ 如意坊站～黄沙站区间左线围岩分类 里程 长度 隧底 边墙 拱顶 综合5

土岩特征 ZAK7+150 - ZAK7+310 ZAK7+310 - ZAK7+510 ZAK7+510 - ZAK7+770 ZAK7+770 - ZAK7+820 ZAK7+820 - YAK8+180 微风化泥质粉砂岩、170 含砾粗砂岩，为较软岩，岩石完整性好。 微风化泥质粉砂岩、200 为较软岩，岩石完整性好 微风化泥质粉砂岩、160 粗砂岩，为较软岩，岩石完整性好 50 强风化泥质粉砂岩、半岩半土状 围岩类别 Ⅳ 土岩特征 围岩 类别 土岩特征 围岩围岩类别 类别 Ⅲ Ⅲ- Ⅳ Ⅳ Ⅲ- Ⅳ Ⅲ- Ⅳ Ⅲ- Ⅳ 强、中、微风化泥质Ⅲ- 强、中风化泥质粉砂粉砂岩，均匀性差， Ⅳ 岩 微风化泥质粉砂岩、Ⅳ 为较软岩，岩石完整性好 微风化泥质粉砂岩、Ⅳ 为较软岩，岩石完整性好 Ⅳ Ⅳ 强、中、微风化泥质Ⅲ- 强、中风化泥质粉砂粉砂岩，均匀性差 Ⅳ 岩 强风化泥质粉砂岩、半岩半土状 Ⅲ 强风化泥质粉砂岩、半岩半土状 Ⅲ Ⅲ Ⅲ 微风化泥质粉砂岩、360 为较软岩，岩石完整性好 强、中风化泥质粉砂强、中、微风化泥质Ⅲ- Ⅳ 岩、为较软岩，岩石完粉砂岩，均匀性差 Ⅳ 整性好 Ⅲ 表13.1－2岩石单轴极限抗压强度值 地层编号 <7> <8> <9> 地层名称 碎屑岩强风化层 碎屑岩中风化层 碎屑岩微风化层 平均值（MPa） 备注 1.5 4.2 12.5 天然抗压强度 天然抗压强度 天然抗压强度 根据以上表格统计全断面岩层段总长度为4115.518米，距离较长。【如意坊站～黄沙站】盾构区间为全线岩层段，【大坦沙站～如意坊站】盾构区间岩层段占区间隧道总长的百分比为79.06%。长距离掘进岩层对刀具的管理、刀具的组合方式、掘进参数的设定、施工组织安排等提出较高的要求，在施工中要采取相应的措施来保证盾构施工的安全、顺利、快速、经济的进行。

13.1.2措施

（1）制定合理详细的补勘方案

在岩层段掘进之前制定详细的补勘方案，与详勘结合，通过补充地质钻孔，进一步查清地质条件，准确探明本段地层地质状况，为盾构机掘进参数的选取及制定相应的辅助措施提供准确资料。认真研究其地质特点及岩层参数，合理进行盾构机参数（特别是刀盘和刀具）的设计与选型，确保盾构机对地层的适应性。

（2）加强刀具管理、进行合理的刀具配置和选择造当的换刀位置

岩层段主要包括强、中和微风化碎屑，盾构掘进过程中对刀具的磨损大，根据地质条件，盾构掘进以滚刀破岩为主，正面及中心刀具均使用滚刀。刀具配置采用齿刀

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与滚刀相结合的组合方式。根据掘进时情况有计划地检查刀具，根据经验基本每天都要开仓检查，准确掌握盾构刀具在同类地层中磨损规律。根据刀具磨损规律，计算出合理的掘进长度，并预先确定地质条件相对较好的换刀位置，开仓换刀。

（3）选择合适的掘进模式和掘进参数

因为岩层自稳性较好，欠土压掘进模式有利于提高盾构机的掘进速度，以期达到安全、快速通过的目的，在岩层段可采取欠土压模式进行掘进。

（4）盾构姿态的控制

① 在盾构掘进过程中，由于不同部位掘进千斤顶参数设定的偏差引起掘进方向的偏差。同时由于盾构表面与隧道间的摩擦阻力不均匀，开挖正面上的土压力以及切口环切削欠挖地层引起的阻力不均匀，也会引起一定的偏差。

② 通过减缓盾构机掘进速度，使盾构机在掘进的瞬间刀盘上下部位受力尽量相同，减少对刀具的偏磨和盾构机下俯现象。

③ 适当控制盾构机纠偏力度，防止由于纠偏造成刀盘受力不均，影响盾构机的掘进姿态。

④ 在岩层段施工时，启用盾构机的防扭装置，以达到保持盾构机掘进姿态，防止管片变形的目的。

⑤ 根据洞内管片监测结果，在必要时通过向管片背后注浆的方法对对管片进行加固，提高管片的整体刚度，防止因盾构机的扭转而引起管片变形。

（5）加强碴土改良与管理

① 通过岩层段时主要以向正面、土仓添加泡沫的方式进行碴土改良。在盾构机进入岩层段掘进前彻底检修泡沫系统，包括空压机等，确保泡沫系统工作正常，泡沫管路畅通。

② 根据〈7〉、〈8〉和〈9〉地层的特点，每环泡沫剂加入拟定为30～50L。 ③ 碴土管理主要是通过有效控制出碴量，保持掘进速度与出碴量的相对平衡，维护开挖面的稳定。

（6）采取有效措施，确保铰接密封和盾尾密封的防水效果

① 盾构进行岩层段掘进前，对铰接密封和盾尾密封装置进行认真的检查、维护，确保密封效果。

② 进入岩层段掘进时对铰接密封进行调整，确保密封压板固定可靠，调节密封

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螺栓，保证螺栓在同一高度，加强对铰接密封的润滑。

③ 在掘进过程中要严格控制盾构掘进方向和铰接油缸的行程差，以确保铰接密封效果。

④ 加强对尾刷密封油脂的注入检查，确保盾尾油脂传感器的正常工作，加强对油脂控制阀组的检测，保证盾尾油脂密封压力正常，确保尾刷密封的防渗漏效果。

（7）管片背后注浆

① 过岩层段注浆以同步注浆和二次注浆相结合的方式进行，均采用双液浆，其配比如表13.1－3 同步注浆浆液配比1m3A液：

A液 水泥（kg） 275kg 膨润土（kg） 55kg 稳定剂（L） 3.6L 水（L） 785L B液 水玻璃（L） 77 凝胶 化时间 （秒） 7～11 ② 加强施工过程控制，严格按照“注浆与掘进同时进行、确保注浆饱满”的原则进行控制。

③ 根据地下水情况、管片监测结果等情况，在必要时及时进行二次补充注浆，防止隧道上浮，严格控制注浆压力，确保不损坏管片。

13.2软硬不均段施工 13.2.1概况

【大坦沙站～如意坊站】盾构掘进通过地层岩性变化较大,从始发段左右线各约332m为盾构在全断面土层推进，接着左右线各约207m盾构在上部土层下部岩石层中推进（占区间隧道总长的13.23%）。在软硬不均地段施工时，由于正面硬度不同，容易造成盾构机刀盘刀具的非正常损坏，也会导致盾构掘进时姿态变化较大，因此在此类地层掘进时避免刀具的非正常损坏和保持盾构姿态正确为施工的重点。此类地层具体情况详见表13.2－1。

表13.2－1软硬不均地层段统计表

大坦沙至如意坊区间左线围岩分类 里程 长度 隧道底板 边墙 拱顶 综合8

岩土特征 ZAK5+120～ZAK5+211 ZAK5+211～ZAK5+418 ZAK5+418～ZAK5+659 207 241 91 主要为淤泥质砂层、全风化岩层，局部为残积层。 主要为淤泥质砂层、中粗沙层，局部位残积层。 主要为强风化岩层，局部位中风化岩层。 围岩类别 Ⅰ-Ⅱ Ⅰ-Ⅱ 岩土特征 主要为淤泥质砂层及冲洪积砂层局部为残积层。 主要为淤泥质砂层及冲洪积砂层局部位残积层。 主要为强风化岩层及冲洪积砂层局部全风化岩层和残积层 围岩类别 Ⅰ-Ⅱ Ⅰ-Ⅱ 岩土特征 主要为淤泥质砂层，局部冲积粉质粘土层 主要为淤泥质砂层 围岩 围岩类别 分类 ⅠⅠ -Ⅱ ⅠⅠ -Ⅱ ⅠⅢ -Ⅳ Ⅲ-Ⅳ Ⅰ-Ⅲ 主要为残积层，冲洪积砂层 大坦沙至如意坊区间右线围岩分类 隧道底板 里程 长度 岩土特征 主要为淤泥质砂93 层、全风化岩层，局部为残积层。 主要为淤泥质砂340 层、中粗沙层，局部位残积层。 主要为强风化岩207 层，局部位中风化岩层。 围岩类别 Ⅰ-Ⅱ Ⅰ-Ⅱ 边墙 岩土特征 主要为淤泥质砂层及冲洪积砂层局部为残积层。 主要为淤泥质砂层及冲洪积砂层局部位残积层。 主要为强风化岩Ⅲ-Ⅳ 层及冲洪积砂层局部全风化岩层和残积层 Ⅰ-Ⅲ 主要为残积层，冲洪积砂层 Ⅰ-Ⅱ 围岩类别 Ⅰ-Ⅱ Ⅰ-Ⅱ 拱顶 岩土特征 主要为淤泥质砂层，局部冲积粉质粘土层 主要为淤泥质砂层 Ⅰ Ⅰ 综合围岩 围岩类别 分类 Ⅰ-Ⅱ Ⅰ-Ⅱ Ⅰ-Ⅳ ZAK5+120～ZAK5+213 ZAK5+213～ZAK5+553 ZAK5+553～ZAK5+807 13.2.2主要施工措施

（1）在软硬不均地段施工时，及时根据测量系统的测量成果，确定盾构机姿态的变化量，并根据姿态的变化情况调节油缸的推力，保证盾构机尽量拟合设计线路掘进。同时减少衬砌拼装偏差。

（2）在此种地层中掘进时由于正面硬度不同，对不同部位刀具的受力和磨损也有很大不同，因此应根据掘进时具体情况加强对刀具磨损程度的预测工作，防止出现刀具偏磨情况，从而影响施工的正常进行。

（3）根据地质资料并结合施工时对刀具磨损量的预测，合理的选定换刀位置，保证施工顺利、安全、经济的进行。

（4）根据地层情况合理制定施工参数，如刀盘转速，土仓压力，注浆压力以及

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掘进速度等。确保开挖面的土压力平衡，减少开挖面土体的坍塌、变形以及土层损失。

（5）加强碴土改良，每环加入泡沫剂35L～50L，增大碴土的流动性和保水性，并在正面形成止水带，减少地下水的损失和保护刀具。

（6）由于正面软硬不均，在相同受力情况下，岩层被切削的程度有着较大的差别。实际施工时，可能发生上部较软岩层由于盾构过分扰动而塌陷入土仓，如果情况严重，则必要时可向土仓内加气以保证断面上部土层的自立稳定，确保地面沉降的稳定。

（7）加强对管片的监测工作，以期指导调整盾构机姿态，如果出现管片上浮和下沉量突变，则应加大监测频次，并采取二次注浆的方法对管片进行稳定，防止情况进一步恶化。

（8）在施工中做好对地表建筑物的监测工作，并及时反馈测量成果到掘进作业班组，调整掘进参数到合理值，做到合理化施工。 13.3穿越溶洞的技术措施 13.3.1概述

本区间岩层石炭系与白垩系不整合接触带上土、溶洞发育，范围集中在里程YAK5＋300～YAK5＋600，本次勘察揭露到土、溶、石洞的钻孔有11个。具体位置如下表13.3-1。

六号线A标段大坦沙至如意坊区间土、溶洞数据统计一览表 表13.3-1 洞顶埋洞顶标洞底埋洞底标洞高遂道与溶钻孔孔号 充填情况 岩性 备注 深(米) 高(米) 深(米) 高(米) (米) 洞顶距离 MFZ3-DR01 32.45 -25.00 35.60 -28.15 3.15 20.45 粉质粘土 粉砂岩 土洞 MFZ3-DR02 24.70 -17.05 27.70 -20.05 3.00 10.70 无 石灰岩 溶洞 MFZ3-DR03 23.55 -15.93 24.75 -17.13 1.20 8.76 无 石灰岩 溶洞 MFZ3-DR04 22.80 -15.14 24.00 -16.34 1.20 7.48 粉质粘土 粉砂岩 石洞 MFZ3-DR04 26.30 -18.64 27.30 -19.64 1.00 10.98 无 粉砂岩 石洞 MFZ3-DR05 32.05 -24.60 32.60 -25.15 0.55 19.60 无 砾岩 石洞 MFZ3-DR06 21.30 -13.78 21.90 -14.38 0.60 4.66 无 石灰岩 溶洞 MFZ3-DR06 24.00 -16.48 24.60 -17.08 0.60 7.36 无 石灰岩 溶洞 MFZ3-DR06 30.90 -23.38 31.35 -23.83 0.45 14.26 无 石灰岩 溶洞 MFZ3-DR08 24.55 -17.11 26.25 -18.81 1.70 4.60 无 粉砂岩 溶洞 MFZ3-DR08 32.35 -24.91 33.10 -25.66 0.75 12.40 无 石灰岩 溶洞 MFZ3-DR09 28.40 -21.02 28.80 -21.42 0.40 7.72 无 粉砂岩 石洞 MFZ3-DR10 24.80 -17.48 25.40 -18.08 0.60 3.97 无 粉砂岩 土洞 10

六号线A标段大坦沙至如意坊区间土、溶洞数据统计一览表 表13.3-1 洞顶埋洞顶标洞底埋洞底标洞高遂道与溶钻孔孔号 充填情况 岩性 备注 深(米) 高(米) 深(米) 高(米) (米) 洞顶距离 MFZ3-DR12 21.85 -14.51 23.15 -15.81 1.30 2.61 无 粉砂岩 土洞 MFZ3-DR23 27.80 -21.01 28.40 -21.61 0.60 无 含砾砂岩 土洞 MFZ3-DR12A 31.00 -32.29 34.40 -35.79 3.40 7.60 无 粉砂岩 石洞 在大坦沙站～如意坊站区间隧道中，盾构在掘进约100m后将上穿（约300m范围）一系列溶洞，最近的隧道洞身与溶洞顶距离约2.61米。这将对盾构施工或者后期有一定的影响。因此施工过程必须采取一定的措施。 13.3.2穿越施工技术措施

（1）前期准备

首先在盾构开始推进前，进行补勘，特别是在隧道轴线范围内钻孔，取得溶洞的详细资料（大小、位置和与隧道位置关系等），有条件进行事先注浆，对溶洞进行加固和填充。

（2）试验段推进

将盾构机前100m的推进作为试验段，在试推进区域，布设土体深层沉降观测点和隧道变形监测点。在试推进过程中，主要就推进速度、土压力设定、压浆量设定、二次注浆与地面沉降之间的关系进行统计分析，掌握此段区间盾构推进土体沉降变化规律、摸索土体性质以及隧道的变形情况，以便正确设定穿越溶洞的施工参数和采取相应措施减少土体扰动，以保证隧道结构的安全。

在试验段推进的过程中，每班班前将施工技术要求对施工人员进行详细交底。 在试验段推进的过程中，力求将盾构姿态调整至最佳，减少盾构在穿越过程中的纠偏，减少对周边土体的扰动。

（3）穿越前准备工作 ① 技术准备

在盾构正式穿越前，我们将对试验段推进的情况进行汇总分析，并广泛听取各方面专家的意见，形成更科学可靠的施工技术方案。

② 技术交底

在穿越溶洞之前，对所有施工人员进行技术交底。使每一个参加施工的工作人员清楚了解本区间隧道溶洞之间的相对位置以及在各个施工阶段应当采取的不同技术措施和注意点。

③ 熟练掌握盾构机性能

在盾构穿越溶洞之前的施工过程中，应当及时总结出盾构所穿越土层的地质条

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件，掌握这种地质条件下采取何种合理的盾构推进模式施工，确定各施工参数和同步压浆量的设定，以求达到盾构以最合理的施工参数穿越溶洞。

④ 保障机械设备的完好

在盾构进入溶洞影响范围之前，对盾构机进行机械设备（重点为推进、拼装施工设备），特别是压浆系统进行一次的检查和维护，对于存在的故障和故障隐患一一清除，对压浆管路进行一次彻底的清洗，保证穿越过程中不发生机械故障和压浆管路堵塞情况。

（4）加强个方面监测 ①地表监测

穿越过程中，通过人工监测和自动化监测，对周边土体进行水平、垂直方向变形的监测。发现异常立即寻求原因，弄清溶洞准确位置进行注浆填充和加固等措施。

② 盾构姿态监测

盾构在此段施工过程，要加强对盾构姿态的监测，防止盾构在溶洞上方因溶洞破坏而引起较大的姿态突变，影响隧道质量。一旦发现盾构姿态在单环推进过程有较大改，立即分析，并采取在盾头或者盾尾注浆等措施。

③ 隧道洞身的监测

对此段成环隧道和在拼环片进行监测。一旦发生变形或者突变立即找准原因，采取注浆填充等措施。

④ 对同步注浆的压力加强观察

在本段隧道施工时，要密切观察同步注浆的压力变化。如果压力突然变小，可能是隧道施工引起溶洞破坏，浆液流向溶洞，致使注浆压力突然变小。此时我们应根据注浆压力决定注浆量（等注浆压力达到0.5Mpa方可停止，并且在盾构离开后进行二次补压浆，保证空隙填充饱满，但压力也不宜过大，防止压穿洞体与隧道间岩石）。

（5）穿越阶段其他注意点

在前期的掘进施工中，通过施工实践，不断优化盾构推进参数，减小对周围土体和岩层的扰动。主要采用的技术措施有以下几个方面：

① 采用合理的推进模式

虽然盾构穿越此段时候处于<2-2>、<3-1>、<3-2>、<7>、<8>和<9>号土（岩）层中，多数距离是在盾构上部为土层，下部为岩层情况下推进，故要注意压力平衡和上下均衡。

② 推进速度控制

在穿越溶洞过程中，盾构推进速度不宜过快，以1~2cm/min为宜，推进过程速度

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保持稳定，确保盾构均衡、匀速地穿越，减少盾构推进对前方土体造成的扰动，尽量防止破坏溶洞。

③ 改良土体

在盾构穿越过程中，向前方土体加泡沫剂以改良土体，增加土体的流塑性。土体流塑性增加之后起到以下三个作用：使盾构机前方土压计反映的土压数值更加准确；确保螺旋机出土顺畅，减少盾构对前方土体的挤压，减少“泥饼”形成的机率；及时填充刀盘旋转之后形成的空档。

④ 出土量控制

在盾构穿越溶洞段过程中，应将出土量控制在理论值的98％左右，避免超挖。 ⑤ 管片拼装

在盾构进行管片拼装的状态下，由于千斤顶的收缩，必然会引起盾构机前方应力减小，因此在盾构推进结束之后要立即拼装，防止正面岩体坍塌，对隧道和环境造成影响。在拼装管片时尽量减少回缩千斤顶的数量，以满足管片拼装即可。在管片拼装过程中，应当安排最熟练的拼装工进行拼装，减少拼装的时间，缩短盾构停顿的时间，减少土体沉降。拼装过程中发现前方土压力下降，可以采取螺旋机反转的措施，即将螺旋机机内的土体反填到盾构机前方，起到维持土压力的作用。拼装结束之后，应当尽可能快地恢复推进，减少上方土体的沉降。

⑥ 盾构纠偏量

盾构进行平面或高程纠偏的过程中，必然会增加建筑空隙，因此在盾构进入溶洞段影响范围内之前，将盾构姿态尽可能地调整至最佳，并且保持良好的姿态穿越溶洞段，在穿越过程中，增加盾构姿态测量频率至每环2次，做到“勤纠、少纠”，减少单次盾构纠偏量和纠偏次数。

⑦信息化施工

在盾构穿越溶洞段过程中，根据需要将地面变形监测数据、隧道变形等监测数据迅速地传达给值班人员。跟踪监测时，现场监测人员和值班人员通过对讲机进行及时联系，技术人员对地面监测数据进行综合分析，得出结论及时通过电话传达给盾构工作面，以实时采取合理的措施。信息交流流程为：

对讲机 内线电话

现场监测人员 值班人员 盾构操作人员 对讲机 内线电话

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⑨ 注浆补加固

在盾构穿越后，结合各方面监测资料，通过管片预留的注浆孔对穿越段的隧道进行注浆补加固，防止溶洞受扰动后缓慢破坏。补加固注浆采用双液浆，注浆采用隔环压注的形式进行。

⑩ 跟踪注浆

根据以往的施工经验，盾构穿越过后，原有隧道的后期沉降是一个长期的过程，因此在盾构穿越后必须进行跟踪注浆，跟踪注浆的注浆量和注浆部位必须根据监测数据进行合理确定。跟踪注浆采用双液浆，只有在通过后期长期监测显示本段隧道稳定后方可停止跟踪注浆。

13.4小曲率半径（R250m）段的施工 13.4.1概述

本工程隧道轴线存在多段R250m、R300m、R350m和R500m的小曲率平面曲线段。具体见下表13.4－1。

表13.4－1隧道轴线小曲率半径段统计表 【大坦沙站～如意坊站】区间 右线 长度（m） 12.377 70 156.815 75 340.44 75 102.096 75 306.325 75 12.081 线形 R500m左转弯曲线 缓和曲线 直线 缓和曲线 R750m左转弯圆曲线 缓和曲线 直线段 缓和曲线 R500m右转弯曲线 缓和曲线 直线段 长度（m） 54.663 176.633 75 340.44 75 125.727 75 306.325 75 261.838 左线 线形 缓和曲线 直线 缓和曲线 R750m左转弯圆曲线 缓和曲线 直线段 缓和曲线 R500m右转弯曲线 缓和曲线 直线段 14

【如意坊站～黄沙站】区间 右 线 长度（m） 19 60 161.744 60 71.8 60 93.91 60 105.033 30 69.326 30 139.539 60 77.043 26.724 线形 直线段 缓和曲线 R300左转弯曲线 缓和曲线 直线段 缓和曲线 R350右转弯曲线 缓和曲线 直线段 缓和曲线 R2000左转弯曲线 缓和曲线 直线段 缓和曲线 R250左转弯曲线 缓和曲线 长度（m） 31.195 60 161.743 60 47.731 60 93.911 60 87.073 30 69.327 30 154.213 60 77.043 34.403 左 线 线形 直线段 缓和曲线 R300左转弯曲线 缓和曲线 直线段 缓和曲线 R350右转弯曲线 缓和曲线 直线段 缓和曲线 R2000左转弯曲线 缓和曲线 直线段 缓和曲线 R250左转弯曲线 缓和曲线 隧道线路平面变化较频繁，因此在曲线段盾构推进时，应根据推进速度、出土量和地层变形的信息数据，及时调整各种施工参数，以期在尽量短的时间内将施工参数和注浆量调至曲线推进的最佳状态。

我公司在小曲线半径盾构推进施工方面有着丰富的施工经验，例如上海轨道交通1号新客站～汉中路站区间最小半径为299m，上海外高桥电厂隧道最小半径为225m等。在本标段施工时，参照我公司以往经验，根据推进速度、出土量和地层变形的信息数据，及时调整各种施工参数，以期在尽量短的时间内将施工参数和注浆量调至曲线推进的最佳状态。

13.4.2措施

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13.4.2.1主要施工参数控制

（1）纠偏量

在盾构掘进过程中，要加强对推进轴线的控制，利用自动测量和人工测量想结合、充分发挥铰接千斤顶的优点，保证盾构的曲线推进实际上是处于曲线的切线上，因此推进的关键是确保对盾构机的控制，由于曲线推进盾构环环都在纠偏，因此必须做到勤测勤纠，而每次的纠偏量应尽量小，确保楔形环面尽量始终处于曲率半径的径向竖直面内，管片楔形量主要通过采用各种类型的曲线管片获得（可通过盾构机对管片的自动选型来指导）。

（2）出土量

在曲线推进过程中，为确保盾构沿设计轴线推进，必须严格控制盾构出土量，同时视监测情况合理调整出土量。

（3）注浆量

由于曲线段推进增加了曲线推进引起的地层损失及纠偏次数的增加导致了对土体的扰动的增加，在曲线段推进时必须严格控制同步注浆量。每环推进时根据施工中的变形监测情况，随时调整注浆量及参数，从而有效的对轴线进行控制。在注浆过程中，必须严格控制浆液的质量及注浆量和注浆压力。根据施工中的实际情况及变形监测情况，随时调整注浆参数，从而有效控制轴线。

曲线段推进必然导致土体损失的增加。由于设计轴线为圆滑曲线，而盾构是一定长度的直线，故在实际推进过程中，实际掘进轴线必然为一段段折线，且曲线外侧出土量又大，这样必然造成曲线外侧土体的损失，并存在施工空隙。因此在曲线段推进过程中在进行同步注浆的工程中必须加强对曲线段外侧的压浆量，以填补施工空隙，加固外侧土体，使盾构顺利沿设计轴线推进。

（4）管片拼装

为控制盾构推进轴线，管片拼装严格采取“居中拼装”。若管片无法居中拼装，且曲线管片无法满足纠偏时，应制作楔子环进行调整，使管片处于较理想状态，确保管片拼装质量及推进轴线控制在要求范围内。 13.4.2.2合理利用铰接、超挖刀

为满足本工程的特点，在盾构机上设有铰接和超挖刀。

（1）在小半径曲线施工中，合理开启铰接，可以良好地控制盾构姿态，保证管片的拼装质量。

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（2）在盾构采用常规纠偏措施效果不明显时，利用超挖刀进行曲线内侧土体的超挖，同时调整曲线内侧的注浆量，避免由于超挖造成底层损失导致地表变形。

13.5盾构大坡度段施工 13.5.1概述

本工程隧道的轴线中，竖向曲线的坡度较大。其中大坦沙站～如意坊站盾构区间最大上坡段坡度为30‰，最大下坡段为8‰；如意坊站～黄沙站盾构区间最大上坡段坡度为28.836 ‰，最大下坡段为21‰。整个工程的大坡度段较多，且距离较长，盾构掘进施工和隧道内的水平运输系统的难度较大。

13.5.2措施

13.5.2.1盾构掘进措施

（1）由于坡度较大，盾构机的姿态控制相对较难。施工中，应加强盾构机的测量和管片的测量工作，提供盾构机千斤顶的行程来控制盾构机的坡度，使盾构机顺利按照设计坡度进行掘进。盾构机的坡度调整做到勤纠勤测。

（2）盾构机掘进坡度大，因此盾构机的掘进反力的向下分力也较大。因此，反力对于成型隧道的作用较为明显，施工中必须加强对管片的监测，对隧道的变形和位移进行，及时反馈调整盾构机的掘进坡度和轴线控制范围。

（3）隧道大坡度段的覆土较厚，因此盾构推力较大，推力过大也将会影响到盾构纠偏，当轴线变化较大时，可以降低推进速度或采用欠土压法进行掘进，适当降低盾构推力，保证千斤顶存在纠偏的余地。

（4）由于坡度大覆土厚，地下水土压力也会较高。施工中，应避免推进区域产生渗水，特别是盾尾引起渗漏，所以施工中，必须加强对盾构机螺旋机的防漏措施和做好盾尾油脂的压注工作，保证密封性。

（5）盾构纠偏应尽量小，避免盾构管片的交角过大，而造成盾尾挤压管片、破坏管片引发漏点的情况。

（6）由于盾构机主要在在<7> 、<8>和<9>中掘进，而盾构机大坡度推进控制又较难，因此一旦盾构机坡度控制偏差较大，应及时利用周边滚刀或超挖刀进行切削，以便盾构坡度的调整。

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13.5.2.2隧道内水平运输

隧道纵坡最大为30 ‰左右，给隧道施工中的水平运输带来了一定困难。 施工过程中采用25T电机车作为水平运输的牵引动力，该机车的牵引能力完全能满足水平运输要求，且该车具有安全、可靠的止动装置。

考虑到隧道纵坡较大，给隧道施工中的管片运输带来了难题，为了保证管片、土箱运输的安全性，平板车采用带气刹形式（气刹原理如图所示）。此外，在电机车上安装我单位自行设计的探头及安全警示组合装置，在工作井和重点部位安装报警装置。

制动缸

刹制动

杠杠图13.5－1气刹示意图

车片车轮 13.6穿越珠江及其堤防施工 13.6.1概述

大坦沙站～如意坊站区间盾构将穿越珠江及其堤防，江底与隧道顶板的距离约在17m～19.8m之间，土层中没有明显的隔水层。隧道施工时需特别注意出土量，防止隧道与外界水的贯通。

珠江处岩层分布情况见表13.6－1。

编号 <2-1B> <2-2> 岩层名称 淤泥、淤泥质土 淤泥质土 备注 备注：盾构掘进断面有<5-2>、<7>和<8>，穿越距离约250多18

<5-2> <7> <8> <9> 残积土（硬塑） 强风化碎屑 中风化碎屑 微风化碎屑 米。 13.6.2穿越珠江及其堤防的措施

13.6.2.1穿越前的施工准备

盾构机在大坦沙站始发掘进约820m左右后，就将进近珠江堤防，开始穿越珠江，整个穿越珠江长度约为250多米，盾构江底穿越掘进的长度较长。因此在穿越之前，应对盾构机主机和后配套设备进行全面检查和保养，并进行严格的调试和运行，确保盾构机始发时就保持良好的性能。

（1）盾构设备的检查、保养和维修

在盾构始发前，确保盾构机的良好性能。在穿越施工中，加强对盾构机主机和后配套设备的检查、保养和维修，并对易损件配备足量的备品备件。主要包括以下几大系统：

① 盾构推进系统 ② 管片拼装系统

③ 螺旋机、皮带机出土系统 ④ 单轨梁、双轨梁管片运送系统

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⑤ 气压系统 ⑥ 电气控制系统 ⑦ 后配套辅助系统

另外，为确保盾构顺利地穿越珠江，需对盾构主轴密封、铰接密封以及盾尾密封着重进行检查，同时，确保盾尾刷的质量，在必要时可对盾构的内道盾尾刷进行更换。

（2）不良地质区段的地质补勘和确认

一旦中标，立即对本区段进行地质补勘，并综合地质详勘资料和最新的地质补勘资料，对本区段可能存在的不良地质进行确认，落实到具体的施工环号，提醒盾构掘进施工。

（3）前面掘进段施工

为确保盾构顺利穿越珠江，在盾构前面的推进中，摸索控制盾构掘进规律。在前面的掘进中，应尽可能准确地预测盾构掘进引起的地面沉降量、沉降范围、沉降曲线、可能发生的问题以及对周边环境的影响程度，并仔细分析掘进段产生问题的各种因素，总结相应的技术解决措施以求在穿越珠江施工中得以借鉴。

分析可以从盾构机及其相关设备、土质差别以及覆土深浅等几方面着手，最终找出问题发生的因素，摸索出最优化匹配的施工参数，并在穿越珠江前对相关因素进行调整。

13.6.2.2主要施工技术措施

（1）土压力设定

在盾构接近珠江堤防后，隧道覆土厚度有一定的变化，因此需先确定进入江底的准确里程，在盾构切入珠江后，根据覆土厚度、水深和监测数据及时调整土压力的设定值，减少对土体的扰动，保证施工的安全。

（2）监测

制定合理的监测方案，加强沉降监测。 （3）纠偏控制

掘进过程中，轴线纠偏要做到“勤纠、少纠”，避免大幅度纠偏。由于此段也是小曲率半径段，更要综合考虑盾构掘进时铰接千斤顶的使用，提供铰接千斤顶使盾构机尽量拟合隧道轴线，以此来减少因盾构轴线纠偏而形成的土体超挖量，避免因超挖

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量过大造成土体损失、引起过大沉降，甚至导致地下水贯穿。

（4）出土量控制

一旦盾构掘进施工出土量没有控制好，出现较大的超挖现象，就可能出现正面岩土失稳、坍塌，所以此段施工，必须在土压平衡状态下进行盾构掘进，过程中严格控制出土量。

（5）同步注浆量控制

在进入本段施工前，对前阶段盾构施工的同步注浆情况、沉降变形情况进行汇总、分析，得出适合本工程地质条件的同步注浆量。在本区段施工时，根据上述优化的同步注浆量严格控制，保证在掘进过程中及时填充建筑空隙，既不能因过少而造成江底大量沉降，也不能因过多而造成江底隆起，确保堤防的安全。

（6）防止盾构后退

盾构在推进及拼装时严禁后退，穿越珠江段管片拼装千斤顶的顶靠力应适当提高，确保盾构刀盘对正面土体的支护作用。

（7）隧道沉降控制

如果部分地方隧道沉降量过大，可采用二次双液补压浆的措施控制隧道沉降变化。

（8）设备保障

配备足够的维修人员24小时值班，及时处理盾构设备的故障，确保盾构顺利穿越珠江。

13.6.2.3防冒顶、漏泥、漏水及隧道上浮等的技术措施

盾构穿越珠江时，可能发生切口冒顶，盾尾漏泥、漏水等问题，对施工构成威胁，因此我们在该段施工中对可能发生的不利情况要充分估计包括针对可能没有封好的地质勘探孔等采取相应的对策，防止、解决类似情况。

（1）防止切口冒顶措施

① 严格控制出土量，原则上按理论出土量出土，可适当欠挖，保持土体的密实，以免江水渗透入土体并进入盾构。

② 若出现机械故障或其它原因造成盾构停推，应及时采取措施防止盾构后退。 ③ 在螺旋机的进、出口设置防喷涌设施，在发生喷涌情况时，通过关闭螺旋机

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进、出口闸门，将水堵在盾构外。

④ 严格控制注浆压力，以免注浆压力过高而贯穿地下水。 （2）防止盾尾漏泥、漏水措施

① 按盾尾油脂压注程序，定期、定量、均匀地压注盾尾油脂。

② 每10环需对同步注浆浆液进行一次小样试验，严格控制浆液初凝时间。在同步注浆过程中，应合理掌握注浆压力，使注浆量、注浆流量与掘进速度等施工参数形成最佳参数匹配。严格控制同步注浆的压力，以免浆液进入盾尾，损坏盾尾密封装置，降低盾尾密封性能，引起盾尾漏泥、漏水。

③ 管片做到居中拼装，以防盾构与管片之间的建筑空隙过分增大，降低盾尾密封效果，引发盾尾漏泥、漏水。

④ 为防止盾尾漏泥、漏水，在此段推进过程中，应在每环管片拼装时，在盾尾与管片之间垫放海绵用以止水，封堵管片与盾尾的间隙。

⑤ 在盾构工作面配置适量的双快水泥、木楔、回丝等堵漏材料及工具。 （3）盾尾发生泄漏现象时的对策 ① 针对泄漏部位集中压注盾尾油脂。

② 配制初凝时间较短的双液浆进行壁后注浆，压浆部位在盾尾后3环。 ③ 利用堵漏材料进行封堵。

④ 如上述措施效果不佳时，可采用聚氨脂在盾尾后一定距离处压注，进行集中、快速封堵。

（4）防止隧道上浮及保持纵向稳定的对策

隧道可能会发生上浮的现象，对隧道的稳定不利。为了减少隧道的上浮量，使隧道尽快稳定，采取下列措施：

① 本区段施工期间严格控制隧道轴线，使盾构尽量沿着设计轴线推进，每环均匀纠偏，减少对土体的扰动。

② 加强隧道纵向变形的监测，并根据监测的结果对注浆方案进行针对性的调整。如调整注浆部位、注浆量、配制快凝及提高早期强度的浆液等。必要时进行二次补压浆。

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13.7穿越建筑物段的施工 13.7.1概述

【大坦沙站～黄沙站】区间隧道，盾构将穿越和接近较多构、建筑物。主要有珠江两岸的密集居民房、珠江隧道黄沙出入口交通改善工程（A023）、珠江隧道黄沙出入口疏解工程（A022）、广州市一中人行天桥、珠江堤岸建设工程和广茂铁路线跨线桥等，建筑物的结构形式较为丰富，主要分为无基础类和桩基础类，无基础主要是指天然基础，而桩基础类多以人工挖孔桩、锤击灌注桩、钻孔灌注桩为主。盾构机在建筑物下穿越的土层主要是<7>强风化碎屑、<8>中风化碎屑和<9>微风化碎屑。

（1）大坦沙站～如意坊站区间沿线建（构）筑物统计见表13.7－1。

表13.7－1 建筑物统计表

编号 建筑物名称 隧道与基础的关系 桩基类型、桩体描述（m） 备注 内环路工程 平面距离右线隧道外缘2.096m；钻（冲）长30.1；?1.5；桩端承桩，设B004 广佛放射线垂直方向桩底在盾构隧道底部下灌注桩 计承载力底标高-25 A6.2标 14.38m 9000KN B006荔湾区印刷厂 平面已侵入左、右线隧道；垂直砼锤击长16；? 0.48；桩方向左线桩底距离盾构隧道顶 -1 灌注桩 底标高-8.8 7.665m、右线8.026m 珠江堤防建设平面已侵入左、右线隧道；垂直长20.4；0.4×0.4工程(大坦沙钻孔灌A003 岛)里程方向左线桩底距离盾构隧道顶注桩 方桩；桩底标高 4.21m、右线4.38m -13.6 0+386～0+711 左长15.94、右长珠江堤防建设平面已侵入左、右线隧道；垂直钻孔灌20.16；? 0.8；桩摩擦－端承A004 工程(新风港码方向左线桩底距离盾构隧道顶注桩 底标高左-15.94、桩 头至澳口涌段) 3.87m、右线8.06m 右、-11.74 平面已侵入左、右线隧道；垂直砼锤击长20.4(入土深度单桩承载力新风港商场及B008 方向左线桩底距离盾构隧道顶灌注桩 19.8) ；? 0.48；宿舍 65T 7.25m、右线7.405m 桩底标高-12.08 平面距离左线围护结构外缘广茂铁路跨线0.75m、距离右线围护结构外缘钻灌注长21.69；? 1.0 ； 桥改桥（新桥） 6.8m；垂直方向桩底在隧道底部桩 桩底标高-13.79 下11.0m （2）如意坊站～黄沙站区间沿线建（构）筑物统计见表13.7－2。

表13.7－2 建筑物统计表

编号 建筑物名称 隧道与基础的关系 桩基类型、桩体描述（m） 备注 23

端承桩，单桩承载力平面地下室外缘距离左线隧道外缘住最近处2.12m；钻孔灌长11.6~20.7；? 1.0、1.2、4000KN A014 羊铁黄沙垂直方向已侵入盾构宅楼 注桩 1.5；桩底标高-23.1 ~8500KN,隧道0.13m 地下室两层 州铁路南锤击灌没有保留B039 广平面已侵入左线隧道 站黄沙住宅 注桩 图纸资料 平面已侵入左线、右线隧道；垂直方广州铁路南击灌长17；?≮0.48；桩底标高单桩承载B040 站黄沙住宅 向桩底距离左线盾构隧道顶8.82m，锤注桩 左线-13.99、右线-14.84 力70t 右线隧道9.88m 平面1#桩距离右线隧道外缘0.67m，市一中人行2#桩侵入右线隧道，3#桩距右线隧道钻孔灌长29.12；? 1.2；桩底标A015 天桥 1.99m；垂直方向桩底距离盾构隧道注桩 高-22.38 顶2.53m，2.59m，2.63m 广州市铁路局南站黄平面已侵入左线隧道；垂直方向桩底锤击灌长9.2～12.5（取最长）；? 单桩承载A018 分沙大道职工距离盾构隧道顶19.47m 注桩 0.34；桩底标高-4.6 力28t 宿舍 广州铁路局平面最近距离左线隧道外缘1.0m；A019 生活段幼儿垂直方向桩底距离盾构隧道顶锤击灌长21；?≮0.48桩底标高单桩承载注桩 -13.1 力70t 园兼住宅 10.57m 广州市商业储运公司黄平面已侵入左线隧道；垂直方向桩底锤击灌长设计平均16（8.6～21）；单桩承载A020 沙仓库、住宅距离盾构隧道顶9.88m 注桩 ? 0.48；桩底标高-13.08 力60t 单桩承载平面最近距离左线隧道外缘2.8m；长设计≮11.5（14.5～州市油脂垂直方向桩底距离盾构隧道顶锤击灌20）力不小于A021 广；?≮0.48；桩底标高公司综合楼 注桩 50t，最大10.07m -12.28 75t 平面1#桩距离左线隧道外缘1.54m，珠江隧道黄A0232#桩距离右线隧道外缘0.65m；垂直长27.15；? 1.5；桩底标沙出入口交钻孔桩 -3B 通改善工程 方向1#桩已进入盾构隧道3.81m，2#高-22.1 桩已进入盾构隧道4.01m 江隧道黄平面距离右线隧道外缘2.03m；A023珠垂直钻孔桩 长32.95；? 1.2；桩底标沙出入口交 -2B 方向已侵入盾构隧道0.35m 高-17.6 通改善工程 A023珠江隧道黄平面距离右线隧道外缘2.05m；垂直长23；? 1.2；桩底标高沙出入口交钻孔桩 -1B 通改善工程 方向已侵入盾构隧道0.90m -17.6 端承桩，匝道设计速珠江隧道黄平面距离右线隧道外缘1.41m；度垂直长25.35；? 1.2；桩底标沙出入口疏钻孔桩 25Km/h~30方向已侵入盾构隧道1.32m 高-17.857 解工程 Km/h 设计荷载：汽20，挂100 珠江隧道黄右线隧道外缘1.86m；垂直钻孔桩 长25.07；? 1；桩底标高沙出入口疏平面距离 方向已侵入盾构隧道1.59m -17.609 解工程 珠江隧道黄平面距离右线隧道外缘2.37m；垂直钻孔桩 长25.16；? 1；桩底标高沙出入口疏 方向已侵入盾构隧道2.09m -17.578 解工程 珠江隧道黄平面距离右线隧道外缘3.34m，垂直钻孔桩 长21.22；? 1；桩底标高沙出入口疏 方向已侵入盾构隧道2.6m -17.6 解工程 工程 A022-1E A022-2E A022-3E A022-4E 24

左线隧道广州地铁黄平面已侵入隧道；垂直方向桩底距离长20；? 1.2；桩底标高共两次穿A024 沙东站商住钻孔桩 盾构隧道顶1.56m -12.5 越其围护项目 结构桩 面已侵入隧道；垂直方向围护结构一号线黄沙平长18.4；? 0.6；桩底标高距离盾构隧道顶3.0m；主体结构底连续墙 站 -10.9 板距离盾构隧道顶部7.95m 13.7.2盾构穿越构建筑物前的准备工作

13.7.2.1隧道沿线建筑物的详细调查

（1）建筑物调查的目的和要求

① 在地下隧道施工过程中，由于将穿越一些建筑物和地面构筑物，故可能出现地面建筑物损坏或隧道遇地下障碍物受阻等施工难点，为尽可能地防止此类事故的发生，保证工程的顺利进行，在工程施工前，需配备一定的工程技术人员和设备对工程沿线建筑物情况进行调查。

② 在工程施工前，组织土建工程师和有经验的测量员对工程沿线建筑物及构筑物现有状况进行详细调查，清楚地了解沿线每座建筑物和构筑物的位置、现状和地下基础情况。

③在调查时，应配备摄像机和照相机，进行专门的摄影记录，以保存一定的声像实物资料。对工程施工沿线正在建造或拟建的建筑物情况也应详细了解，以保证今后工程的顺利进行。

（2）调查方式

在建筑物业主在场的情况下，进行目检并记录在工程影响范围内所有建筑物的现有状况。确定既有建筑物的已有破损情况，必要时，对建筑物进行详细调查，以便于盾构施工时采取有效的保护手段。

同时，针对重要建筑物进行详细调查，通过建筑物的竣工资料以及走访建筑物的知情人，以进一步了解建筑物的桩基、年代等情况，便于给盾构掘进的技术措施提供基础资料。

（3）调查范围

距离隧道边缘15米范围内的地面建筑物，包括部分结构在此范围内的建筑物。 （4）调查内容

① 对招标文件给出的建筑物等资料进行分析并加以确认。

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② 对沿线盾构施工影响范围内的既有建筑物及附属建筑物之状况进行记录和摄影。

③ 制订并填写每栋建筑物的调查表，列出一般情况以及在目检中发现的损伤等特殊情况。

④ 对建筑物的内外结构包括表面修整和维修保养情况进行目检（对已有的裂缝将用光学裂缝仪量测并记录）。

⑤ 对主要结构的裂缝等缺陷和破损要进行详细记录和拍摄，重要照片要加示意图及说明以显示建筑物的位置。摄影资料中应包括各种缺陷如裂缝、湿迹、抹面脱落和其它损坏。已有裂缝需量测出裂缝长、宽度并作好记录。

⑥ 调查四层或更高层建筑物垂度，竖向允许误差为10mm。

⑦ 建筑物调查时应有其业主在场，调查表中的内容应经业主审阅并签字确认，业主将留一份记录表的复印件。

（5）提交资料

① 在可能引起建筑物损坏的主要工程开工前进行调查，调查开始前，我方就可能引起地层位移或振动的设备的使用，获取业主或监理工程师的批准。

② 在开工通知发出后即使提供业主和监理工程师要求的各种资料，保证工程顺利进行。

③ 满足监理工程师对施工中或施工完成后进行补充调查的要求，并便于设计。 13.7.2.2对于重要建筑物进行地质补勘

为确保盾构穿越建筑物时，技术措施制定的合理性，应对重要建筑物，特别是桩基距离隧道轴线较近的、建筑物桩基可能需要托换的地区进行地质补勘。详细了解地质情况，以便施工的顺利实施。

13.7.3盾构穿越建筑物的施工措施

13.7.3.1建筑物的分类

由于隧道轴线附近影响的建筑物众多，而各建筑物又有其特点，因此，考虑对相似的建筑物进行归类，以便实施有效的保护措施。

（1）一般建筑物

一般建筑物主要是基础结构较好，距离隧道轴线距离较远的建筑物。盾构掘进施

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工对于此类建筑物的影响相对较小。盾构施工中，主要以控制施工参数来减少对建筑物的影响，一般情况补考虑采取其它特殊措施。

属于此类的建筑物为： ① 大坦沙站～如意坊站区间：

内环路工程广佛放射线A6.2标、广茂铁路跨线桥改桥（新桥）等。 ② 如意坊站～黄沙站区间：

羊铁黄沙住宅楼、广州铁路局生活段幼儿园兼住宅、广州市油脂公司综合楼、珠江隧道黄沙隧道出入口交通改善工程多根桩和珠江隧道黄沙出入口疏解工程多根桩等。

（2）重要建筑物

重要建筑物主要是盾构直接从其下部穿越的或是盾构轴线距离建筑物桩基较近的，盾构掘进施工对于此类建筑物的影响相对较大。盾构施工中，除控制施工参数来减少对建筑物的影响外，还应考虑采取如注浆等其它特殊措施对其进行保护。

属于此类的建筑物为： ① 大坦沙站～如意坊站区间： 荔湾区印刷厂、新风港商场及宿舍等。 ② 如意坊站～黄沙站区间：

广州铁路南站黄沙住宅、广州铁路南站黄沙住宅、广州市铁路分局南站黄沙大道职工宿舍、广州市商业储运公司黄沙仓库和住宅工程和广州地铁黄沙东站商住项目等。

（3）特殊建筑物

特殊建筑物主要是盾构从其下部穿越，且建筑物的桩基资料不明确的建筑物，存在建筑物桩基侵入隧道断面内的可能，此类建筑物可能会采取桩基托换的措施。

属于此类的建筑物为：

珠江堤防建设工程(大坦沙岛)、珠江堤防建设工程(新风港码头至澳口涌段)、市一中人行天桥和一号线黄沙站等。 13.7.3.2穿越建筑物的措施

在盾构穿越建筑物之前，应核准里程，并预先制定合理位置以便检查盾构机的刀具，尽量避免在建筑物下方处进行刀具更换作业。

（1）一般建筑物的措施

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① 施工中确保地面沉降控制在+10mm和－30mm以内。

② 严格按照《建筑地基基础设计规范》GBJ-89的要求，将各类建筑物的倾斜沉降值控制在规定的范围内。

③ 根据建筑物调查结果和地质情况，施工前对盾构施工可能引起的地面沉降进行预测，并制订盾构通过建筑物的技术措施。

④ 规范控制盾构机的操作规程，正确分析当前施工工况，及时进行盾尾注浆充填环形间隙，减少地层损失，控制地面沉降，必要时调整浆液配合比和补注。

⑤ 对地面沉降和建筑物变形进行严密监测，对所有受影响的建筑物进行布点监测。制订应急措施和备用方案，根据监测结果确定应急措施和备用方案的实施与否。

⑥ 根据实际情况，必要时采取跟踪注浆。 （2）重要建筑物的措施

穿越前后必须采取稳妥的、有效的预加固措施，在穿越过程中，应加强盾构掘进的参数控制，以及在穿越后，采取建筑物稳定处理，提供多种措施的结合，务必将重要建筑物的沉降量控制在允许范围内。

① 盾构穿越前期试掘进或数据反馈

为确保盾构顺利穿越重要建筑物，在有条件的情况下，设置一定长度的试掘进段，提供试掘进来反馈制定盾构施工参数，以及掌握地面的沉降规律来指导穿越施工。当重要建筑物处于建筑物群内时，可以省略试掘进段，而充分利用盾构掘进的过程数据，同样以此来反馈指导施工。

通过数据的反馈制定措施，并严格加以实施，确保技术措施达到预期的效果，使重要建筑物的沉降控制在允许的变化范围内。

对于试掘进或掘进数据的分析，应总结出地层变形规律，并考虑各种因素的影响，再尽可能准确地预测盾构掘进引起的地面沉降量、沉降范围、沉降曲线以及对周边环境的影响程度，最后总结相应的技术解决措施以求在穿越施工中加以实施。

其中分析可以从盾构机及其相关设备、土质差别以及覆土深浅等几方面着手，最终找出引起地面沉降及差异沉降的因素，摸索出最优化匹配的施工参数，并在穿越建筑物前对相关因素进行设定。

② 盾构穿越重要建筑物前的准备工作 具体的措施如下：

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A、盾构穿越前所有设备尤其刀具、注浆设备等的检修更换等。

为了尽可能减少盾构机在建筑物下的停顿时间，保证各项设备的完好性，在盾构穿越前对盾构机主机和后配套设备进行全面检查、保养和维修，并对易损件配备足量的备品备件。

B、监测点布设

在建筑物周边设置地面监测横断面和建筑物监测点，每个监测断面为9个监测点（其中两排布设深层沉降点），以便获得更多地监测数据，不仅可用来分析单点地面沉降值还可以用来分析同断面的不均匀沉降因素，为以后盾构穿越建筑物施工时做好铺垫。同时，建立完善的变位监测系统，对建筑物和地面进行系统、全面的跟踪测量，实行信息化反馈施工。

C、建筑物基础预加固措施

对于部分重要的建筑物，在条件允许和有必要的前提下，可以考虑预注浆措施，通过预注浆进一步加固建筑物基础，使盾构掘进对于建筑物的影响降到最低。预注浆可以通过建筑物基础所在的地面，采用旋喷或袖阀管注浆方法实施。

D、制定合理的报警值

根据房屋的结构型式及与隧道的关系，制定房屋最大沉降和沉降差的警界值。 ③ 盾构穿越建筑物施工措施

盾构在穿建筑物时，由于对周围地层的扰动产生地下水位下降、地层损失，导致建筑物的不均匀沉降，可能直接影响到其正常功能。施工中要求控制沉降值在相关标准范围内，保护要求很高。因此必须采取有效的保护措施，确保建筑物的安全，尤其是正在施工的建筑物。主要包括以下几个方面：

A、合理选择掘进模式

盾构在穿越该些建筑物的空间里基本处于<7>、<8>、<9>里，因此盾构基本采用欠土压掘进模式。采取该模式掘进时必须注意，应防止发生岩层裂隙水涌入土仓的现象，必须提高施工安全。

隧道公司已完成的广州地铁二号线工程和深圳地铁一期2A标工程，其地质情况和本标段有类似之处，已积累了一定的施工经验可在其施工的基础上进行一定的细化。

B、掘进参数的控制

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在盾构掘进时，降低推力和掘进速度，做好碴土改良，严格控制出碴量，减少掘进过程中周围土体的扰动，从而减少对地表建筑物等的影响。严格控制好管片背衬注浆，以减少后期沉降。在局部涌水量的地段，采用分段注入双液浆止水，同时调整同步注浆的浆液配合比，使用凝胶时间较短的浆液，严格控制注浆程序，确保注浆效果。

C、严格控制盾构纠偏量

在确保盾构正面沉降控制良好的情况下，使盾构均衡匀速施工，盾构姿态变化不可过大、过频。每环检查管片的超前量，隧道轴线和折角变化不能超过0.4％。推进时不急纠、不猛纠，多注意观察管片与盾壳的间隙，相对区域油压的变化量随出土箱数和千斤顶行程逐渐变化。采用稳坡法、缓坡法推进，以减少盾构施工对地面的影响。

D、严格控制同步注浆量和浆液质量

严格控制同步注浆量和浆液质量，务必做到三点： ? 保证每环注浆总量要到。

? 保证盾构推进每箱土的过程中均匀合理地压注。

? 浆液的配比须符合质量标准。通过同步注浆及时充填建筑空隙，减少施工过

程中的土体变形。

每环的压浆量一般为建筑空隙的150％～200％（可根据检测反馈信息需要调整），泵送出口处的压力应控制在0.2～0.5MPa左右。

具体压浆量和压浆点视压浆时的压力值和地层变形监测数据选定。压浆是一道重要的工序，工程中专门成立注浆班对压入位置、压入量、压力值作详细记录，并根据地层变形监测信息及时调整，在确保压浆工序施工质量的前提下，方可进行下一环的推进施工。

在盾构推进过程中，根据地面布置的沉降观测点的具体数据，调整同步注浆的参数。

E、管片背衬二次注浆

在同步注浆未达到预期效果，可以根据实际情况进行管片背衬二次注浆，来进一步控制地面的后期沉降量。同时，可根据地面沉降的变化，调整双液浆配比来控制浆的初凝时间，以确保地面沉降的稳定。

F、对于建筑物而言，特别盾构单侧穿越或是左右双线两次穿越的建筑物，这样极易造成建筑物产生差异沉降，而差异沉降将严重影响建筑物的安全，因此差异沉降

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的控制是重中之重。

施工中，对重要的建筑物可考虑采用电子水平尺或其它监测设备对其立柱等进行监测，通过监测数据了解建筑物的差异沉降情况，并可通过监测数据进行针对性的管片背衬二次注浆，差异沉降较大时会同相关部门有针对性地对建筑物基础进行必要的注浆加固。

G、在盾构穿越的过程中，会同相关部门做好预防措施。 H、增加监测频率 I、跟踪注浆措施

根据监测反馈数据进行跟踪注浆。其具体做法如下： 序号 1 2 地面旋喷或者袖阀管注3 浆 无法进入其内部的建筑物 4 向注浆管 此外，根据监测资料，对于临近警界值的部分进行跟踪注浆，或可用水泥水玻璃双液进行注浆加固地层。

J、突发事件控制及对策

在建筑物施工段，由于地质、施工条件不是很好，存在着一定的施工风险，对于有可能发生的一些突发性事件，如产生建筑物超沉等，可采取以下几点对策措施：

? 提前对施工人员进行交底，做到精心施工。

? 配备足够的机动设备，一旦发生意外情况，在第一时间投入工作。 ? 组织专门人员进行24小时现场监控。

? 配备足够的值班维修人员，及时处理盾构设备的故障，确保盾构推进顺利进

行。 （3）特殊建筑物

措施类型 建筑物类型 方法 建筑物举例 A014 A018、A020等 破除地面实施 在建筑物旁开槽预埋注浆管 在建筑物侧打斜 备注 有地下室的建筑物 于地下室内实施 无地下室的房屋 借用第一层临时31

珠江堤防建设工程(大坦沙岛)、珠江堤防建设工程(新风港码头至澳口涌段)、市一中人行天桥（桩基情况不明，可能施工时暂时关闭）和一号线黄沙站是盾构从其下部穿越或者很近，且建筑物微公共设施，关系到公共安全等重要问题。实际施工中，可能会采取桩基托换的措施。

① 施工前着重调查建筑物的基础情况，特别是建筑物的桩基资料，确定建筑物的桩基是否侵入隧道断面之内。

② 根据桩基情况实施措施

如果桩基未侵入隧道断面，则应考虑隧道施工时对于建筑物的保护工作；而当建筑物的桩基侵入隧道断面后，则应根据建筑物桩基的情况设计相应的建筑物桩基托换方案，并将建筑物桩基托换设计方案提交建筑物的业主、地铁工程的建设单位、监理单位以及其他相关的单位进行确认。根据确认的建筑物桩基托换设计方案再制定相应的桩基托换施工方案。

③ 桩基托换施工方案

如果桩基侵入隧道断面，必须进行桩基托换处理，则托换方法采用托换梁和钻孔桩，替换原来的传力体系。托换梁可根据上部结构布置情况和基础布置形式，采用桩基托换等方法进行。

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桩基托换的施工流程如下（图13.7-1）：

施工准备、测量放样 搅拌桩加固 基坑降水 土方开挖 土钉墙加固 托换桩、托换梁施工 挖土、护壁、凿除旧桩 退场、路面恢复 33

（4）穿越后期施工措施

待盾构穿越后，必须对建筑物继续进行跟踪监测直至变形趋于稳定。同时根据监测报表在隧道内对该区域进行壁后二次注浆，如若发现后期沉降通过壁后二次注浆不能得到很好的控制可以考虑采取进行地面加固措施，如旋喷、袖阀管注浆或分层注浆等。

（5） 施工监测

在施工监测手段方面需做好如下几点：

A、监测点的布设立足于随时可获得全面信息的基础上。针对重要的建筑物，可考虑布设电水平尺，监测差异沉降情况；

B、以总值班室为中心，通过各种手段确保信息的通畅以便及时有效的了解施工参数与附近地面沉降数据的变化，并迅速进行监测数据的分析，调整施工参数以及辅助施工措施的采取来确保房屋安全；

C、监测工作必须根据施工需要实行跟踪服务，一旦出现相对较大的变化量可以及时反馈信息，必要时实行全天候监测。 13.8穿越内环线高架桥的技术措施 13.8.1概述

在如意坊站～黄沙站区间隧道中，盾构在始发掘进后将穿越内环路六二三高架桥段（A012）。隧道处在内环路高架桥正下方，左线隧道顶部与WA30的2＃桩底距离仅为4.91m，右线隧道顶与WA28桩底距离仅为4.89m，右线隧道顶与WA27的1＃桩底距离仅为3.66m。另外右线隧道与WA30～WA19的较多桩侧距离均在3m内，最小为0.05m （WA29的2＃）。内环路高架桥的单桩承载力较大，因此为保证桩的竖向承载力，应对其桩上部外侧土体进行加固（共6根）。

由于内环线高架桥是市内重要的交通线路，且盾构机距离其桩基较近，因此总体施工的难度较大。

13.8.2盾构穿越前的准备工作

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（1）进一步了解桩基的相关资料，确定其具体的结构形式和有关数据； （2）进一步核定、确定桩位与隧道的关系； （3）与相关部门协商和沟通，取得他们的认可；

（4）制定详细的施工技术方案，交相关部门屈辱、确认。

（5）在盾构穿越前预先进行高压旋喷注浆，对桩基侧壁土体进行高压旋喷注浆，以提高其承载能力，减少隧道施工对其造成的影响。

① 采用高压旋喷注浆方式分段注浆，浆液类型为水泥—水玻璃双液浆。

② 注浆范围：桩周2m，桩顶承台以下至<6>地层，深度约8.0m。参见上加固示意图13.8-1。

③ 注浆孔间距600mm，梅花形布置。

④ 注浆压力：初压：0.5～1.0MPa；稳压：2.0～3.0MPa。 13.8.3盾构穿越时的施工技术

（1）合理选择掘进模式

盾构在穿越该些建筑物的空间里基本处于<7>、<8>、<9>里，因此盾构基本采用欠土压掘进模式。采取该模式掘进时必须注意，应防止发生岩层裂隙水涌入土仓的现象，必须提高施工安全。

隧道公司已完成的广州地铁二号线工程和深圳地铁一期2A标工程，其地质情况和本标段有类似之处，已积累了一定的施工经验可在其施工的基础上进行一定的细化。

（2）掘进参数的控制

图13.8-1高架桩加固示意图 35

在盾构掘进时，降低推力和掘进速度，做好碴土改良，严格控制出碴量，减少掘进过程中周围土体的扰动，从而减少对地表建筑物等的影响。严格控制好管片背衬注浆，以减少后期沉降。在局部涌水量的地段，采用分段注入双液浆止水，同时调整同步注浆的浆液配合比，使用凝胶时间较短的浆液，严格控制注浆程序，确保注浆效果。

（3）严格控制盾构纠偏量

在确保盾构正面沉降控制良好的情况下，使盾构均衡匀速施工，盾构姿态变化不可过大、过频。每环检查管片的超前量，隧道轴线和折角变化不能超过0.4％。推进时不急纠、不猛纠，多注意观察管片与盾壳的间隙，相对区域油压的变化量随出土箱数和千斤顶行程逐渐变化。采用稳坡法、缓坡法推进，以减少盾构施工对地面的影响。

D、严格控制同步注浆量和浆液质量

严格控制同步注浆量和浆液质量，务必做到三点： ? 保证每环注浆总量要到。

? 保证盾构推进每箱土的过程中均匀合理地压注。

? 浆液的配比须符合质量标准。通过同步注浆及时充填建筑空隙，减少施工过

程中的土体变形。

每环的压浆量一般为建筑空隙的150％～200％（可根据检测反馈信息需要调整），泵送出口处的压力应控制在0.2～0.5MPa左右。

具体压浆量和压浆点视压浆时的压力值和地层变形监测数据选定。压浆是一道重要的工序，工程中专门成立注浆班对压入位置、压入量、压力值作详细记录，并根据地层变形监测信息及时调整，在确保压浆工序施工质量的前提下，方可进行下一环的推进施工。

在盾构推进过程中，根据地面布置的沉降观测点的具体数据，调整同步注浆的参数。

（4）管片背衬二次注浆

在同步注浆未达到预期效果，可以根据实际情况进行管片背衬二次注浆，来进一步控制地面的后期沉降量。同时，可根据地面沉降的变化，调整双液浆配比来控制浆的初凝时间，以确保地面沉降的稳定。

（5）对于建筑物而言，特别盾构单侧穿越或是左右双线两次穿越的负载建筑物，这样极易造成建筑物产生差异沉降，而差异沉降将严重影响建筑物的安全，因此差异

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沉降的控制是重中之重。

施工中，对高架桥可考虑采用电子水平尺或其它监测设备对其立柱等进行监测，通过监测数据了解建筑物的差异沉降情况，并可通过监测数据进行针对性的管片背衬二次注浆，差异沉降较大时会同相关部门有针对性地对建筑物基础进行必要的注浆加固。

（6）在盾构穿越的过程中，会同相关部门做好预防措施，并备好足够的应急材料和设备。

（7）增加监测频率

在盾构穿越期间需加强监测频率，一般为每4个小时测一次；穿越后每天测一次；后根据监测情况逐步降低监测频率，直至其稳定。 13.9 特殊段施工常见问题归纳分析及措施 13.9.1盾构的防结泥饼措施 13.9.1.1概述

本投标工程盾构区间隧道的线路上，盾构在碎屑中掘进时特别是有较长距离的全、强、中风化泥质岩地层中掘进，其特性为：有一定的粘性，渗透系数较小，但遇水易软化。如果由于碴土改良效果不佳，在刀盘面板上将会形成泥饼，产生正面碴土不能进入土仓的后果，从而影响施工进度。因此在施工中对碴土改良提出了较高的要求。本工程隧道基本上全处于<6>、<7>、<8>、<9>等可能形成泥饼的地层，故在施工时需采取一定的技术措施予以确保施工的顺利进行。

根据我公司在广州地铁二号线和深圳地铁一期工程施工中取得的经验，在上述地层中盾构掘进，在刀盘面中心区、土仓内回转中心管部分和其它较小的刀盘开口处极易被粘性土颗粒附着，形成“泥饼”，并越积越厚，影响了正面岩土顺利进入泥仓，结果会造成掘进速度变慢，土仓温度增高，推力增大等一系列负面影响。在采用欠土压/敞开式掘进模式进行施工时，较难形成泥饼现象，故下面将重点阐述采用土压平衡模式掘进时粘性土颗粒附着的原因和对策。 13.9.1.2粘性土附着的原因

造成粘性土颗粒附着的原因，主要有以下几点： （1） 岩土颗粒的粘性大； （2） 部分刀盘面板进土口较小；

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（3） 刀盘面中心区转动线速度小，土体流动较慢； （4） 施工过程中掘进参数设定不当；

（5） 盾构掘进过程中由于摩擦作用产生的高温现象； （6） 盾构施工不顺利，掘进速度缓慢。 13.9.1.3粘性土的防附着措施

（1） 盾构机设计、选型的防附着措施

刀盘内侧（土舱侧）设计有搅拌棒，随刀盘一起转动，可加速土体流动及对螺旋机喂料，可减缓积泥饼的形成。

（2） 盾构掘进施工的防附着措施 ① 粘性土地层掘削土的改良

在粘性土地层土压平衡盾构施工区段，为了降低土体间的粘聚力，减少土仓中土体压实结密的可能性，减少掘削土体与盾构机刀盘及结构间的粘着力，改善土体的和易性，保证土仓内土压力的稳定性和出土的顺畅，可以向切削面压注发泡剂。

② 盾构掘进参数的设定

在粘性土地层土压平衡盾构施工区段，土压力的设定以理论的土压力为基础，适当降低0.2kg/cm2，并在实际操作时作调整。

③ 严格控制土砂密封温度，保持冷却水(必要时使用冰水)循环的全过程正常运行。

④ 保持均衡施工，每天定期停机对设备进行维修保养，同时也对全面降低刀盘、隔仓板等温度起到积极的作用。

⑤ 其他辅助施工措施。

⑥ 定期对土仓进行加气、注水和清仓处理。

13.9.2隧道上浮解决措施

13.9.2.1概述

在隧道掘进施工中，拼装后的成形隧道或多或少会产生不稳定的现象，根据施工经验隧道产生的上浮现象比较常见，而隧道的上浮会对隧道质量产生严重的影响，因此分析其成因并制定相应的措施在本工程中是必不可少的。总结以往施工经验，该现象产生的成因有如下几点：

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（1）对于盾构掘进后的建筑空隙浆液没有及时填充；

（2）由于建筑空隙的存在致使岩石中裂隙水的涌入造成隧道上浮； （3）浆液凝固时间长； （4）盾构掘进速度过快；

（5）盾构在<8>、<9>号岩层中掘进时容易上浮，本标段盾构掘进<9>号岩层较多。 13.9.2.2措施

为了减少隧道的上浮量，使隧道尽快稳定，控制隧道可能会发生上浮的现象，确保隧道的稳定。因此采取下列措施：

（1）施工期间严格控制隧道轴线，使盾构尽量沿着设计轴线推进，每环均匀纠偏，减少对土体的扰动。

（2）均衡施工，必要时减慢隧道掘进速度，让填充的浆液有充足的时间凝固，确保拼装好的管片稳定性。

（3）根据推进监测的结果对注浆方案进行针对性的调整。如调整注浆部位、注浆量、配制快凝及提高早期强度的浆液等。

（4）为了正确观测隧道纵向变形，消除潮汐对隧道的影响，正确地判断隧道是否稳定，必要时采用连通管进行纵向变形监测。

（5）加强对管片的监测工作，以期指导调整盾构机姿态，如果出现管片上浮和下沉量突变，则应加大监测频次，并采取二次压注双液浆的方法对管片进行稳定，防止情况进一步恶化。

（5）在盾构刚出洞掘进时，由于盾构处于试推进阶段，所以盾构掘进进度较慢，有利于隧道的稳定。另外，由于试推进本身的目的意义就在于摸索盾构对本标段地层的适应性，所以在掘进此段时，可以通过加强监测，制定相应的对策如壁后二次注浆、调整浆液配比、调整注浆位置等措施来解决此问题，从而形成一套适用今后盾构在本标段掘进碰到类似问题的解决办法。

13.9.3喷涌解决措施

13.9.3.1概述

本工程盾构穿越土层渗透系数虽然不高，但考虑广州地层的复杂性和地下工程风险的不可预见性，随时可能存在地面塌方、隧道喷涌现象。而且本工程风化岩层分布

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广，掘进需注意其裂隙水产生的喷涌，在盾构穿越珠江期间，也有可能存在冒顶以及漏泥、漏浆等问题。一般来讲，根据广州施工经验，隧道喷涌时还常常伴随有上浮情况的发生。 13.9.3.2措施

（1） 管片做到居中拼装，以防盾构与管片之间的建筑空隙过分增大，降低盾尾密封效果，引发盾尾漏泥、漏水。

（2） 在每环管片拼装时，在盾尾与管片之间垫放海绵用以止水，封堵管片与盾构间的间隙。

（3） 当盾构处于易发生喷涌现象段掘进时，确保盾构正面加注膨润土和泡沫，同时也可向螺旋机加注膨润土等；另外，在喷涌状态下对加注系统的要求加高，因此加注泡沫系统需安装单向阀避免压注过程中土体中泥水堵塞管路影响压注效果。

（4） 定时定量均匀压注盾尾油脂

（5） 严格控制注浆压力，以免注浆压力过高而顶破覆土。 （6） 通过管片二次压注双液浆来减少成形的隧道的上浮。

（7） 严格控制出土量，原则上按理论出土量出土，可适当欠挖，保持土体的密实，以免江水渗透入土体并进入盾构。

（8） 若出现机械故障或其它原因造成盾构停推，应及时采取措施防止盾构后退。 （9）采取有效措施，确保铰接密封和盾尾密封的防水效果

（10）在盾构穿越珠江期间，可预备两船粘土停泊在江面上，一旦发现珠江水涌入隧道，及时在相应位置进行抛土。 13.9.3.3螺旋机防喷措施

螺旋机出土口可能会发生地下水喷涌的危险，如果不及时关闭闸门会由于土体的流失导致地表沉降。因此，为了施工安全，在螺旋机原有闸门外的合理位置加设一个闸门，一旦发生地下水喷涌，立即关闭该闸门，避免原有螺旋机由于被异物卡住或是由于机械原因无法关紧时，不能及时阻止喷涌。

另外，盾构设备还配备了一套保压泵碴装置。由于盾构掘进开挖时，将经过水量丰富的地层，在土压大和存在压力水时，为了将开挖出来的土碴运送至土箱车，用螺旋机出土可能会很困难，为防止喷涌，盾构机还配置了一套保压泵碴装置。保压泵碴

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装置包括一套管路和一台抽泥泵。在正常施工时不用，也不安装在车架上，当盾构机经过水量丰富的特殊地层时由平板车运送至车架前部安装使用。螺旋机上预留相应的DN200法兰接口，使用时螺旋机和抽泥泵接通。该系统的主要求是土碴（通过注入泡沫、膨润土等材料处理后）可以被泵送，如果遇到大量地下水进入的情况，该系统可以很容易地把土碴输送到土箱车。 原理如图13.9-1：

图13.9-1保压泵碴装置工作原理

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装置包括一套管路和一台抽泥泵。在正常施工时不用，也不安装在车架上，当盾构机经过水量丰富的特殊地层时由平板车运送至车架前部安装使用。螺旋机上预留相应的DN200法兰接口，使用时螺旋机和抽泥泵接通。该系统的主要求是土碴（通过注入泡沫、膨润土等材料处理后）可以被泵送，如果遇到大量地下水进入的情况，该系统可以很容易地把土碴输送到土箱车。 原理如图13.9-1：

图13.9-1保压泵碴装置工作原理

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