破碎帶盾構(gòu)施工總結(jié)

1、 廣州市軌道交通十三號(hào)線施工三標(biāo) 構(gòu)造破碎帶盾構(gòu)施工總結(jié)構(gòu)造破碎帶盾構(gòu)施工總結(jié) 寧夏銀川 郭建軍一、工程概況1.1工程簡(jiǎn)介廣州市軌道交通十三號(hào)線首期工程（魚珠至象頸嶺段）【施工三標(biāo)】土建工程施工內(nèi)容為文園站廟頭站區(qū)間（其中包括：盾構(gòu)隧道單線全長(zhǎng)4218.621米、聯(lián)絡(luò)通道4個(gè)、14#盾構(gòu)井及中間風(fēng)機(jī)房），區(qū)間起點(diǎn)里程ZDK43+078.161/YDK43+078.161，終點(diǎn)里程ZDK45+259.761/YDK45+259.761，左線短鏈1.14m，右線短鏈3.437m。14#聯(lián)絡(luò)通道起點(diǎn)里程ZDK44+336.754/YDK44+328.168，終點(diǎn)里程ZDK44+376.754/YDK

2、44+368.168.區(qū)間左線長(zhǎng)2150.459m，區(qū)間右線長(zhǎng)2147.022m。14#盾構(gòu)井文園站區(qū)間左線全長(zhǎng)1258.593m，盾構(gòu)掘進(jìn)起點(diǎn)里程ZDK44+336.754，終點(diǎn)里程ZDK43+078.161；區(qū)間右線全長(zhǎng)1250.007m，盾構(gòu)掘進(jìn)起點(diǎn)里程YDK44+328.168，終點(diǎn)里程YDK43+078.161。區(qū)間采用盾構(gòu)法施工，自14#盾構(gòu)井始發(fā)向西掘進(jìn)，依次下穿廣裕倉碼頭北側(cè)綠化帶進(jìn)入黃埔東路，沿黃埔東路向西下穿雙崗BRT車站，在雙崗牌坊處右線進(jìn)入雙崗密集民房區(qū)，左線沿黃埔東路南側(cè)人行道向西延伸，到達(dá)文園站。線路最大埋深21m（1#聯(lián)絡(luò)通道處），最小埋深12m（文園站東端）。1

3、.2構(gòu)造破碎帶分布情況14#盾構(gòu)井文園站盾構(gòu)區(qū)間構(gòu)造破碎帶分布情況主要為：左線里程ZDK44+254.57ZDK44+287.39（33環(huán)55環(huán)）、ZDK44+53.65ZDK44+203.64（89環(huán)189環(huán)）及ZDK44+328.0ZDK44+336.54（1環(huán)6環(huán)）處均為構(gòu)造破碎帶，埋深約17.6m；盾構(gòu)區(qū)間右線里程ZDK44+79.69ZDK44+154.54（116環(huán)165環(huán)）為構(gòu)造破碎帶。 1.3地質(zhì)特征14#盾構(gòu)井文園站盾構(gòu)區(qū)間穿越構(gòu)造破碎帶段的頂部地層主要由<1>人工填土、<5Z-1>可塑性殘積土、<5Z-2>硬塑性殘積土、<6Z>

4、;全風(fēng)化混合花崗巖、<7Z>強(qiáng)風(fēng)化混合花崗巖等組成，地質(zhì)條件復(fù)雜、裂隙水發(fā)育良好，且滲透系數(shù)高，坡度大，施工難度大。 圖1.1 盾構(gòu)區(qū)間左線構(gòu)造破碎帶地質(zhì)圖 圖1.2 盾構(gòu)區(qū)間右線構(gòu)造破碎帶地質(zhì)圖根據(jù)地質(zhì)詳勘及補(bǔ)堪相關(guān)資料顯示，構(gòu)造破碎帶區(qū)段沿線所揭露地層的地質(zhì)時(shí)代、成因類型、巖性特征、風(fēng)化程度等特征分類如下： <1>人工填土層（Q4(ml)）：呈褐黃色、紫紅色等，組成物主要為人工堆填的粉質(zhì)粘土、中粗砂、碎石等，局部含有機(jī)質(zhì)土，頂部0.20.3m為砼路面。<5Z>殘積土層（Q(el)）：根據(jù)母巖性質(zhì)、殘積土的狀態(tài)和密實(shí)程度，劃分為兩個(gè)亞層，其特征分述如下：&

5、lt;5Z-1>混合花崗巖可塑狀殘積砂質(zhì)粘性土，呈薄層狀或透鏡體狀分布。土性：褐紅色，可塑，粘性一般，由粉粒、粘粒及砂粒組成，韌性及干強(qiáng)度中等，由下伏基巖殘積而成。標(biāo)貫實(shí)測(cè)擊數(shù)為820擊，平均擊數(shù)13擊；修正后標(biāo)貫擊數(shù)為715.2擊，平均擊數(shù)11擊，滲透系數(shù)為0.21m/d。<5Z-2>混合花崗巖硬塑狀殘積砂質(zhì)粘性土，呈薄層狀或透鏡體狀分布。土性：褐黃色、灰黃色，硬塑，粘性一般，由粉粒、粘粒及砂粒組成，韌性及干強(qiáng)度中等，由下伏基巖殘積而成。標(biāo)貫實(shí)測(cè)擊數(shù)為1637擊，平均擊數(shù)23.5擊；修正后標(biāo)貫擊數(shù)為14.330.2擊，平均擊數(shù)19.2擊，滲透系數(shù)為0.24m/d。<6

6、Z>混合花崗巖全風(fēng)化帶（Pz1）：呈褐黃色，巖石風(fēng)化劇烈，原巖組織結(jié)構(gòu)已基本風(fēng)化破壞，但尚可辨認(rèn)，巖芯呈堅(jiān)硬土柱狀，遇水易軟化崩解。局部夾強(qiáng)風(fēng)化碎塊。標(biāo)貫實(shí)測(cè)擊數(shù)為3266擊，平均擊數(shù)43擊；修正后標(biāo)貫擊數(shù)為29.149.1擊，平均擊數(shù)33.2擊，滲透系數(shù)為0.05m/d。 <7Z>混合花崗巖強(qiáng)風(fēng)化帶（Pz1）：呈褐黃色，巖石風(fēng)化強(qiáng)烈，原巖組織結(jié)構(gòu)大部分破壞，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖芯呈半巖半土狀及碎塊狀，遇水軟化崩解。標(biāo)貫實(shí)測(cè)擊數(shù)為55104擊，平均擊數(shù)72.3擊；修正后標(biāo)貫擊數(shù)為48.976.5擊，平均擊數(shù)57擊，滲透系數(shù)為0.8m/d。 構(gòu)造破碎帶:節(jié)理裂隙發(fā)育、巖石破碎、巖石

7、強(qiáng)度不均且較低、性質(zhì)差，呈碎石狀鑲嵌結(jié)構(gòu)或松軟狀散體結(jié)構(gòu)，圍巖不穩(wěn)定，斷裂帶鉆孔巖心呈半巖半土狀，屬軟弱(巖) 帶。 圖1.3 構(gòu)造破碎帶芯樣圖1.4水文條件本區(qū)段的地下水補(bǔ)給來源主要是大氣降水，強(qiáng)中風(fēng)化基巖裂隙水，也主要靠大氣降水通過土層的滲流補(bǔ)給，補(bǔ)給多少除與季節(jié)的變化有關(guān)外，也與基巖的裂隙發(fā)育程度及其連通性有關(guān)。（1）地下水位 勘察期間地下水穩(wěn)定水位埋深為1.405.40m，平均埋深為2.4m，標(biāo)高為4.6320.73m，平均標(biāo)高為6.4m。水位年變化幅度為1.002.50m。場(chǎng)地地下水位同時(shí)會(huì)隨臨近珠江潮汐水位漲落而起伏變化。（2）地下水類型本線段位于三角洲地區(qū)，地形平坦，沿線地下水類

8、型以及賦存方式有以下幾種：第四系孔隙水、構(gòu)造裂隙水。1.5地面情況描述地面建筑物為廣裕倉辦公樓南側(cè)5m左右，地面為黃埔東路南側(cè)人行道及快速車道第二車道。1.6構(gòu)造破碎帶地層特征瘦狗嶺斷裂分布于文園站至廟頭站區(qū)間，總體走向近東西向，大約在SE90110°之間。該斷裂往東進(jìn)入工作區(qū)后被北西向的文沖斷裂右旋錯(cuò)移，在遠(yuǎn)離設(shè)計(jì)線路南側(cè)雙崗村出現(xiàn)與文沖斷裂斜截，然后向東延伸至文船東路后被次一級(jí)北東向斷裂所錯(cuò)斷，左旋往北約100米后繼續(xù)往東，在YCK44+100、ZCK44+175與文園至廟頭區(qū)間線路小角度斜交后遠(yuǎn)離線路近平行黃埔東路往東（G107）至新塘以東。破碎帶中取巖石樣單軸抗壓強(qiáng)度2.25

9、11.25Mpa，屬極軟巖至軟巖，力學(xué)性質(zhì)差，強(qiáng)度較低，對(duì)工程影響大。其特征主要表現(xiàn)如下：a.斷層泥遇水易軟化，屬不良地質(zhì)現(xiàn)象。b.斷裂構(gòu)造切割破壞使地基巖石完整性受到影響，呈碎石狀鑲嵌結(jié)構(gòu)或散體狀松散結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)面結(jié)合差，圍巖級(jí)別為級(jí)，膠結(jié)不良的破碎帶自穩(wěn)能力差；除影響場(chǎng)地整體穩(wěn)定性外，還造成破碎帶與兩側(cè)圍巖的工程地質(zhì)性能存在較大差異，并可能引起不均勻沉降。c.斷裂破碎帶的存在增加了儲(chǔ)水空隙，在一定條件下可形成導(dǎo)水通道和富水帶。d.由于斷裂經(jīng)過多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)擠壓，帶內(nèi)巖體破碎且不均一，局部存在硅化巖，斷裂構(gòu)造因擠壓破碎、蝕變以及膠結(jié)差、富水強(qiáng)等因素，地基不均勻，則其工程性質(zhì)差，巖土工程設(shè)計(jì)參數(shù)遠(yuǎn)

10、低于正常圍巖。二、施工準(zhǔn)備 考慮到構(gòu)造破碎帶地層強(qiáng)度不均且較低，裂隙發(fā)育較好，地下水豐富。盾構(gòu)機(jī)通過后，成型管片易出現(xiàn)滲水漏水情況，為了防止成型隧道地表發(fā)生失水沉降、工后沉降及管片滲水等，確保盾構(gòu)施工“安全、順利、平穩(wěn)”通過構(gòu)造破碎帶，專門成立二次補(bǔ)強(qiáng)注漿小組。具體情況如下2.1人員組織 左右線隧道二次補(bǔ)強(qiáng)注漿人員組織如下表所示：名稱右線左線白班夜班白班夜班操作手楊勇杰高虎黃宗海王龍龍拌水泥人員楊震趙國(guó)帥方克偉史安崗張培沖劉長(zhǎng)欣徐小偉徐衛(wèi)博鉆孔及看孔人員王全林徐金偉王學(xué)東王迎輝土建工程師林立程魏強(qiáng)梁博朱小敬2.2機(jī)械材料配制表：機(jī)械材料配置表序號(hào)名稱規(guī)格型號(hào)單位數(shù)量備注1雙液注漿泵SYB-70

11、/4臺(tái)22水玻璃35Be53水泥P.O42.5T204小型漿液拌和桶0.5m3個(gè)25球閥50mm個(gè)56三通50mm個(gè)21個(gè)備用7鉆機(jī)鉆桿HZ15根48注漿軟管32根415m9注漿頭個(gè)510聚氨酯桶5010L/桶11雙快水泥包5050kg/包 圖2 SYB70/4雙液變量注漿泵示意圖三、盾構(gòu)施工工藝3.1做好穿越前準(zhǔn)備工作 若盾構(gòu)推進(jìn)過程中，長(zhǎng)時(shí)間的停機(jī)將會(huì)造成盾構(gòu)機(jī)刀盤前方土體遇水軟化崩解，強(qiáng)度、自穩(wěn)性大大降低，從而導(dǎo)致地面大量的沉降。為了確保盾構(gòu)機(jī)連續(xù)推進(jìn)，穿越構(gòu)造破碎帶前選擇合理位置保壓停機(jī)，對(duì)盾構(gòu)機(jī)及其它設(shè)備進(jìn)行全面檢測(cè)修理。在確保各項(xiàng)條件允許情況下，對(duì)盾尾密封裝置進(jìn)行檢查更換，并對(duì)可能

12、出現(xiàn)的故障預(yù)先做好修理準(zhǔn)備，對(duì)主要設(shè)備零件的備件在施工前配備齊全。為穿越構(gòu)造破碎帶做好各項(xiàng)保障工作，其中物資保障包括：管片儲(chǔ)備與供應(yīng)，注漿材料粉煤灰、水泥、膨潤(rùn)土、砂子、水玻璃以及鋼軌、軌枕等進(jìn)場(chǎng)及時(shí)性與合理儲(chǔ)備；設(shè)備保障包括：確保盾構(gòu)設(shè)備本身良好狀態(tài)，施工現(xiàn)場(chǎng)龍門吊、攪拌站、電瓶車、發(fā)電機(jī)等設(shè)備的完好與良好工作狀態(tài)，電閘箱等供電設(shè)施的安全與穩(wěn)定，以此確保了盾構(gòu)“安全、順利、平穩(wěn)”地穿越構(gòu)造破碎帶。3.2盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)在穿越構(gòu)造破碎帶時(shí)嚴(yán)格落實(shí)盾構(gòu)施工生產(chǎn)管理制度，經(jīng)過充分準(zhǔn)備，精心施工，技術(shù)交底、安全交底做到“橫向到邊，縱向到底”，施工現(xiàn)場(chǎng)人員圍繞穿越構(gòu)造破碎帶施工展開工作，確保了盾構(gòu)施工“安

13、全、連續(xù)、平穩(wěn)”地穿越構(gòu)造破碎帶。掘進(jìn)過程中，合理科學(xué)的掘進(jìn)參數(shù)，最大限度地減少地面沉降或隆起量，進(jìn)而保證地面及建筑物安全可控。根據(jù)前期總結(jié)掘進(jìn)參數(shù)，14#盾構(gòu)井文園站構(gòu)造破碎帶段：左線里程ZDK44+254.57ZDK44+287.39（33環(huán)55環(huán)）、ZDK44+53.65ZDK44+203.64（89環(huán)189環(huán)）及ZDK44+328.0ZDK44+336.54（1環(huán)6環(huán)）處均為構(gòu)造破碎帶，埋深約17.6m；盾構(gòu)區(qū)間右線里程ZDK44+79.69ZDK44+154.54（116環(huán)165環(huán)）均為構(gòu)造破碎帶；各項(xiàng)參數(shù)初步統(tǒng)計(jì)為：推力宜在800t1200t，掘進(jìn)速度1830mm/min，刀盤轉(zhuǎn)速

14、1.11.5r/min左右，出土量6166m3/環(huán)，土倉壓力根據(jù)地面監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)控制在0.71.2bar之間，同步注漿量不小于7 m3/環(huán)。3.3渣土改良在構(gòu)造破碎帶地層的盾構(gòu)施工中，渣土改良是保證盾構(gòu)施工安全、順利、快速的一項(xiàng)不可或缺的重要技術(shù)手段。渣土改良具有較好的土壓平衡效果，利于開挖面的穩(wěn)定從而控制地表沉降；使渣土具有較好的和易性、流動(dòng)性，切削下來的渣土易于快速進(jìn)入土倉并順利排土，可有效防止土渣黏結(jié)刀盤而產(chǎn)生泥餅；可有效降低刀盤扭矩，改善土體對(duì)刀盤、刀具和螺旋輸送機(jī)的磨損。在本段構(gòu)造破碎帶地層中，為降低對(duì)刀具和螺旋輸送機(jī)的磨損，采取向刀盤前及螺旋輸送機(jī)內(nèi)注入含水量較大的泡沫，注入泡沫劑和水

15、可以冷卻刀具，又可以改良渣土，使渣土具有良好的流動(dòng)性。注入的泡沫量一般為100L-120L/環(huán)，發(fā)泡率控制在3%左右，每環(huán)注入水量為810m3，可視渣土流動(dòng)性情況進(jìn)行加水量調(diào)整。在泡沫劑作用下，刀盤作用在掌子面上的有效扭矩得以降低，同時(shí)可以減少刀具連續(xù)工作狀態(tài)下的磨損量。3.4嚴(yán)格控制出土量按照設(shè)計(jì)要求，盾構(gòu)每環(huán)掘進(jìn)長(zhǎng)度為1.5m，每環(huán)原狀土出土為46.46m3，根據(jù)前期現(xiàn)場(chǎng)盾構(gòu)掘進(jìn)經(jīng)驗(yàn)以及該段地質(zhì)實(shí)際情況，考慮取1.3倍松散系數(shù)，即每環(huán)所需運(yùn)輸土方量為60m3。在下穿密集民房區(qū)過程中，盾構(gòu)司機(jī)與土建工程師必須做到“每斗必看，每斗必量”，按照每掘進(jìn)30cm記錄一次出土量的原則進(jìn)行卡控。3.5同

16、步注漿盾構(gòu)推進(jìn)中的同步注漿是填充土體與管片圓環(huán)間的建筑間隙和減少后期變形的主要手段，也是盾構(gòu)推進(jìn)施工中的一道重要工序。漿液壓注做到及時(shí)、均勻、足量，確保其建筑空隙得以及時(shí)和足量的充填，將地表變形和管片偏移控制到最小，并防止管片接縫滲漏水。同步漿液可以迅速、均勻地填充到盾構(gòu)間隙的各個(gè)部位，使施工對(duì)土體擾動(dòng)減少到最小。同步漿液的具體配比如下表：（Kg/m3）漿液配比表水泥（kg）粉煤灰（kg）膨潤(rùn)土（kg）砂（kg）水（kg）外加劑801402413815060710934460470按需要根據(jù)試驗(yàn)加入經(jīng)多次試驗(yàn)確定，按以上配合比進(jìn)行拌漿，其稠度值為105120，比重為1.89kg/L，初凝時(shí)間為

17、4小時(shí)左右，符合施工工況需要，此配合比為基準(zhǔn)配合比，具體施工中可根據(jù)天氣原因以及巖土含水量、出土量，對(duì)粉煤灰以及膨潤(rùn)土使用量做出合理調(diào)整；在特殊情況下，還可考慮添加外加劑。推進(jìn)單環(huán)管片造成的理論建筑空隙為： 1.5p（6.2826.02）/44.05（m3）實(shí)際的壓注量為每環(huán)管片理論建筑空隙的130180，即每推進(jìn)一環(huán)同步注漿量為5.277.29m3?？紤]到構(gòu)造破碎帶段裂隙發(fā)育良好，建筑空隙取175%則同步注漿量為7m3，全斷面硬巖段建筑空隙取159%同步注漿量為6.5m3，泵送出口處的壓力一般控制在0.3MPa左右，實(shí)際施工壓力還應(yīng)視地面沉降進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制。在穿越構(gòu)造破碎帶期間，同步注漿系統(tǒng)

18、4組注漿泵、4路注漿管路暢通，一旦發(fā)生堵管現(xiàn)象，在最短時(shí)間內(nèi)疏通管道使盾構(gòu)機(jī)恢復(fù)掘進(jìn)。在做到“掘進(jìn)與注漿同步”情況下，原則構(gòu)造破碎帶段每環(huán)注漿量不得小于設(shè)計(jì)量7m3，根據(jù)注漿壓力和盾尾密封情況，適當(dāng)增大注漿量。3.6嚴(yán)格控制管片拼裝質(zhì)量 管片拼裝質(zhì)量直接影響施工進(jìn)度、施工質(zhì)量，所以必須控制管片拼裝質(zhì)量：嚴(yán)格控制施工現(xiàn)場(chǎng)管片防水材料粘貼，安排專人進(jìn)行監(jiān)督與驗(yàn)收；根據(jù)盾尾間隙、鉸接油缸行程及推進(jìn)油缸行程合理選擇管片類型；管片拼裝手必須熟悉各類管片特征，拼裝過程中，必須保證管片環(huán)向與縱向接縫平整、無錯(cuò)臺(tái)、無漏水；3.7控制好盾構(gòu)姿態(tài)，確保盾尾間隙均勻盾構(gòu)推進(jìn)過程中的同步注漿及二次補(bǔ)漿是控制地面沉降的

19、主要因素，以往的經(jīng)驗(yàn)顯示，盾構(gòu)推進(jìn)過程中的盾構(gòu)姿態(tài)不好易造成盾尾處漏漿，地面沉降，因此在盾構(gòu)下穿建筑物期間，確保盾構(gòu)推進(jìn)軸線與設(shè)計(jì)軸線相吻合，盾尾四周間隙均勻。另外通過加大盾尾油脂壓注量來防止?jié){液通過盾尾流失，同時(shí)要采用性能良好的盾尾油脂。3.8保持盾構(gòu)機(jī)測(cè)量系統(tǒng)正常工作（備用一臺(tái)全站儀） 在盾構(gòu)下穿雙崗密集民房區(qū)期間，必須保證全站儀隨時(shí)能處于正常工作狀態(tài)，VMT狀態(tài)良好，在盾構(gòu)掘進(jìn)過程中，測(cè)量系統(tǒng)一旦發(fā)生問題必須停機(jī)檢查，盡快解決故障，及時(shí)恢復(fù)掘進(jìn)，嚴(yán)禁“盲推”。四、構(gòu)造破碎帶盾構(gòu)施工風(fēng)險(xiǎn)及應(yīng)對(duì)措施14#盾構(gòu)井文園站盾構(gòu)區(qū)間14#盾構(gòu)井文園站構(gòu)造破碎帶段：左線里程ZDK44+192.57ZD

20、K44+82.0（97環(huán)166環(huán)）、ZDK44+288.050ZDK44+258.986（33環(huán)52環(huán)）及ZDK44+328.0ZDK44+336.54（1環(huán)6環(huán)），盾構(gòu)區(qū)間右線里程ZDK44+79.69ZDK44+154.54（116環(huán)165環(huán)）均為構(gòu)造破碎帶地層。4.1盾構(gòu)施工風(fēng)險(xiǎn)構(gòu)造破碎大埋深在1030m范圍內(nèi)，巖體破碎，原巖的強(qiáng)度大，天然單軸抗壓強(qiáng)度最大可達(dá)154Mpa，而且強(qiáng)度不均勻，穩(wěn)定性差。由于構(gòu)造破碎帶地層裂隙發(fā)育良好，形成了地下儲(chǔ)水空間，同時(shí)加之地下水比較豐富。盾構(gòu)掘進(jìn)易出現(xiàn)以下風(fēng)險(xiǎn)：a、掘進(jìn)難度大，刀具磨損嚴(yán)重；b、渣土改良不良，發(fā)生噴涌及刀盤結(jié)泥餅現(xiàn)象；c、管片已拼裝完成

21、成型隧道發(fā)生滲水、漏水現(xiàn)象；d、由于裂隙發(fā)育良好，同步注漿不密實(shí)易發(fā)生工后沉降；e、長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)掌子面遇水軟化崩解，施工風(fēng)險(xiǎn)大；4.2應(yīng)對(duì)措施 為了應(yīng)對(duì)盾構(gòu)施工在構(gòu)造破碎帶出現(xiàn)的施工風(fēng)險(xiǎn)，主要采取以下應(yīng)對(duì)措施：（1）管理措施通過集團(tuán)公司“預(yù)警平臺(tái)軟件”現(xiàn)場(chǎng)將沉降數(shù)據(jù)反饋公司技術(shù)專家進(jìn)行分析，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)、預(yù)判。做好各項(xiàng)預(yù)案的交底工作，并在作業(yè)前向作業(yè)層人員進(jìn)行施工風(fēng)險(xiǎn)交底和培訓(xùn)。（2）技術(shù)措施根據(jù)地層埋深及水位高度，提前建立土壓動(dòng)態(tài)平衡，參考地質(zhì)圖，在進(jìn)入構(gòu)造破碎帶前35環(huán)建立土壓平衡，壓力波動(dòng)控制在0.2bar內(nèi)。若地質(zhì)圖不準(zhǔn)確，則通過渣樣分析提前建立土壓平衡；穿越上構(gòu)造破碎帶地層前，選擇合

22、適位置保壓停機(jī)，提前對(duì)刀盤所有刀具進(jìn)行量測(cè)檢查，對(duì)磨損超標(biāo)滾刀進(jìn)行更換，更換完畢后將滾刀螺栓及保護(hù)帽全部進(jìn)行多次復(fù)緊。構(gòu)造破碎帶地層掘進(jìn)過程中，根據(jù)掘進(jìn)度、掘進(jìn)速度、刀盤轉(zhuǎn)速、刀盤壓力變化波動(dòng)大小，及時(shí)對(duì)刀盤刀具磨損程度做出判斷。在構(gòu)造破碎帶地層中掘進(jìn)，為保護(hù)盾構(gòu)機(jī)刀具，不宜過于追求施工進(jìn)度。在此地層掘進(jìn)必須控制掘進(jìn)參數(shù)，相關(guān)參數(shù)設(shè)置如下；推力控制在1100t1300t，掘進(jìn)速度2032mm/min，刀盤轉(zhuǎn)速1.5r/min左右。為確保管片均勻受壓，推進(jìn)千斤頂油缸壓力每次調(diào)整不超過10bar，同時(shí)進(jìn)行合理的管片選型以此保證了盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)姿態(tài)，減少了盾構(gòu)機(jī)蛇形掘進(jìn)情況發(fā)生；從而減少對(duì)盾構(gòu)施工區(qū)域土

23、體擾動(dòng)，避免因擾動(dòng)地層而造成地面建筑物沉降。當(dāng)盾構(gòu)機(jī)處在構(gòu)造破碎帶地層換刀，避開在上部地質(zhì)差、巖石分界線前后5m地段進(jìn)行帶壓作業(yè)，以此確保了安全順利地完成刀具檢查更換。在構(gòu)造破碎帶地層中，為降低對(duì)刀具、螺旋輸送機(jī)和皮帶的磨損，采取向刀盤前及螺旋輸送機(jī)內(nèi)注入含水量較大的泡沫，注入泡沫劑和水可以冷卻刀具，又可以改良渣土，使渣土具有良好的流動(dòng)性。注入的泡沫量一般為100L-120L/環(huán)，發(fā)泡率控制在3%左右，每環(huán)注入水量為810m3，可視渣土情況進(jìn)行注水量調(diào)整。在泡沫劑作用下，刀盤作用在掌子面上的有效扭矩得以降低，同時(shí)可以減少刀具連續(xù)工作狀態(tài)下的磨損量。 嚴(yán)格控制出土量，結(jié)合地面沉降監(jiān)測(cè)雙重控制沉降

24、。土建工程師通過油缸行程嚴(yán)格計(jì)算每斗出土量與行程吻合，同時(shí)渣斗吊至地面時(shí)，由地面值班隊(duì)長(zhǎng)記錄出土量，并監(jiān)督門吊倒土?xí)r渣斗盡可能的干凈，避免渣斗內(nèi)殘余渣土影響出渣量的判斷。由于構(gòu)造破碎帶地下水豐富且水位較淺，盾構(gòu)區(qū)間又處于下坡，已成型隧道管環(huán)背后極易形成滲水、流水通道，在盾構(gòu)掘進(jìn)中極易造成噴涌、失水沉降等；因此除加大同步注漿量，同時(shí)對(duì)成型管環(huán)脫出盾尾5環(huán)后，立即注雙液漿形成密閉止水環(huán)，防止成型隧道后方水進(jìn)入開挖面造成出渣困難；4.3二次補(bǔ)強(qiáng)注漿因構(gòu)造破碎帶巖石破碎，且由于構(gòu)造破碎帶裂隙發(fā)育良好，為以第四孔隙水、構(gòu)造裂隙水為主地下水提供良好儲(chǔ)存空間。且已成型隧道管環(huán)壁后易形成流水通道，加之盾構(gòu)區(qū)間

25、正好處于下坡階段，盾構(gòu)穿過時(shí)易發(fā)生噴涌、掌子面坍塌等情況。故盾構(gòu)經(jīng)過構(gòu)造破碎帶時(shí)除嚴(yán)格控制同步注漿量，通過構(gòu)造破碎帶的每環(huán)管片均需要進(jìn)行壁后二次注雙液漿，以進(jìn)一步填充超挖空隙和封堵管片背后的滲水通道，保證管片與圍巖間填充密實(shí)。據(jù)二次注漿記錄顯示，左線里程ZDK44+254.57ZDK44+287.39（33環(huán)55環(huán)）、ZDK44+53.65ZDK44+203.64（89環(huán)189環(huán)）及ZDK44+328.0ZDK44+336.54（1環(huán)6環(huán)），盾構(gòu)區(qū)間右線里程ZDK44+79.69ZDK44+154.54（116環(huán)165環(huán)）均為構(gòu)造破碎帶，每環(huán)需要二次注漿約6方，左線有121環(huán)屬于構(gòu)造破碎帶，共

26、需注漿726m3，右線有229環(huán)屬于構(gòu)造破碎帶，共需注漿1374m3，左右線二次注漿累計(jì)注入量為2100m3 。 4.3.1施工工藝 圖4.2 隧道內(nèi)二次注漿圖二次注漿施工工藝流程見下圖 圖4.1 二次注漿工藝流程圖 4.3.2二次注漿配合比采用水泥漿水玻璃雙液漿，注漿材料為普通硅酸鹽水泥和水玻璃（濃度35Be），漿液配合比初步確定：水泥漿液：水玻璃溶液=1：1（體積比），其施工拌料配比如下：水泥漿液(質(zhì)量比)水玻璃液（體積比）水泥水水灰比水玻璃（L）:水 1001001:11:3經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)，按上述配合比注漿，凝固時(shí)間為35s，滿足施工需求。4.3.3注漿點(diǎn)位 位于構(gòu)造破碎帶的管片，每環(huán)管片

27、除了K塊注漿孔不注外，其它5個(gè)注漿孔都可以鉆孔注漿，每環(huán)止水環(huán)之間注漿孔選擇呈交錯(cuò)布置。4.3.4注漿量及壓力在構(gòu)造破碎帶段由于地質(zhì)的特殊性需及時(shí)加大雙液漿注漿量，以確保地層的穩(wěn)定及盾構(gòu)的安全進(jìn)行，同時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的涌水量、涌水壓力等實(shí)際情況調(diào)整注漿液的配比，控制好注漿壓力；注漿壓力為0.20.4Mpa，注漿量最少為7m³，實(shí)際注漿量通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)來確定；同時(shí)也應(yīng)加強(qiáng)各方面的監(jiān)測(cè)，以便指導(dǎo)注漿。4.3.5注漿步驟 （1）在注漿孔上先安裝逆止閥，再裝上帶有D50球閥的注漿頭。（2）打開球閥閥門，使用沖擊鉆打穿管片壁后保護(hù)層或?qū)撯F插入孔口管內(nèi)部，用大錘擊打鋼釬，打穿管片，拔出鉆桿或鋼釬，關(guān)閉

28、球閥。（3）接上三通及水泥漿管和水玻璃管。（4）先注純水泥漿液1min后，打開水玻璃閥進(jìn)行混合注入。（5）封孔時(shí)，用純水玻璃液與水泥漿液混合注入。（6）封孔后，立即清洗注漿管并清洗注漿設(shè)備。（7）在一個(gè)孔注漿完結(jié)后應(yīng)等待510分鐘后，打開閥門確認(rèn)有無滲漏水現(xiàn)象，如果水很大，應(yīng)再次注入漿液，至無水流出時(shí)可終孔，方可拆下管片注壓漿口上的球閥，并將注漿孔用手孔蓋封嚴(yán)。4.4刀具磨損情況14#盾構(gòu)井文園站區(qū)間盾構(gòu)穿越構(gòu)造破碎帶期間，部分刀具磨損情況如下所示構(gòu)造破碎帶刀具磨損情況統(tǒng)計(jì)表序號(hào)日期切口里程換刀環(huán)號(hào)刀具編號(hào)磨損量（mm）12015.6.2ZDK44+069.25417035#中：8 邊：122

29、27#中：8 邊：15329#中：6 邊：15423#中：5 邊：17519#中：4 邊：12615#中：5 邊：10711#中：3 邊：10828#中：7 邊：15938#中：5 邊：121022#中：4 邊：151118#中：4 邊：111214#中：5 邊：121336#中：6 邊：151432#中：5 邊：121534#中：5 邊：151624#中：8 邊：151720#中：4 邊：91812#中：4 邊：121939#中：7 邊：15202#中：4 邊：132125#中：4 邊：132221#中：4 邊：112317#中：3 邊：102413#中：3 邊：10259#中：2 邊：72

30、637#中：7 邊：132733#中：5 邊：122810#中：5 邊：122916#中：4 邊：15 以上刀具磨損情況，為14#盾構(gòu)井文園站盾構(gòu)區(qū)間左線ZDK44+82.15ZDK44+239.64（65環(huán)170環(huán)）刀具磨損情況統(tǒng)計(jì)表。在穿越構(gòu)造破碎帶期間，左線累計(jì)更換刀具63把滾刀，右線累計(jì)更換刀具34把滾刀，刀具最大磨損量為30#（中：18 邊30#）。五、盾構(gòu)施工監(jiān)測(cè)5.1監(jiān)測(cè)目的(1)通過監(jiān)測(cè)信息及時(shí)反映盾構(gòu)施工對(duì)環(huán)境所產(chǎn)生的影響。(2)根據(jù)監(jiān)測(cè)成果，優(yōu)化施工參數(shù)，指導(dǎo)施工生產(chǎn)。(3)根據(jù)前一步的觀測(cè)結(jié)果，預(yù)測(cè)下一步的沉降對(duì)周圍建筑物及其它設(shè)施的影響，以合理的代價(jià)采取保護(hù)措施。(4)

31、檢驗(yàn)施工對(duì)周圍環(huán)境所造成的影響是否在允許范圍內(nèi)。 (5)動(dòng)態(tài)信息化監(jiān)測(cè)，確保工程施工安全。5.2地表沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)的埋設(shè)方法地面沉降點(diǎn)的埋設(shè)方法：水泥路面及瀝青路面監(jiān)測(cè)點(diǎn)埋設(shè)具體為（圖7.3），將路面鉆透進(jìn)入原狀土，直徑120mm，在圓孔中間打入直徑為20mm，長(zhǎng)1.5m2m的鋼筋樁，鋼筋樁進(jìn)入原狀土深度不小于1m。鋼筋樁頂部加工為半圓球形，監(jiān)測(cè)點(diǎn)低于地面5cm。孔的上部埋設(shè)有活動(dòng)蓋板的鋼鐵加工件。 圖7.3 水泥路面沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)埋設(shè)示意圖5.3區(qū)間橫斷面監(jiān)測(cè)點(diǎn)的布設(shè)正常掘進(jìn)段隧道埋深1523米，沿隧道中線每5m布設(shè)一個(gè)沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)，每30m布設(shè)一個(gè)沉降監(jiān)測(cè)橫向斷面，每個(gè)沉降監(jiān)測(cè)斷面監(jiān)測(cè)點(diǎn)間距5米，斷

32、面寬度>2倍的隧道埋深+6米。見下圖7.4施工影響區(qū)域地面沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)示意圖。圖7.4施工影響區(qū)域地面沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)示意圖。· 監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置圖15.4地下管線的沉降布點(diǎn)原則及方法盾構(gòu)施工必然引起不同程度的土體擾動(dòng)，從而造成地下管線產(chǎn)生變形，對(duì)隧道穿越的砼結(jié)構(gòu)類管線DN1200自來水管作為本次監(jiān)測(cè)對(duì)象。管線沉降點(diǎn)的埋設(shè)方法：首先確定管線的走向，埋深、材質(zhì)以及與隧道交叉的位置，然后在該交叉口位置上方埋設(shè)測(cè)點(diǎn)，此處隧道上方有檢查井的，可直接采用檢查井內(nèi)管線上的制高點(diǎn)作為測(cè)點(diǎn)，無檢查井且條件允許可挖開管線上方土體的，將測(cè)點(diǎn)直接埋設(shè)于管線上，然后回填并對(duì)測(cè)點(diǎn)做保護(hù)措施，在不具備上述條件之

33、一的情況下則采用土層近似法，采用鉆孔的方式將測(cè)點(diǎn)沿管線縱向埋設(shè)于管線上方地面，此種布點(diǎn)方法同地面監(jiān)測(cè)點(diǎn)埋設(shè)方法。 圖7.5管線沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)埋設(shè)示意圖5.5巡視檢查我方將配備專門人員和相應(yīng)的巡視檢查設(shè)備，按不同的項(xiàng)目制定相應(yīng)的巡視檢查措施執(zhí)行。雨季、測(cè)值異常期間為了確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性、及時(shí)性縮短了巡視間隔時(shí)間和加強(qiáng)巡視。巡視檢查的方法除依靠目視、耳聽、手摸外，可輔以簡(jiǎn)單工具進(jìn)行檢查。巡視檢查的主要項(xiàng)目如下：a 地表有無隆起或下陷，有無不均勻沉降；b 周邊建筑物原有裂縫是否有擴(kuò)大、延伸的趨勢(shì)，是否存在新增裂縫；c 安全監(jiān)測(cè)設(shè)施有無損壞。d加強(qiáng)對(duì)沿線建筑物的巡查，用目測(cè)的方法隨時(shí)進(jìn)行，發(fā)現(xiàn)裂縫后將裂縫寬度

34、統(tǒng)一編號(hào)，并詳細(xì)記錄其所在的房屋編號(hào)。施工過程中會(huì)出現(xiàn)有裂縫的建筑物，盾構(gòu)施工時(shí)除對(duì)這些建筑物的裂縫進(jìn)行量測(cè)外還要隨時(shí)觀察。盾構(gòu)下穿構(gòu)造破碎帶地面建筑物巡視值班表序號(hào)班組姓名聯(lián)系方式負(fù)責(zé)區(qū)域范圍1白班黃文斌186-3820-6756盾構(gòu)掘進(jìn)前后50m且盾構(gòu)正穿及鑒定為一般損壞建筑物的重點(diǎn)巡視2白班李洲186-3857-16813夜班張鋒189-3547-56094夜班趙剛剛152-9190-8981除專門地面巡視人員，值班副經(jīng)理每天對(duì)盾構(gòu)掘進(jìn)區(qū)域房屋進(jìn)行檢查巡視；5.6監(jiān)測(cè)頻率盾構(gòu)掘進(jìn)施工監(jiān)控量測(cè)頻率序號(hào)監(jiān)控項(xiàng)目名稱方法及工具測(cè)點(diǎn)布置量 測(cè) 頻 率1地表沉降水準(zhǔn)儀縱斷面測(cè)點(diǎn)間距5米；橫斷面每個(gè)

35、斷面間距30米，測(cè)點(diǎn)間距5米;必要時(shí)需加密掘進(jìn)面前后20m時(shí)測(cè)4次/d掘進(jìn)面前后50m時(shí)測(cè)4次/d掘進(jìn)面前后50m時(shí)測(cè)3次/周2隧道隆陷水準(zhǔn)儀、鋼尺510米設(shè)一斷面掘進(jìn)面前后20m時(shí)測(cè)12次/d掘進(jìn)面前后50m時(shí)測(cè)1次/2d掘進(jìn)面前后50m時(shí)測(cè)1次/周3建（構(gòu)）筑物沉降、傾斜，裂縫觀測(cè)水準(zhǔn)儀、鋼尺、高精度傾斜儀、光學(xué)觀測(cè)儀、可伸縮量尺施工影響區(qū)域掘進(jìn)面前后20m時(shí)測(cè)4次/d掘進(jìn)面前后50m時(shí)測(cè)4次/d掘進(jìn)面前后50m時(shí)測(cè)3次/周4周圍地下管線變形水準(zhǔn)儀施工影響區(qū)域掘進(jìn)面前后20m時(shí)測(cè)12次/d掘進(jìn)面前后50m時(shí)測(cè)1次/2d掘進(jìn)面前后50m時(shí)測(cè)1次/周當(dāng)遇到下列情況時(shí)，應(yīng)提高監(jiān)測(cè)頻率：(1) 監(jiān)

36、測(cè)數(shù)據(jù)異常或變化速率較大；(2) 存在勘察未發(fā)現(xiàn)的不良地質(zhì)條件，且影響工程安全；(3) 地表、建筑物等周邊環(huán)境發(fā)生較大沉降、不均勻沉降；(4) 盾構(gòu)始發(fā)、接收以及停機(jī)檢修或更換刀具期間；(5) 礦山法隧道斷面變化及受力轉(zhuǎn)換部位；(6) 工程出現(xiàn)異常：(7) 工程險(xiǎn)情或事故后重新組織施工；(8) 暴雨或長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)降雨；(9) 鄰近工程施工、超載、振動(dòng)等周邊環(huán)境條件較大改變；(10)當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)達(dá)到預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)；5.7 監(jiān)測(cè)信息的采集分析及監(jiān)測(cè)控制值、報(bào)警值每次監(jiān)測(cè)完畢后及時(shí)整理分析測(cè)試數(shù)據(jù)，向建設(shè)單位和監(jiān)理單位提供監(jiān)測(cè)簡(jiǎn)報(bào)。如果監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)大的突變時(shí)，我單位按要求通知監(jiān)理單位，并增加觀測(cè)次數(shù)，防止事故發(fā)生。見圖5.1監(jiān)測(cè)預(yù)警流程和表5.1、表5.2。區(qū)間隧道施工監(jiān)測(cè)報(bào)警值（表5.1）序號(hào)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目允許變形范圍變形速率控制值監(jiān)測(cè)報(bào)警值1隧道上方地表的沉降監(jiān)測(cè)+10mm-10mm2mm/d將地表和建筑物報(bào)警值減小到10mm為報(bào)警值。其它極限值得70%為報(bào)警值2隧道周邊建筑物的沉降監(jiān)測(cè)+10mm-10mm2mm/d3地下管線的沉降監(jiān)測(cè)依據(jù)產(chǎn)權(quán)單位提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)（如自來水管變形范圍為+10mm-10mm）1mm/d4管片沉降監(jiān)測(cè)和管片的變形沉