过江段隧道施工风险预防及应急预案--4-15 - 图文(10)

6、圆砾层段施工技术措施

过江段盾构刚进入钱塘江将穿越近183.5米的圆砾层，且圆砾层最大侵入深度达1.28米。上半部为含砂粉质粘土层和砂性土，断面土体软硬不均；且此段施工区域为承压水和沼气富存区域，在施工中需采取措施，予以确保隧道轴线及施工安全。

按冲刷线下最浅覆土3.5m隧道穿越圆砾层位置如下表。 里程 K7＋006.3～K7＋006.3 K7＋191.0～K7＋309.2

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环号(按江南风井出洞后计算) 207环～261环 361环～460环 杭州地铁1号线工程滨江站～富春路站区间

（1，2号盾构）隧道工程 穿越钱塘江段施工技术方案

圆砾层及砂层颗粒分析如下：

颗 粒 组 成 （mm） 碎石 砾石 40 ~ 20 % 20 ~ 10 % 10 ~ 2 % 2 ~ 0.5 % 砂粒 0.5 ~ 0.25 % 0.25 ~ 0.075 % 粉粒 0.075 ~ 0.005 % 粘粒 < 0.005 % 层号 岩层 名称 > 60 % 60 ~ 40 % (12)2 (12)4 粉砂层 圆砾层 3.6 0.1 0.4 0.5 2.7 36.3 41.5 14.2 14.16.0 17.1 13.5 10.7 11.7 10.4 6 4.3 2.4 盾构在圆砾层施工，既要考虑其地质的不良影响（圆砾层、砂层，及含沼气和承压水），又要考虑环境的不利因素（位于钱塘江下），故在粉砂层及圆砾层段施工时应注意： 6.1沼气预防措施

沼气处理按上述“5、沼气段穿越施工技术”进行； 62承压水预防措施

承压水处理按下述“7、承压水段施工技术”进行； 6.3掘进施工技术措施

1）土体改良

渣土改良就是通过盾构机配置的专用装置向刀盘面、土仓或螺旋输送机内注入膨润土或泡沫，利用刀盘的旋转搅拌、土仓搅拌装置搅拌或螺旋输送机旋转搅拌使添加剂与土渣混合的方法。在卵石层中施工，通过渣土改良，可以更好地建立正面平衡压力，降低透水性，另外盾构切削下来的渣土也具有更好的流塑性和稠度。

土量改良一般采用膨润土或泡沫等，考虑到粉砂层和圆砾层的特殊情况，本工程主要采用膨润土。砂卵土中，膨润土浆液添加量约为土体量的20～30％。具体根据实际情况作调整。

2）推进速度

在圆砾层掘进中，因其岩性强度很高，快速掘进易造成正面砾石层挤压、密实，加大对刀盘和刀具的磨损；同时，盾构断面内上下土层软硬不均，快速掘进易使轴线偏离设计轴线。故该段掘进中推进速度不宜过快。但考虑到砾石的自立性又不好，故既要保持土压平衡，又要控制推进速度。推进速度一般可设在1～2cm/min左右。

3）土压力设定

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考虑到正面土层的自立性相对较差，且富含沼气，故推进平衡压力不宜偏高。具体根据实际施工和监测情况及时进行调整。

同时在千斤顶开启时，尽量注意上部推力应适当大于下部。 4）注浆量

本区段施工时，应适当增加同步注浆量，注浆量可增加到150％～200％；并根据江底监测情况，及时进行二次补压浆。

5）刀具检查和调整

在盾构进入江南风井后，根据前段施工对刀具的影响进行评估，进行刀具的检查和维修。同时，针对过江段地质情况适当进行刀具更换和调整。

6）刀具磨损检测和保护

刀具磨损检测可以参照盾构机预装的2套刀具磨损检测装置，来初步确定刀具的磨损情况。

在掘进过程中，根据穿越土层的不同，尽量调整膨润土等的充填量，减少砂性土和圆砾层对刀盘和刀具的磨损。

7）气压法换刀管片设置

预先生产的闸墙预留装置的管片在盾构进第一段圆砾层时，即江南风井出洞后第207环和进第一段圆砾层后约80m（江南风井出洞后第282环）位置处进行拼装。

7、承压水段施工技术措施

盾构穿越钱塘江段，地下承压水压力将达到1.46～3.1kg不等，在施工中应采取以下措施：

（1）土压力设定

在盾构推出钱塘江大堤前后，隧道覆土厚度变化特别大，因此需先确定大堤的准确里程，在盾构切入大堤后，根据覆土厚度、水深、潮汐变化和监测数据及时调整土压力的设定值，减少对土体的扰动，保证大堤和江中隧道施工的安全。

（2）监测

制定合理的监测方案，加强沉降监测。

盾构穿越大堤后，江中段施工采取跟踪观测的方法进行观测，将观测数据及时传送给施工技术人员进行分析，掌握盾构推进时切口前方及盾尾所对应的江底的沉降情况，并调整盾构推进的参数。

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（3）纠偏控制

江中段隧道考虑隧道断面内地层复杂，给轴线控制带来一定的困难。过程中轴线纠偏要做到“勤纠、少纠”，避免大幅度纠偏。

（4）出土量控制

每环盾构掘进出土理论方量约为38m3。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，就可能出现正面土体失稳、坍塌，所以在江中段施工，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，使钱塘江水涌入隧道。

（5）防喷涌处理

盾构螺旋机内设置二道反向闸门,另外在螺旋机尾部再设置一道手动闸门，作为承压水层施工时，一旦产生喷涌时，及时启动闸门，并进行加泥等措施，形成土塞效应，预防喷涌影响施工。

（6）盾尾密封的管理

在穿越钱塘江施工过程中，必须加强对盾尾油脂压住的管理，确保盾尾密封性能。盾尾油脂应采用进口优质油脂，并确保施工中及时、足量压注。

（7）防止盾尾漏泥、漏水措施 1）技术措施

为避免在江中段施工时、易发生的盾尾漏泥、漏水等现象，施工过程中重点做好以下事项：

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，严格控制浆液质量。在同步注浆过程中，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

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