土压平衡盾构掘进渣土改良方案已按监理意见修改1020.docx
- 文档编号:4184401
- 上传时间:2022-11-28
- 格式:DOCX
- 页数:26
- 大小:554.93KB
土压平衡盾构掘进渣土改良方案已按监理意见修改1020.docx
《土压平衡盾构掘进渣土改良方案已按监理意见修改1020.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《土压平衡盾构掘进渣土改良方案已按监理意见修改1020.docx(26页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
土压平衡盾构掘进渣土改良方案已按监理意见修改1020
目录
1编制依据3
2工程概况3
2.1工程范围3
2.2工程地质5
2.2.1地形、地貌5
2.2.2地层描述5
2.2.3隧道洞身穿越地层10
2.3水文地质12
2.4周边环境12
3施工准备14
3.1技术准备14
3.2机具配备14
4施工安排16
4.1组织机构16
4.2职责16
5渣土改良18
5.1渣土改良的目的18
5.2渣土改良的必要性18
5.3渣土改良方法19
5.4渣土改良材料19
5.5渣土改良配比19
6渣土改良的主要技术措施20
7施工中常见问题及处理对策21
7.1推力大,掘进速度慢21
7.2土仓压力不易建立,出渣困难21
7.3易防水喷涌现象22
7.4易出现刀盘结饼现象23
8应急预案24
9环保措施25
1编制依据
《埌西站(原桂春路站)~青竹立交站(原竹溪大道站)区间设计图纸》;
《南宁市轨道交通3号线工程(科园大道-平乐大道)埌西站(原桂春路站)~青竹立交站(原竹溪大道站)区间详细勘察阶段岩土工程勘察报告》;
《青竹立交站(原竹溪大道站)~青秀山站区间设计图纸》;
《南宁市轨道交通3号线工程(科园大道-平乐大道)青竹立交站(原竹溪大道站)~青秀山站区间详细勘察阶段岩土工程勘察报告》;
《南宁市轨道交通3号线一期工程(科园大道-平乐大道)施工总承包02标土建8工区盾构区间建(构)筑物及管线调查报告》;
《南宁市轨道交通3号线一期工程(科园大道-平乐大道)施工总承包02标土建8工区合同文件》;
《土工试验方法标准》GB/T50123-1999;
《膨润土》(GB/T20973-2007);
本企业在北京、广州、深圳、杭州、南京、成都、南宁等地铁施工中累积的经验及地铁施工的研究成果和技术储备。
2工程概况
2.1工程范围
南宁市轨道交通3号线一期工程施工总承包02标土建8工区,埌西站(原桂春路站)~青竹立交站(原竹溪大道站)区间(以下简称:
埌~青区间)和青竹立交站(原竹溪大道站)~青秀山站区间(以下简称:
青~青区间)设计为土压平衡盾构掘进。
埌~青区间线路自埌西站大里程端驶入后沿金湖路向西南方向行至锦春路口,开始以300m半径转弯,穿过广西水产畜牧学校运动场、竹排冲,然后驶入青竹立交站的小里程。
区间左线设计里程为ZDK18+361.701~ZDK19+153.994,长度为766.240m;区间右线设计里程为YDK18+361.701~YDK19+153.991,长度为792.290m;区间总长度为1558.53m。
区间线路由一段直线和两段曲线构成,曲线半径分别为R700m、R300m,线路最大坡度为23.38‰,线间距14.0~17.0m,隧道埋深13.2m~20.7m。
ZDK18+617.154(YDK18+589.571)处设联络通道一处,不设区间泵房,联络通道长6.1m。
区间采用盾构法施工,盾构机由青竹立交站始发至埌西站吊出。
图2-1埌~青区间线路平面走向图
青~青区间线路由青竹立交站大里程端驶出后依次下穿竹溪大道、南宁第四中等职业学校,然后从青秀湖西南侧驶入青秀山站小里程端。
区间左线设计里程ZDK19+317.206~ZDK20+035.230,长度为739.841m(长链18.384m);区间右线设计里程YDK19+311.734~YDK20+035.230,长度为723.496m;区间总长度为1463.337m。
区间线路由两段直线和两段曲线构成,曲线半径分别为R360m、R400m,线路最大坡度为10.817‰,线间距7.3m~11.0m,隧道埋深17.6m~23.5m。
区间右线里程YDK19+860.00处设置联络通道一处,不设废水泵房,联络通道长26m。
区间采用盾构法施工,盾构机由青竹立交站始发至青秀山站主体平移吊出。
图2-2青~青区间线路平面走向图
2.2工程地质
2.2.1地形、地貌
埌~青区间为邕江低阶地亚区,为邕江Ⅰ、Ⅱ级阶地,地形相对平坦,局部呈小土丘起伏,为内叠阶地。
青~青区间大部分(ZDK19+418.418~YDK19+605)为邕江低阶地亚区,为邕江Ⅰ、Ⅱ级阶地,地形相对平坦,局部呈小土丘起伏,为内叠阶地。
青秀山区域(YDK19+605~YDK20+035.230)为于邕江高阶地亚区,为邕江Ⅲ、Ⅳ级阶地。
2.2.2地层描述
(1)埌~青区间穿越的地层
本区间地层情况比较复杂,盾构在施工中穿越多处不同土层:
粉质粘土②4-2(Q3al)
灰色、灰褐色,软可塑,韧性较高,干强度较高,切面较光滑、稍有光泽。
本次勘察有19个钻孔揭露该层,分布较广,间断分布于全区间。
层厚1.00~6.00m,平均层厚3.54m。
进行标贯试验23次,实测击数3~9击,平均7.2击,修正击数平均5.74击。
压缩系数平均值0.37Mpa-1,属中等压缩性土。
粉土③1(Q3al)
深灰色,湿,稍密,摇震反应中等,干强度差,切面粗糙,无光泽;平均黏粒含量18.4%。
本次勘察有42个钻孔揭露该层,普遍分布于全区间。
层厚1.4~7.3m,平均层厚3.85m。
进行标贯试验52次,实测击数4~14击,平均9.06击,修正击数平均7.16击。
压缩系数平均值0.19Mpa-1,属中等压缩性土。
粉土③2(Q3al)
黄色、灰白色,湿,中密,摇震反应中等,干强度差,切面粗糙,无光泽。
本次勘察有6个钻孔揭露该层。
厚0.9~2.8m,平均层厚1.78m。
进行标贯试验3次,实测击数16~30击,平均22.33击,修正击数平均17.51击。
粉细砂④1-1(Q3al)
深灰色,湿~饱和,松散~稍密,用手拍有显著翻浆现象;颗粒级配良好,平均黏粒含量17.05%。
本次勘察有28个钻孔揭露该层,间断分布于全区间,层厚0.50~8.10m,平均层厚3.08m。
进行标贯试验32次,实测击数3~16击,平均8.04击,修正击数平均6.2击。
粉细砂④1-2(Q3al)
深灰色,湿~饱和,稍密~中密,颗粒级配不良,平均细粒含量26.5%。
本次勘察有7个钻孔揭露该层,间断分布于全区间,层厚0.50~4.70m,平均层厚1.74m。
进行标贯试验3次,实测击数14~24击,平均18.67击,修正击数平均13.04击。
圆砾⑤1-1(Q3al)
灰色、灰白色,灰黄色等杂色,饱和,松散~中密状,以稍密为主,主要成分为圆砾及砂,砾石成分以石英岩、硅质岩为主,颗粒级配不良,粒径一般2~20mm,少量20~50mm,粒径小于20mm的占86.9%,粉、黏粒含量14.6%;石英含量16.8~57.6%,平均28.1%。
磨圆度较好,以次圆状、圆状为主。
本次勘察所有钻孔均有揭露该层。
层厚1.90~30.60m,平均层厚12.11m。
统计795个重型动探击数数据,实测击数3~50击,平均16.25击,修正击数平均8.62击。
(2)埌~青区间覆土地层情况
本区间广泛分布第四系填土,位于场地浅部。
分杂填土①1圆砾填土和①2素填土。
杂填土:
杂色,干燥,松散,主要由沥青路面、混凝土、碎石块组成,含少量粘性土,欠压实~稍压实,均匀性差。
素填土:
黄褐色,杂色,主要成分为粘性土夹碎石,可塑~硬塑,稍湿~湿,欠压实~稍压实。
本阶段勘察钻孔揭露填土层厚度分布不均,区间隧道拟采用盾构法施工,填土对工程影响较小。
(3)青~青区间穿越的地层
根据岩土勘察报告,本区间除了具有埌~青区间的地层外,还具有少量的7层土及以下地层:
圆砾⑤1-1(Q3al)
灰色、灰白色,灰黄色等杂色,饱和,稍密~中密状,主要成分为圆砾及砂,砾石成分以石英岩、硅质岩为主,粒径一般2~20mm,少量30~50mm,粒径小于20mm的占80.53%,粉、黏粒含量20.03%;石英含量4.1~32.7%,平均含量18.4%。
颗粒级配不良,磨圆度较好,以次圆状、圆状为主。
本次勘察有12个钻孔揭露该层。
分布在邕江低阶地亚区,由区间起点往大里程方向逐渐歼灭于K19+550与K19+570之间。
层厚1.70~13.00m,平均层厚5.93m;层顶埋深14.8~19m,层顶标高55.3~59.79m。
统计37个动探击数数据,实测击数7~23击,平均13.35击,修正击数平均7.98击。
泥岩、粉砂质泥岩⑦1-3(E)
青灰色、泥质结构,局部粉砂质结构,厚层状结构,成岩程度较深,呈半岩半土状,风干开裂,遇水易软化,局部含有深灰色、灰黑色薄层泥煤层或碳质泥岩。
该层普遍分布于全区间,本次勘察只有1个钻孔(MCZ3-ZQ-02)没有揭露该层。
层厚0.70~30.30m,平均层厚10.37m。
进行标贯试验39次,实测击数50~188击,平均91.22击,修正击数平均71.43击。
天然状态下单轴抗压强度为0.47~7.35Mpa,标准值为2.62Mpa。
自由膨胀率21.55%~57.52%,平均值42.7%,属A2类膨胀土。
相对膨胀率0.62%~1.47%,平均1.06%,膨缩总率1.75%~8.04%,平均5.34%,属强等膨缩土。
泥质粉砂岩、粉砂岩⑦2-3(E)
青灰色,粉砂质结构,成岩程度较深,呈半岩半土状,局部含泥质,厚层状构造。
该层普遍分布于全区间,本次勘察只有1个钻孔(MCZ3-ZQ-07)没有揭露该层。
层厚0.90~20.70m,平均层厚7.16m。
层厚0.90~20.70m,平均层厚7.16m。
进行标贯试验18次,实测击数50~150击,平均84.33击,修正击数平均61.31击。
天然状态下单轴抗压强度为0.70~5.82Mpa,标准值为1.74Mpa。
粉(细)砂岩⑦3-3(E)
青灰色,粉砂质结构,已固结成岩石状的半成岩,岩质较硬,厚层状构造。
本次勘察有12个钻孔揭露该层,主要在青秀山区域钻孔揭露,该层埋深较大,揭露深度平均在56m左右,与泥质粉砂岩⑦2-3相似,多以透镜体状分布于⑦2-3中。
层厚1.30~17.30m,平均层厚6.40m。
天然状态下单轴抗压强度为5.40~17.1Mpa,平均值为11.2Mpa。
钙质泥岩⑦3-5(E)
砖红色,泥质结构,钙质胶结,厚层状构造,已固结成岩石状的半成岩,岩芯呈柱状,局部含泥灰岩砾石块。
本次勘察有10个钻孔揭露该层,层厚2.20~8.70m,平均层厚4.72m。
多以透镜体状分布于⑦1-3中。
天然状态下单轴抗压强度为2.35~10.28Mpa,平均值为5.87Mpa。
(4)青~青区间覆土地层情况
本区间广泛分布第四系填土,分杂填土①1圆砾填土和①2素填土。
杂填土:
杂色,干燥,松散,主要由建筑垃圾、沥青路面、碎石块组成,含少量粘性土,欠压实~稍压实,均匀性差。
有27个钻孔揭示该层,分布不均匀,位于场地表层。
素填土①2:
黄褐色,杂色,主要成分为粘性土夹碎石,可塑~硬塑,稍湿~湿,欠压实~稍压实。
层厚0.60m~8.0m,平均层厚3.21m,有39个钻孔揭露该层,分布范围较广,位于场地浅部。
(3)区间岩土主要物理力学参数表
表2-1岩土主要物理力学参数表
岩
土
分
层
岩
土
名
称
时
代
与
成
因
天
然
密
度
天
然
含
水
量
液
性
指
数
孔
隙
比
剪切试验
直接快剪
压
缩
系
数
压
缩
模
量
渗
透
系
数
单轴抗压强度标准值(天然)
地基承载力特征值
基床
系数
水平
基床
系数
垂直
静止侧压力系数
粘
聚
力
摩
擦
角
ρ
w
IL
е
c
φ
a1-2
Es1-2
K
fc
fak
Kh
KV
K0
g/cm3
%
kPa
°
MPa-1
MPa
m/d
kPa
kPa
MPa/m
①1
杂填土
Q4ml
1.95
27.80
0.20
0.900
10.00
6.00
/
/
0.5
/
80
3
4
0.82
①2
素填土
1.93
26.30
0.49
0.784
11.00
8.00
0.19
5.73
0.3
/
90
5
5
0.67
②2-2
粉质黏土
Q3al
1.96
25.50
0.21
0.752
33.00
12.0
0.17
10.57
0.01
/
200
30
30
0.37
②3-2
粉质黏土
1.97
26.30
0.42
0.773
22.40
8.10
0.28
7.19
0.04
/
170
20
20
0.43
②4-2
粉质黏土
1.87
32.10
0.57
0.928
11.77
7.35
0.37
5.13
0.01
/
120
20
15
0.61
②5-2
粉质黏土
1.80
42.00
1.25
1.182
10.80
7.30
0.58
3.92
0.01
/
90
10
8
0.64
③1
粉土
Q3al
2.03
21.10
/
0.601
10.00
12.1
0.18
9.40
0.5
/
110
18
15
0.54
④1-1
粉细砂
Q3al
2.03
20.39
/
0.610
/
25.0
0.15
11.20
2
/
120
10
12
0.43
④1-2
2.00
21.10
/
0.700
/
26.0
0.13
11.20
2
/
150
20
20
0.39
④2-2
中砂
2.00
/
/
0.700
/
29.0
0.13
11.20
20.00
/
170
25
25
0.50
⑤1-1
砾石
Q3al
2.03
20.08
/
0.622
/
30.0
/
/
70
/
300
40
35
0.37
⑤1-2
卵石
2.00
/
/
0.56
/
35.0
/
/
300.0
/
350
25
25
0.33
⑦1-1
泥岩、粉砂质泥岩
E
2.05
19.89
0.10
0.601
45.00
13.0
0.19
9.00
0.02
0.50
250
35
35
0.47
⑦1-2
2.18
16.80
0.07
0.457
60.00
11.0
0.15
10.90
0.02
1.00
300
60
55
0.45
⑦1-3
2.14
16.00
-0.13
0.476
77.80
15.46
0.12
14.67
0.02
2.55
400
100
80
0.44
⑦2-1
粉砂岩、泥质粉砂岩
2.03
18.60
/
0.571
40.00
20.63
0.19
9.00
0.4
0.50
250
20
20
0.43
⑦2-2
2.05
18.40
/
0.560
50.00
25.0
0.15
12.00
0.5
1.00
300
25
25
0.41
⑦2-3
2.10
18.20
/
0.550
60.00
30.0
0.12
15.55
0.8
2.55
400
100
80
0.39
2.2.3隧道洞身穿越地层
埌~青区间穿越的地层主要为:
粉土层
1、粉砂层
1-2、圆砾层⑤1-1。
水位埋深5.1~11.60m。
图2-4埌~青区间穿越主要地层图
青~青区间穿越的地层主要为:
泥岩、粉砂质泥岩
1-3、粉砂岩、泥质粉砂岩
2-3、泥质粉砂岩
3-2。
水位埋深5.20~9.60m,平均埋深6.77m。
图2-5青~青区间穿越主要地层图
2.3水文地质
(1)地表水、地下水的赋存及类型:
地貌形态主要为侵蚀堆积河谷阶地区,无地表水流;地下水主要有地下水主要分为三种类型:
一类为上层滞水,第二类为松散岩类孔隙水,第三类为基岩裂隙水。
①上层滞水,主要赋存于场地素填土层中,主要是受大气降水和居民生活用水的补给,水量不大,无稳定水位。
②松散岩类孔隙水,主要赋存于松散岩类的砂、砾含水层中,为孔隙承压水,在砂、砾粒间隙呈分散状缓慢径流状。
其上为填土层、粘性土层及粉土层覆盖,圆砾层富水性强,渗透性强,属强透水层。
孔隙水与邕江水系联系密切,主要是受大气降水和邕江水系侧向补给,水量丰富。
③基岩裂隙水,主要赋存于下伏泥岩、粉砂岩的层间裂隙和构造裂隙中,受上覆圆砾层中地下水的垂直向入渗补给,富水性差,水量小。
本工程稳定地下水位为67.67~68.05m,抗浮水位为75.28m,地下水位高,渗透性强,基坑涌水量大。
(2)地下水的补给、径流、排泄及动态特征:
地下水主要受大气降水补给,其次受地表水补给,沿含水层渗流排泄。
地下水的渗流方向由相对较高水头处向相对较低水头处渗流,流速低,流量小。
从地下水位反映的形态看,地势高则地下水水位高,反之则地下水位低。
(3)地下水的腐蚀性:
该场地地下水对混凝土结构具微腐蚀性,对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性,对钢结构具微腐蚀性。
2.4周边环境
埌~青区间线路自埌西站大里程端驶入后沿金湖路向西南方向行至锦春路口,开始以300m半径转弯,穿过广西水产畜牧学校运动场、竹排冲,然后驶入青竹立交站的小里程。
区间主要穿越建(构)筑物有:
双线正下穿广西水产畜牧学校运动场旁大英雄与猪肚鸡楼(垂直近距14.1m)、双线正下穿竹排冲河(垂直近距5.96m)。
图2-6大英雄与猪肚鸡楼图2-7竹排冲河
青~青区间线路由青竹立交站大里程端驶出后依次下穿竹溪大道、南宁第四中等职业学校,然后从青秀湖西南侧驶入青秀山站小里程端。
区间主要穿越建(构)筑物有:
右线正下穿云星钱隆天下商住小区9#楼(垂直近距2.2m)、双线正下穿南宁市第四职业技术学校学生公寓3栋(垂直近距5.89m)、左线正下穿南宁市第四职业技术学校学生公寓4栋(垂直近距6.0m)。
图2-8云星钱隆天下商住小区9#楼图2-9第四职业技术学校学生公寓3栋、4栋
表2-2区间主要建筑物概况
序号
名称
建筑年代
结构类型及地面层数
地下室层数
基础
隧道与建筑物关系
类型
标高(m)
平面近距
竖向近距
1
广西水产畜牧学校运动场旁大英雄与猪肚鸡楼
1989
框架2层
0
条形基础
基础底73.24m
双线正下穿
14.1m
2
埌西村八组综合楼
2002
框架6层
1
筏板基础
桩底8.4m
右线5.37m
7.66m
3
竹排冲综合治理工程C20砼挡墙
2011
砼挡土墙
0
——
底63.65m
左线4.0m
1.3m
4
云星钱隆天下商住小区9#楼
2009
框剪18层
1
桩基础
桩底54.20~59.75
右线0.21m
2.2m
5
南宁市第四职业技术学校学生公寓3栋
1986
框架6层
0
桩基础
桩底66.0m
双线正下穿
5.89m
6
南宁市第四职业技术学校学生公寓4栋
2009
框架7层
0
桩基础
桩底66.0m
左线正下穿
6.0m
7
南宁市第四职业技术学校食堂培训中心
2009
框架6层
0
CFG桩地基处理
基础底74.0m
双线正下穿,切CFG地基处理桩
13.92m
3施工准备
3.1技术准备
安排专人负责做好软硬不均地层的掘进参数。
项目部技术人员要认真分析每天的掘进参数等施工记录,根据参数变化情况及时调整现场施工。
除了主要的掘进参数之外,对渣土改良情况、同步注浆情况、二次注浆情况、管片选型和拼装情况等都要进行认真的分析和总结。
3.2机具配备
埌~青~青区间拟投入两台土压平衡盾构机,而且配备独立、可靠的渣土改良系统(如加泥,或加膨润土,或加高分子材料等),在刀盘前面板均匀的设计6个改良剂注入口,6路均可以注入泡沫,每路为单管单泵配置,其中2路为膨润土通道,具有较强的渣土改良能力,对切削下来的渣土能够进行较强的改良,提高渣土流动性,防止产生刀盘“泥饼”。
(1)泡沫系统
采用4路布置,与膨润土可同时注入刀盘前部,也可与膨润土管路共用。
每路泡沫采用单管单泵设计,当由于刀盘喷口阻力不同时,每路泡沫仍能够等量喷出,以避免在泥岩、粉砂质泥岩地层和粉砂岩、泥质粉砂岩地层中掘进时的泥饼问题。
图3-1泡沫系统
(2)膨润土系统
膨润土系统采用两台挤压泵作为注入泵,一般情况下两台泵单独注入,一台用于渣土改良,一台用于盾壳外润滑,能力足够,当特殊情况需要大流量时,也可两台泵并联用于渣土改良。
将洞外膨化好的优质膨润土通过管路输送到台车上安装的膨润土罐内,通过挤压泵从刀盘前部、土仓及螺旋机注入膨润土,增加地层细颗粒,形成良好级配帮助顺利出渣,减少磨损。
配置的盾壳外膨润土注入系统,从盾壳外部注入膨润土或粘土,可有效减少砂层盾体的摩擦阻力,防止卡盾。
图3-2膨润土系统
4施工安排
4.1组织机构
本工程采用项目法管理。
公司总部与现场管理和组织机构之间为直接领导关系,总部全力支持现场实施项目法管理,项目经理对项目资源全权调配,对总部全权负责。
同时,经理部接受总部领导层的业务指导,并获得总部领导层强有力的支持,更好地把领导层、责任管理层与作业层统一组织动员起来。
经理部执行有关计划部署、措施安排,在实施的本合同范围内根据业主、监理工程师与总部批准的施工组织设计方案,合理、及时调配和安排现场内物资、资金、人员和设备,在保证安全、质量、工期前提下,优质高效地完成施工任务。
盾构掘进期间成立以项目经理为第一责任人的施工组织机构,下设五部两室和两个土压盾构队,一个地面队、一个机修班。
图4-1施工管理层组织机构图
4.2职责
管理层负责组织管理、协调控制,负责与业主、设计、监理及其它相关单位的联系,作业层负责现场施工,按照计划完成施工任务。
表4-1主要管理人员及部门管理职责表
序号
管理层及
作业层
主要职责
1
项目经理
主持全面工作,全面履行项目合同,对工程质量、安全、工期和成本控制全面负责;负责项目经理部内部行政管理工作,包括人员调配、财务管理和对外协调等。
2
项目
副经理
主抓生产进度、安全、文明施工、资源配置和队伍管理,负责组织指挥施工生产、各生产单位的接口界面协调和内部考核。
3
项目
总工程师
主抓技术管理工作和质量控制,并负责与监理单位、设计单位、质检站和业主的协调工作。
4
项目
安全总监
负责工程施工现场生产安全、应急抢险工作组织以及对外社会关系协调、建立健全项目经理部安全生产管理制度等。
5
工程部
①组织设计文件会审,编制实施性施工组织设计和技术交底。
②负责工程测量、量测和反馈、试验、隐蔽工程的检查评定、安全质量和文明施工管理,配合设计、监理工作。
按照质量体系文件,全面开展各项质量活动。
③制订技术、安全、质量等管理细则和保证措施,组织处理安全质量事故。
④管理变更洽商,建立技术及质量管理日志,做好项目技术档案管理工作。
⑤掌握项目各生产单位的工程进展情况,归纳分析影响
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 压平 盾构 掘进 渣土 改良 方案 监理 意见 修改 1020
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)