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1第一章编制说明及编制原则一、编制依据⑴《盾构法隧道施工与验收规范》（GB50446-2008）；⑵《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-2003）；⑶《复合地层中的盾构施工技术》竺维彬鞠世建著；⑷《深圳地铁盾构隧道技术研究与实践》刘建国著；⑸《西平站~蛤地站区间隧道纵断面及特殊地段处理措施》⑹《西平站~蛤地站区间地质勘察报告》二、编制原则⑴坚持科学、先进、经济、合理与实用相结合的原则。⑵强化组织指挥，加强管理，保工期、保质量、保安全。⑶优化资源配置，实行动态管理。⑷采用监控措施和信息反馈及超前预报系统指导施工。⑸安全质量、文明施工、环境保护满足政府与业主的要求。第二章工程概况一、标段位置及范围东莞市快速轨道交通R2线2307标段位于东莞市南城区，线路自东莞大道与西平二路口的西平站，沿东莞大道从东北往西南方向前进，过西平三路口、穿环城路高架桥、宏北路口后到达东莞大道与宏三路口的蛤地站。标段位置见图2-1所示。标段工程全长2262.808m，由一站一区间（西平站、西平站～蛤地站区间）组成。西平站采用明挖顺作法施工，西平站~蛤地站区间隧道为两条单线隧道，地面条件为双向八车道主干道，中央绿化带较宽阔，两侧各设有一条辅道。区间采用盾构法施工，对中间硬岩段（左线367m、右线260m）则采用矿山法开挖，盾构空载推进衬砌。设风机房兼矿山法施工竖井1座、联络通道兼废水泵房1处、单独联络通道2处。标段工程范围见图2-2所示。东莞地铁R2线2307标西蛤区间盾构过矿山法区间隧道施工方案2图2-1标段工程位置图西平站区间终点里程ZDK17+869.892ZDK20+163.399区间起点里程1#联络通道ZDK19+398.624.0003#联络通道蛤地站2#联络通道左线1528.732m右线1500.108m左线232.976m右线222.976m左线513.399m右线492.699m矿山法终点里程ZDK19+650.00中间风机房矿山段盾构段盾构段矿山法起点里程YDK19+370.0YDK19+640.0矿山法段终点里程区间终点里程YDK17+869.892中间风井起点里程中间风机房终点矿山法起点里程ZDK19+417.024ZDK20+132.699区间起点里程图2-2标段工程范围图二、设计概况根据隧道所处的环境条件、地质条件、断面大小及埋深情况，隧道洞身大部分穿越中微风化花岗片麻岩，最大岩石饱和单轴抗压强度值为117Mpa，且部分地段上软下硬，盾构机掘进困难，故采用矿山法完成隧道开挖、初支，盾构通过拼装管片。左右线隧道均利用中间风井作为施工竖井进洞开挖。矿山法隧道内净空尺寸为直径6400mm，在盾构机外径6280mm的基础上考虑120mm的盾构机工作空间；在矿山法隧道底部60°范围内设有半径3150mm，厚150mm的混凝土导向平台，用于引导盾构机按正确路线参数推进。西平站蛤地站东莞地铁R2线2307标西蛤区间盾构过矿山法区间隧道施工方案3矿山法隧道左右线总长度484.526米，共有A型、B型、C型三种断面形式，矿山法隧道按锚喷构筑法进行施工，根据地质条件情况，盾构空推初支段分为A、B、C型衬砌类型进行施工。A型衬砌适用隧道全部处于中、微风化地层且顶板岩层较厚段，采用台阶法进行开挖；B型衬砌适用于隧道拱部范围处于强风化地层段，采用短台阶法进行开挖；C型衬砌适用于隧道拱部处于土层及全风化地段，采用环形台阶法进行开挖。其断面形式如图2-3、2-4、2-5所示。表2-1复合式衬砌设计支护参数表衬砌类型初期支护参数辅助施工措施施工方法预留变形量系统锚杆钢筋网喷射砼格栅钢架洞内全断面注浆φ42注浆小导管单线A型φ22砂浆锚杆，L=2。5m，@1.2m×1。2m边墙布置φ8钢筋网@0.25m×0.25m全环单层布置C20网喷早强砼，厚0.20m///台阶法30mm单线B型Φ32注浆锚管，L=3.0m,@1。0m×0.8m边墙布置φ8钢筋网@0.2m×0.2m全环单层布置C20网喷早强砼，厚0.25m间距0.8m/L=3.5@0.3*2.4m，拱部120°布置短台阶法40mm单线C型Φ32注浆锚管，L=3.5m,@0。8m×0.6m边墙布置φ8钢筋网@0.15m×15m全环单层布置C20网喷早强砼，厚0.3m间距0.6m上半断面深孔预注浆L=3.5@0.3*1。8m，拱部120°布置环形台阶法50mm图2-3单线A型隧道衬砌断面图东莞地铁R2线2307标西蛤区间盾构过矿山法区间隧道施工方案4图2-4单线B型隧道衬砌断面图图2-5单线C型隧道衬砌断面图东莞地铁R2线2307标西蛤区间盾构过矿山法区间隧道施工方案5矿山法隧道开挖半径6.9米，初支后隧道为圆形隧道，半径6.4米，盾构机刀盘直径6.28米，故盾构机与初支面之间有60mm间隙。同外径为6米的管片之间有200mm间隙，用豆粒石及同步注浆填充密实。图2-6矿山法区间初支后断面图图2-7盾构空推后管片拼装完毕断面图三、工程地质与水文地质本区间地形稍有起伏，属冲积平原地貌区，地面高程11.2～24.5m。现多为交通道路及低矮住宅区。矿山法空推段隧道埋深12~13.8米，从大里程方向向小里程方向（盾构掘进方向）均为3‰的下坡。区间范围上覆地层主要为第四系全新统人工填筑土，全新统冲洪积粉质粘土、砂土，第四系残积砂质粘性土，下伏基岩为燕山期花岗闪长岩、震旦系大绀山组混合片麻岩。隧道洞身主要从残积砂质粘性土及混合片麻岩全、强风化层中穿过，遇水极易软化、崩解，稳定性差；部分段落洞顶紧邻砂层，易产生涌砂、流砂等问题；局部地段隧道洞身穿越中微风化混合片麻岩，中微风化岩面附近岩体节理裂隙发育，同一开挖断面上存在上下、左右软硬不均的普遍现象。洞身YDK17+861～DK19+387、YDK19+635~YDK20+134段穿越残积土及全、强风化混合片麻岩，局部隧道底部穿越中、微风化混合片麻岩。YDK19+387～+635段穿越中微风化混合片麻岩。此段场地条件较好。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。对混凝土结构具酸性侵蚀性，环境作用等级为H1，CO()(2)侵蚀性环东莞地铁R2线2307标西蛤区间盾构过矿山法区间隧道施工方案6境作用等级为H1，建议环境作用等级按H1考虑。根据室内易溶盐试验结果，按照《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2009年版），按III类环境类型及B类地层渗透性判定，本次勘察区间范围内地下水位以上土层对混凝土结构具微腐蚀性。在A类环境下，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。总体而言，隧道掘进条件差。第三章施工重难点一、导台施工精确度控制在盾构机空推前，已经施工完毕混凝土导台，混凝土导台的施工质量直接影响到盾构机能否保持良好的推进姿态，保证管片拼装质量，达到预期的防水效果，因此导台的精确度是盾构空推段的一个控制难点。二、盾构机到达在盾构机到达矿山法隧道前25m施工时，随着刀盘前方岩土逐渐减少，盾构机对前方岩体及矿山法段与盾构段接口位置的扰动也逐渐增加，设定合适的盾构掘进参数，是保证盾构顺利到达矿山段的关键，这也是本次施工的难点。三、提供盾构机足够的反力盾构机在导台上滑行，遇到的阻力较小，可能使管片之间的挤压力达不到2500KN的设计要求，从而造成隧道密封性降低，管片环之间容易漏水，因此，在盾构机推进过程中需要在刀盘前堆积适量的豆粒石并不断补充，为盾构空推提供足够的反力。四、注浆量控制注浆量过大，会造成水泥砂浆反窜到刀盘前方，固结豆粒石堆积体，在刀盘转动时造成盾构机整体翻转。注浆量过少，则起不到背后注浆的效果，不能及时稳定管片。东莞地铁R2线2307标西蛤区间盾构过矿山法区间隧道施工方案7第四章盾构过矿山法区间施工方法一、方案一施工工艺流程针对本标段特点，盾构空推过矿山法隧道拟采用两种方法为盾构机提供反力，即从大里程到中间风井（左线：ZDK19+650~417.024，右线：YDK19+640~413.4）为方案一，从中间风井到小里程（YDK19+395.0~370）为方案二。方案一：考虑到可以从中间风井下料及喷浆机向管片后吹填豆粒石，故采用回填豆粒石来为盾构机提供反力，工艺流程如图4-1所示。图4-1盾构机过矿山法区间方案一流程图图4-2盾构机过矿山法段方案一喷射豆粒石纵剖示意图a、盾构机出洞，进入矿山法区间，盾构机步进安装管片，如正常掘进相同每步进1.5米拼装一环管片，在盾构机步进的过程中在盾构机前方堆积豆粒石或渣土以提供反力，以确保管片拼装质量，增强管片防水效果。东莞地铁R2线2307标西蛤区间盾构过矿山法区间隧道施工方案8b、管片拼装完成后要及时进行管片与矿山法隧道初支面间的回填，背衬回填时每隔4.5米在盾构机切口四周用沙袋做成围堰，防止浆液外漏、豆粒石从刀盘前面流出，然后用混凝土喷射机从刀盘前方向盾构机后方吹入粒径为5~10mm的豆粒石骨料，由于区间隧道开挖不规整，豆粒石喷填方量不完全固定。c、在豆粒石回填后，进行注浆作业，由于盾构机前面是敞开的，同步注浆效果不是很理想，在管片拼装10环后从吊装孔检查注浆效果，若效果不好，可通过注浆孔进行二次注浆。d、在空推过程中，盾构机前方豆粒石会有损失，所需补充的豆粒石从竖井吊装并运输至掌子面。方案二：从中间风井到小里程（YDK19+395.0~370）段由于盾构进洞后操作人员及喷浆机具进入刀盘前方比较困难，故选用方案二，施工示意图如图4-3所示。图4-3盾构机过矿山法区间方案二示意图盾构机推动回填的渣土，渣土在刀盘前逐渐形成密实的土柱，盾构机达到正常推进模式。管片与已开挖成形隧道间由回填土充填，同时开启同步注浆进行止水，提升至要求值后，开启螺旋输送机出土。如果上部渣土不能完全填满隧道，则只开下部同步注浆系统，上部用豆砾石回填及注水泥浆。当发现管片背后填充不满时，从吊装孔向管片与隧道间隙中喷射豆粒石，示意图如图4-4所示。进气盾构机导台豆砾石拼装管片盾构机掘进方向盾构机隧道初衬排气喷射管图4-4从隧道内向管片背后喷填豆粒石示意图东莞地铁R2线2307标西蛤区间盾构过矿山法区间隧道施工方案9二、主要的技术控制及措施1.盾构推进控制在整个矿山隧道内推进，关键点在以下的四个方面加以控制。①盾构机在未完全进入导台的推进盾构机在进入矿山法隧道内导台前，对接触混凝土导台刀盘刀具进行调整，避免刀具与导台接触。应对盾构各类型千斤顶进行调整，使盾构姿态符合要求。在推进时，推进速度不能过快，控制在10～20mm范围内，每推进1环，必须进行盾构轴线的测量，必要时，每0.5环进行测量，以便使盾构以良好姿态进入导台。在推力方面，考虑到土体对盾构壳摩擦阻力（或裹实），推力控制在50～150T范围内，当推进速度达到要求，则此推力就为此时的推力。②轴线高程坡度改变推进在坡度改变上推进，关键是控制推进千斤顶的行程差及铰接千斤顶行程差，确保矿山法隧道与盾构壳间的间隙。在推进时，每一环必须进行测量工作，根据测量数据，调整千斤顶行程差（区域油压）。③盾构机在矿山法隧道未完全进入正常盾构推进土体内在这一阶段推进工作中，由于盾构推力将逐步增大，对矿山法隧道内的管片将产生一定量的位移，因此盾构推力不能过大，一般控制在600～800T左右，推进速度在10～20范围内，刀盘转速控制在1.0～1.8rpm范围内，土压控制在0.1～0.15MPa范围。在盾构进入土体前，必须在矿山法隧道内的管片进行二次注浆施工，注浆材料为水泥浆，注浆压力控制在0.1～0.3MPa范围内，注浆顺序为：底部→推进方向右方→推进方向左方→顶部。④矿山法隧道与盾构隧道的接口处注浆回填由于矿山法隧道与盾构隧道接口处，盾构推进时对周边土体挠动，土体较容易坍塌，因此在该处注浆回填时，在灌注碎石后，马上用双液浆进行压注，使回填材料能在短时间内达到一定的强度，防止水土流失。双液浆配比如表4-1所示（1M3）：东莞地铁R2线2307标西蛤区间盾构过矿山法区间隧道施工方案10表4-1注浆配合比A液B液水泥（Kg）膨润土（Kg）水（L）水玻璃（L）480557