成都地铁1号线一期盾构施工4标施工风险分析及应急预案中铁隧道集团有限公司-1-第一章总则1编制目的为了及时、有序、有效地控制和减少施工过程中可能发生的事故及财产损失,保证盾构施工的自身安全和社会公共安全,促进生产健康有序的发展,根据国家、四川省及成都市现行有关法律法规、规程和技术规定,以及中铁隧道集团有限公司和成都地铁有限公司安全生产管理制度、规定的要求,结合我项目的实际情况,特制定本施工风险及应急预案。本施工风险及应急预案对本工程项目可能发生的各种紧急情况,进行了风险识别和评估,制定了相应的应对措施和预案,同时明确项目部应急救援组织机构、资源以及应急响应的运作,实现规避施工风险及在发生重大生产安全事故时,能够调动一切可能的力量(自救、社会救援等)立即进行救援工作,尽量减少事故的危害,保障项目施工人员和周边居民的人身健康和安全及项目、周边单位和社会公共设备、设施财产的安全。2编制依据(1)成都地铁1号线一期工程【省体育馆~倪家桥~桐梓林站~火车南站】盾构区间隧道施工设计图(铁道第二勘察设计院);(2)【省体育馆~倪家桥~桐梓林~火车南站】盾构区间隧道岩土工程勘察报告(四川地质工程勘察院);(3)【省体育馆~倪家桥~桐梓林~火车南站】盾构区间建(构)筑物及地下管线调查报告;(4)国家、四川省及成都市现行有关法律法规、规程和技术规定;(5)中铁隧道集团有限公司及成都地铁有限公司安全生产管理规定、制度;(6)成都地铁1号线一期工程盾构施工4标实施性施工组织设计。第二章工程概况1工程位置和范围成都地铁1号线一期工程盾构4标起于省体育馆站南端,止于火车南站北端。隧道总长4900.43单线延米,其中左线隧道长2328.2单线延米,右线隧道长2572.23单线延米,线路基本沿人民南路中部敷设,分省体育馆路~倪家桥站区间、倪家桥站~桐梓林站区间、桐梓林站~火车南站站区间三个区间,设3处联络通道,12个洞门,如图1所示。成都地铁1号线一期盾构施工4标施工风险分析及应急预案中铁隧道集团有限公司-2-图1盾构4标工程平面示意图2周边环境本区间基本上处于人民南路下方,人民南路属成都市主要交通干道,交通繁忙,施工中不能中断交通。隧道沿线下穿中国成达化工集团、建委大楼、二环路-人南立交桥、凯宾斯基饭店、成都信息港(原电力调度中心)、美力国际俱乐部、机场立交桥以及火车南站股道等多处主要建(构)筑物,部分建(构)筑物基础距离隧道较近,需采取预加固等措施。人民南路沿道路两侧敷设有大量的城市管线,同时在交叉路口还有一些横跨线路的管线存在。当线路处于道路两侧时,区间隧道的上方均存在管线,当线路处于道路中央时,对管线的干扰相对较小。其中在人民南路-二环路交叉路口的管线埋深较大。主要的城市管线有:污水管(最大管径达1400mm)、雨水管及管沟(最大管沟达3000×2000mm)、煤气、电力管及管沟、电信管及管沟等。沿线建(构)筑物及地下管线的现场实际情况详见《【省体育馆~倪家桥~桐梓林~火车南站盾构区间】建(构)筑物及地下管线调查报告》。3工程地质、水文地质和气象条件3.1工程地质标段内上覆第四系土层,下伏基岩为白垩系上统灌口组紫红色泥岩。从上至下地层如表1所示。本标段通过的的地层类型比例见图2所示,各类地层中颗粒所占比例见图3所示。详见《【省体育馆~倪家桥~桐梓林~火车南站】盾构区间隧道岩土工程勘察报告》。表1区间地层分层及各层性状地层名称地层编号地层描述体育馆站~倪家桥站倪家桥站~桐梓林站桐梓林站~火车南站人工填土层(Q4ml)1由杂填土及素填土组成,地表多为混凝土路面。呈褐黄、灰黑等杂色,松散为主,局部稍密,潮湿。由碎石、砂土、砖瓦碎块等建筑垃圾组成,其间充填粘性土、粉土及砂土等。段内分布于地表,层厚一般0.7~5.9m。段内分布于地表,层厚一般1.80~3.20m。段内分布于地表,层厚一般1.5~5.5m。740.23496.2888.5888.5943.5右线左线943.5省体育馆站倪家桥站桐梓林站火车南站成都地铁1号线一期盾构施工4标施工风险分析及应急预案中铁隧道集团有限公司-3-表1区间地层分层及各层性状地层名称地层编号地层描述体育馆站~倪家桥站倪家桥站~桐梓林站桐梓林站~火车南站软土(Q4al)2-1----灰黄色,湿~很湿,软塑,夹薄层粉土。该层分布连续,层厚0~1.1m。粘土(Q4al)2-2湿,可塑为主,局部硬塑。层厚0.00~2.01m。----粉质粘土(Q4al)2-3灰黄色、灰色,湿,可塑为主,部分硬塑。土体裂隙不发育。层厚0.70~2.35m。层厚1.10~2.20m。层厚0.80~1.10m。粉土(Q4al)2-4灰黄色,湿,稍密。层厚1.45~3.37m。层厚0.8~2m。层厚1.2~2.3m。粉细砂(Q4al)2-5灰、灰褐色,湿~饱和,松散,局部夹中砂薄层。成份以长石、石英为主,次为云母细片、岩屑及暗色细粒矿物,混粉土、粉砂团块。层厚0.30~0.200m。层厚0.30~0.200m。层厚0.60~5.500m。卵石土(Q4al)2-8成份以长石、石英为主,次为云母细片、岩屑及暗色细粒矿物,混粉土、粉砂团块。灰、黄灰色,潮湿~饱和,20~200mm卵石含量约占55~75%,粒径一般以30~70mm为主,部分粒径80~120mm,最大粒径达210mm,偶见漂石。卵石以弱风化为主。充填物以砂、中砂为主,含量约10~35%。层厚6.93~9.27m。灰、黄灰色,潮湿~饱和,20~200mm卵石含量约占55~780%,粒径一般以30~70mm为主,部分粒径80~120mm,最大粒径达210mm,偶见漂石。卵石以弱风化为主。充填物以砂、中砂为主,含量约10~35%。层厚2.6~11.1m。灰色,饱和,稍密~密实卵石。20~200mm卵石含量约占55~80%,粒径一般以30~70mm为主,部分粒径80~120mm,最大粒径达210mm,卵石以弱风化为主。充填物以砂、中砂为主,含量约10~35%。层厚4.2~8.1m。粘土(Q3fgl+al)3-1----黄色,湿,硬塑为主,部分可塑,局部夹薄层粉质粘土。层厚0~2.4m。砂土(Q3fgl+al)3-3----灰黄、黄色,湿~饱和,松散,部分地段为粉砂。层厚0.7~1m粉细砂(Q3fgl+al)3-4灰、褐黄色、黄色,饱和。中密~密实,呈透镜体状分布于卵石土。层厚0~1.4m。中密~密实,呈透镜体状分布于卵石土。0.9~1.4m。层厚0.7~1.00m。卵石土(Q3fgl+al)3-7灰黄、黄色,饱和,中密为主,部分密实,含薄层细砂,卵石主要成份为花岗岩、闪长岩和石英岩,以亚圆形为主,少量圆形,分选性好。20~200mm卵石含量约占55~80%,粒径一般以30~70mm为主,部分粒径80~120mm,含少量漂石,最大粒径达210mm,卵石以弱风化为主。充填物以砂、中砂为主,含量约10~35%。层厚2.75~10.00m。层厚5.00~11.7m。层厚8.1~13.6m。强风化泥岩(K2g)5-2岩性以泥岩为主,局部粉砂岩,岩质较软,岩体结构已部分破坏,构造层理不清晰,具溶蚀现象。岩体被节理、裂隙分割成块状,钻孔岩芯多呈碎块状,少量短柱状,部分呈土状,岩芯碎块手可折断。该层厚度大,分布在基岩上部。中等风化泥岩(K2g)5-3岩质较硬,岩面较新鲜,岩体结构基本未破坏,岩体被节理、裂隙分割成块状,构造层理较明显。钻孔岩芯多呈短柱状,少量长柱状及碎块状,岩芯长度60~230mm,锤击声半哑~较脆,可击碎。成都地铁1号线一期盾构施工4标施工风险分析及应急预案中铁隧道集团有限公司-4-图2省体育馆~火车南站区间各地层所占比例饼图图3省体育馆~火车南站区间各颗粒所占比例饼图(粒径分别为:漂石>200mm,卵石200~20mm,砾石20~2mm,砂2~0.075mm,土<0.075mm)3.2水文地质(1)地下水的补给来源沿线地下水主要接受大气降水及地下水侧向径流补给。(2)地下水的补给、径流、排泄及动态特征省体育馆~火车南站地下水补给府河,水力坡度平均值2.7‰左右。区内地下水具埋藏浅、季节性变化明显的特点。7、8、9月份为丰水期,11、12、1〈2-4〉粉土0%〈2-5〉粉细砂1%〈5-2〉强风化泥岩3%〈2-8-1〉稍密卵石土6%〈2-8-2〉中密卵石土19%〈2-8-3〉密实卵石土8%〈3-4〉粉细砂3%〈3-7-1〉稍密卵石土4%〈3-7-2〉中密卵石土18%〈3-7-3〉密实卵石土38%〈2-4〉粉土〈2-5〉粉细砂〈2-8-1〉稍密卵石土〈2-8-2〉中密卵石土〈2-8-3〉密实卵石土〈3-4〉粉细砂〈3-7-1〉稍密卵石土〈3-7-2〉中密卵石土〈3-7-3〉密实卵石土〈5-2〉强风化泥岩土1.0%岩石2.8%漂石1.3%砂13.3%卵石68.2%砾石13.4%岩石漂石卵石砾石砂土成都地铁1号线一期盾构施工4标施工风险分析及应急预案中铁隧道集团有限公司-5-月份为枯水期,8月份地下水位埋藏最浅。根据四川省地矿厅环境地质监测总站对成都市地下水动态长期观测资料,在天然状态下,丰水期地下水位正常埋深约为2米;地下水位年变幅约为1~2.5米;地下水自北西流向南东,水力坡度约为2‰。地下水对混凝土及钢筋混凝土结构中的钢筋均无腐蚀性,但对钢结构有弱腐蚀性。隧道主要在含水量丰富、补给充足的强透水的砂卵石土中通过,其埋深位于地下水位以下,地下水水压力对隧道施工及衬砌结构有较大影响。3.3气象条件成都平原属亚热带湿润气候区,总的气候特点是春早、夏热、冬暖、日照少、无霜期长、降雨充沛而集中。多年平均气温16.2℃,极端最高气温38.3℃,极端最低气温-5.9℃;多年平均降雨量988.5mm,最大日降雨量195.2mm,降雨量多集中在5~9月,约占全年降雨量的84.1%;多年平均蒸发量1465.1mm,多年平均相对湿度82%;多年平均日照时间1228.3h,只有28%的白天有太阳;多年平均风速1.35m/s,最大风速14.8m/s,极大风速27.4m/s(1961年6月21日),最多风向为北北东(NNE)向。4工程特点、重难点(1)盾构4标为试验段工程,不可预见因素较多;(2)盾构需在富水饱和的卵石土地层中长距离通过,对盾构机要求高;(3)地表环境复杂,周边环境对施工沉降控制要求高;(4)地层中含大量的大漂石,盾构机对大漂石的处理能力及采取的措施,直接影响施工进度及施工安全;(5)线路曲线段多(设18处竖曲线和设平曲线7段,最小半径为400m),施工控制要求高;(6)盾构机经过4站3区间,共进行6次始发,4次过站,工序转换多。第三章盾构施工总体方案本工程区间隧道采用盾构法施工,左右线各用一台盾构施工,先后从火车南站始发,通过桐梓林站、倪家桥站后,在体育馆站拆机起吊出井。第一台采用泥水盾构机施工右线隧道,于2006年12月28日设备组装完成,具备始发掘进能力。预计于2008年8月12日到达省体育馆站。第二台盾构机施工左线隧道,计划于2007年7月30日下井组装调试,2008年11月20日到达省体育馆站。成都地铁1号线一期盾构施工4标施工风险分析及应急预案中铁隧道集团有限公司-6-两台盾构均在火车南站竖井中始发;组装时按照4#拖车、3#拖车、2#拖车、1#拖车、设备桥的顺序下井组装后配套拖车,然后利用260T的履带吊和100T吊车配合组装盾构中体、前体、刀盘、盾尾,再安装管片安装机,主机组装完成后,将后配套与主机连在一起,调试盾构机,安装反力架和洞门密封装置。管片由平板车运输到盾构施工场地,由16T门吊卸车,并由16T门吊垂直运输到井下的编组到车上,由编组列车将管片运到洞内,当盾构机掘进1500mm后安装管片;管片由管片安装机安装,用风动扳手紧固螺栓。每掘进6米就要延长轨道、泥浆管、循环风管、循环水管。泥浆由制浆系统制备,将膨润土和水经过自动控制的制浆系统制成新泥浆送入膨化池,充分膨化后的泥浆和化学浆液由泵送入储浆池,储浆池内的新制泥浆根据需要由泵送入