地铁隧道下穿既有建筑物施工方案Word文档下载推荐.docx

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2、编制依据

1）《客运专线铁路隧道工程施工指南》（TZ204-2008）；

2）《客运专线铁路隧道工程施工质量验收标准》（铁建设[2005]160号）；

3）《地下防水工程施工质量验收规范》（GB50208-2002）；

4）《地下工程防水技术规范》（GB50108-2008）；

5）《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）；

6）《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）；

7）《铁路混凝土施工技术指南》（TZ210-2005）；

8）《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2003）；

9）《工程测量规范》（GB50026-2007）；

10）莞惠城际轨道GZH-7标施工设计图；

11）《爆破安全规程》（GB6722-2003）；

12）《地铁设计规范》（GB50157-2003）；

13）《铁路隧道工程施工技术指南》（TZ204-2008）。

3、编制原则

1）全面响应合同文件的原则

认真阅读领会合同文件、施工设计技术规定、设计图纸、地质勘查报告，明确工程范围、技术特点、节点工期、安全、质量等要求，全面响应合同文件。

2）确保工程安全的原则

充分认识工程地质、水文地质及周边环境的特点，结合暗挖工程的施工特点，使用可靠成熟的方法，做好信息化施工，确保工程安全。

3）确保工期实现的原则

优化施工组织，选用优良的施工设备，合理配置资源，采取操作性强的技术措施，确保节点工期的实现，努力保证总工期。

4）确保优质工程的原则

确立对质量终身负责的观念，完善质保体系，严格过程控制，精益求精，确保优质工程。

5）勇于技术创新的原则

在做好各项技术工作的基础上，及时总结提高，加大科研投入，研究、推广新技术，勇于创新。

6）以人为本的原则

在施工中遵循“以人为本”的原则，贯彻文明施工，争创文明工地；

千方百计减少扰民；

尽力创造良好的施工、生活环境，保证职工安全健康。

7）施工过程中确保沿线构筑物的安全。

二、工程概述

1、工程概况

本段区间隧道起始于东莞市常平镇霞坑村常平大道，自常平站向东延伸，下穿广深、京九等既有铁路线，后继续下穿厂房、居民建筑及道路，终止于创福五金塑料制品厂北侧。

隧道起迄点里程为GDK44+809~GDK51+339，右线全长2419.82m，GDK50+200处设短链4110.18m；

左线全长2441.163m，GDZK50+200处设短链4088.8366m。

该范围内设置GDZK45+176施工竖井GDK45+805施工竖井。

本区间线路为单线单洞隧道，轨面以上净空均采用6.75m，净空横断面面积为42.5㎡。

线路平面曲线半径800m，区间左右线间距为15.3～20.24m。

隧道最大线路纵坡为30.0‰，最小纵坡为2.0‰，竖曲线半径10000m，隧道埋深7.6～51.1m。

设计时速160km/h。

本段隧道采用浅埋暗挖法及喷锚构筑法施工。

2、工程地质及水文地质

2.1地形地貌

地形起伏较大，地面高程在5.0～44.45m之间。

有寒溪河冲积平原，剥蚀丘陵及丘间谷底；

在京广铁路线以西主要以丘间冲积平原地貌为主，京广铁路线以东主要为丘陵地貌为主。

2.2工程地质

隧道主要穿越粉质粘性土、全风化、强风化、微风化混合片麻岩、花岗岩、泥质粉砂岩、炭质页岩、局部穿越砂层及断裂带。

本隧道区间在GDK45+945~GDK46+065处存在上铜湖大断裂影响的次生挤压破碎带，破碎带成北东走向，主要岩性为震旦系形成的混合片麻岩，岩体破碎，破碎带的影响宽度在70~112米。

隧道在GDK50+800~GDK50+880（GDZK50+810~GDZK50+880）处有一北东走向的构造断裂，断裂影响带宽约100米，该断裂属于逆断层（F）断层产状150°

∠65°

-70°

，断层两侧为震旦系的混合片麻岩和三叠系炭质页岩、粉砂岩。

2.3水文地质

沿线地下水主要为地层中的孔隙水和基岩裂隙水。

地下水埋深0～23.5m，其补给方式主要由大气降水补给，排泄以大气蒸发为主。

DK45+000～DK50+700段地下水具有酸性腐蚀性，化学环境作用等级为V-C。

其余段地下水无腐蚀性。

施工时进行地下水腐蚀性验证。

3、暗挖隧道施工方法介绍

1）GDZK44+809～GDZK45+200区间长391m（GDK44+809～GDK45+175区间长366m），隧道下穿常平大道，路面交通繁忙，管线密集，隧道拱顶位于W4全风化混合片麻岩，埋深16～18m，Ⅵ级围岩，采用洞内上半断面深孔注浆加固，设计采用CD工法开挖,GDK45+050～GDK45+065范围建筑物需进行拆除，车站进入正洞前15m范围内打设超前大管棚。

2）GDZK45+200～GDZK45+405区间长205m（GDK45+175～GDK45+375区间长200m），隧道下穿2～5层民居，隧道拱顶位于W4全风化混合片麻岩，拱顶覆土15～23m，Ⅴ、Ⅵ级围岩，采用洞内上半断面深孔注浆加固，采用CD工法开挖，大管棚超前支护（拱顶位于W2范围内不打设，该范围长50m），洞外建筑物采用补偿注浆。

3）GDZK45+405～GDZK45+664.3区间长259.3m（GDK45+375～GDK45+623.2区间长248.2m），隧道下穿小山包，拱顶位于W4全风化混合片麻岩，埋深20～30m，Ⅴ级围岩，采用洞内上半断面深孔注浆加固，台阶法加临时仰拱开挖。

4）GDZK45+664.3～GDZK45+887区间长222.7m（GDK45+623.2～GDK45+863.2区间长240m），隧道下穿民房，公园路，拱顶位于W2弱风化混合片麻岩，埋深25～33m，Ⅳ级围岩，设置径向锚管注浆，洞外建筑物采用补偿注浆，采用台阶法加临时仰拱开挖。

5）GDZK45+887～GDZK45+937区间长50m（GDK45+863.2～GDK45+943.3区间长80.1m），隧道拱顶位于W3强风化混合片麻岩，埋深30～31.2m，Ⅴ级围岩深埋，采用台阶法加临时仰拱开挖。

6）GDZK45+937～GDZK46+072.14区间长135.14m（GDK45+943.3～GDK46+033.3区间长90m），隧道下穿铁路公园湖，洞身位于断层角砾岩，埋深32～29m，Ⅵ级围岩，采用洞内全断面深孔注浆加固，超前地质预报，CD工法开挖。

7）GDZK46+072.14～GDZK46+096.64区间长24.5m（GDK46+033.3～GDK46+053.3区间长20m），隧道下穿W2弱风化混合片麻岩，埋深28m左右，Ⅴ级围岩深埋，采用台阶法加临时仰拱开挖。

8）GDZK46+096.64～GDZK50+265区间长79.524m（GDK46+053.3～GDK50+223.48区间长60m），隧道穿越铁路公园，拱顶位于W2弱风化混合片麻岩，埋深30m左右，Ⅳ级围岩深埋，采用台阶法加临时仰拱开挖。

9）GDZK50+265～GDZK50+520区间长255m（GDK50+223.48～GDK50+557区间长333.52m），隧道拱顶位于W2弱风化混合片麻岩，埋深28～34m，Ⅲ级围岩，隧道在该区间先后穿越广深铁路一、二、四线，京九疏解线，广深三线。

采用台阶法开挖，设置径向锚管注浆。

10）GDZK50+520～GDZK50+610区间长90m（GDK50+557～GDK50+614区间长57m），隧道拱顶位于W2弱风化混合片麻岩，埋深31～33m，Ⅳ级围岩深埋，采用台阶法加临时仰拱开挖。

11）GDZK50+610～GDZK50+805区间长195m（GDK50+614～GDK50+795区间长181m），隧道下穿小山包，拱顶位于W3、W4全强风化混合片麻岩，埋深31～46m，Ⅴ级围岩浅埋，采用台阶法加临时仰拱开挖。

12）GDZK50+805～GDZK50+905区间长100m（GDK50+795～GDK50+875区间长80m），隧道下穿小山包，此区间为大岭角断裂破碎带，拱顶位于W3强风化炭质页岩，Ⅵ级围岩，采用台阶法加临时仰拱开挖，洞内全断面深孔注浆加固，超前地质预报。

13）GDZK50+905～GDZK51+005区间长100m（GDK50+875～GDK50+974区间长99m），隧道下穿小山包及京九疏解线，拱顶位于W3强风化砂岩，埋深25～29m，Ⅴ级围岩浅埋，采用台阶法加临时仰拱开挖。

14）GDZK51+005～GDZK51+204区间长199m（GDK50+974～GDK51+165区间长191m），隧道下穿民房及京九铁路联络线，隧道拱顶位于W4全风化砂岩，拱顶覆土15～28m，Ⅴ级围岩，洞内上半断面深孔注浆加固，设置超前大管棚，采用台阶法加临时仰拱开挖。

15）GDZK51+204～GDZK51+339区间长135m（GDK51+165～GDK51+339区间长174m），隧道下穿部分民房及厂房，隧道拱顶位于W4～W3全风化砂岩，拱顶覆土8～12m，Ⅵ级围岩，洞内上半断面深孔注浆加固，设置超前大管棚，采用台阶法加临时仰拱开挖。

三、下穿既有建筑情况

1）区间隧道在右线：

GDK45+175～GDK45+375，GDK45+640～GDK45+720段下穿霞村2~5层居民楼，拱顶覆土较浅，且主要位于W4混合片麻岩层。

房屋结构主要为砖混、混凝土结构。

详见附图一。

2）区间隧道在左线：

GDZD45+200~GDZK45+405，GDZK45+650～GDZK45+765段下穿霞村2～5层居民房，拱顶位于W4混合片岩层。

详见附图二。

四、下穿既有建筑处理办法及措施

1、区间隧道下穿既有建筑注意事项

1）施工前应对该段隧道所下穿建筑进行详细全面的调查，应对市政管线、既有建筑与隧道相互关系调查清楚。

2）施工时应按照“管超前、严注浆、短进尺、弱爆破、早支护、快封闭、勤量测、速反馈”的原则进行。

施工过程中对隧道开挖支护和房屋结构加强监控量测，根据监测反馈信息，随时在建筑物基础底部设置跟踪注浆，必要时增加临时支撑或调整开挖支护施工顺序，或提前施作二次衬砌。

2、区间隧道下穿既有建筑处理措施

1）区间隧道下穿建筑物需成立专业的施工监测队伍，加强监测频率及监测精度，确保施工期间既有建筑物的安全。

2）区间隧道右线：

GDK45+175~GDK45+375、左线：

GDZK45+200~GDZK45+405段下穿霞坑2~5层居民房，拱顶覆土较浅，且主要位于W4混合片麻岩层，采取措施：

洞内上半断面深孔注浆加固，采用CD工法开挖，大管棚超前支护，洞外建筑物根据监控量测反馈信息采用补偿注浆，必要时增加临时支撑或调

整开挖支护施工顺序，或提前施作二次衬砌。

3）区间隧道右线：

GDK45+640~GDK45+720、左线：

GDZK45+650~GDZK45+765段下穿霞坑2~5层居民房，拱顶位于W4混合片麻岩层，所用措施为：

采用台阶法加临时仰拱开挖，洞外建筑物根据监控量测反馈信息采用补偿注浆，必要时增加临时支撑或调整开挖支护施工顺序，或提前施作二次衬砌。

4）爆破施工中，下穿建筑物段需按照“多打孔，少装药”的原则，爆破以浅孔松动爆破为主，炸药主要使用乳化炸药，采用非耦合装药方式，采用非电毫秒雷管起爆网络进行起爆。

爆破孔口应填塞炮泥及上覆遮盖，坚持“安全第一，预防为主”的方针，制定相应的应急预案，爆破时需严格控制爆破震动、开挖进尺及加强附近既有建筑监测，监测警戒值应按相应的规范和规程允许值确定，其中爆破震动允许值砖砌平房：

0.8~1.0cm/s，混凝土或钢筋混凝土结构2.5cm/s。

同时，需加强加密周边建筑物的监测频率，出现异常情况需立即疏散建筑物内人员，采取临时安置措施，确保施工期间人员的安全，并及时对建筑物基础进行补偿注浆等措施。

5）隧道下穿民房采用半断面注浆加固止水措施，隧道穿越破碎带时，采用全断面注浆加固止水措施，保证隧道开挖的安全。

区间隧道在GDK45+185~GDK45+365下穿霞村2~5层居民房，拱部120°

范围采用Φ108长管棚进行超前预支护。

区间在拱部120°

或180°

范围内设置Φ42超前注浆小导管对地层进行注浆补强，浆液选用水泥浆液。

3、地表沉降设计控制标准

该区间隧道地表建筑物密集，与隧道施工又相互影响的房屋对地表下沉控制要求高，一般地段地表沉降控制标准为：

地表最大下沉值30mm，隆起量为10mm，在靠近房屋基础管线段地表沉降控制标准按有关规范和主管部门的要求确定。

五、下穿既有建筑物安全施工专项技术措施

1、超前地质预报

本段隧道地质较为复杂，给施工安全带来不利影响，因此，施工中应严格按照要求做好超前地质预报，通过超前地质预报，预测可能引发隧道地质灾害的不良地质位置、规模和性质，并根据地质预报成果，提出相应的技术措施与可行性建议，降低地质灾害发生几率，确保隧道施工人员和设备安全，进而降低工程成本。

1）小组人员及职责

鉴于超前地质预报的重要性，为此我项目部专门成立了超前地质预报小组，负责整个暗挖区间隧道的超前地质预报工作，将超前地质预报作为施工中的一道重要工序。

总工程师任组长：

全面负责综合测试与超前地质预报工作；

工程技术部部长和各队技术主管任副组长：

组织工程地质、水文地质、物探及试验等专业组成人员进行超前地质预报日常工作；

水文、工程地质员：

负责水文地质测绘、测试及隧道涌水量的预测与环境水文地质评价；

隧道工程的地质超前预报和测绘、监测以及测试、试验资料的分析、研究，提出施工措施建议；

物探员：

负责物探测试工作；

试验员：

负责岩、土、水样的测试、试验工作；

2）地质预报项目

采用开挖掌子面地质素描、超前钻孔并辅以TGP12超前地质预报系统、红外线探水仪等物探手段进行综合预测。

3）超前地质探测与预报方法

（1）超前钻孔探测

“物探先行，钻探验证”，超前钻探是一种传统而可靠的工程地质探测方法，具有探测准确，直观的优点。

针对本隧道围岩特点，采用超前钻探方法进行探测，以超前水平岩芯钻探为主，辅以浅孔钻探。

超前钻探方法是在钻进过程中，从钻进的时间、速度、压力、冲洗液的颜色、成分以及卡钻、跳钻等和岩性、构造性质及地下水等情况掌握地质条件。

综合不同位置钻孔的钻进时间变化曲线，大致确定断层的规模和产状。

（2）地质雷达预报

应用电磁波反射原理进行探测。

通过测定与岩溶含水性有关的介电常数的变化来探测充水的地质体，如含水的断层、岩性界面等。

地质雷达是采用甚高频－超高频电磁波检测地下介质的地质特征，不同岩性分布和对不可见目标和地下界面进行扫描，以确定其内部结构形态或位置的电磁波技术。

其探测原理是高频电磁波在介质中传播时，其路径、电磁场强度和波形将随所通过介质的电性差异及集合形态而变化。

从各个不同深度返回的反射波与直达波被接受天线所接收，经过接收机放大、滤波等处理并经过采样机数字化后输入微机进行处理，取反射波往返路程时间之半再乘以相应介质的电磁波传播速度便得出目标距离，再通过综合分析判断目标性质。

据此，应用地质雷达可探测隧道开挖工作面前方的地质和水文地质状况。

2、超前小导管

1）设计要求

小导管采用φ42热扎无缝钢花管，壁厚3.25mm，一端封闭并制成尖状（长10cm）,以便顺利插入已钻好的导管孔内,当围岩松软时,也可以直接打入,小导管尾端安装φ6加劲箍,便于绑扎连接注浆管。

导管上开直径为10mm的注浆孔，间距15cm，呈梅花形布置，尾部0.5m范围留不钻孔的止浆段。

外插角度为18°

，见图5-1、图5-2。

图5-1超前小导管大样图

图5-2超前小导管纵向布置图

注浆材料选用单液注浆材料：

采用普通硅酸盐水泥单液浆,浆液的水灰比为1：

1。

注浆压力为0.1～0.3Mpa。

2）施工工艺

见图5-3.

（1）小导管安设采用钻孔打入法,安设步骤如下:

①用煤电钻钻孔,钻孔直径大于导管直径18～20mm,并用吹管清孔。

②用人工锤机或辅助工具将小导管顶入孔中,管端外露20cm，以安装注浆

管路，然后检查导管内有无充填物,如有充填物,用吹管吹出或掏勾勾出。

③封堵导管周围及孔口，必要时设置止浆塞，止浆塞能够承受规定的最大注浆压力。

（2）注浆浆液配制，搅拌应注意以下几点：

①水泥浆搅拌在拌合机内进行，根据拌合机容量大小，严格按配合比投料。

②搅拌水泥浆的投料顺序为：

先放水，待水量加够后，将水泥投入并搅拌3min。

③制备水泥浆时，严防水泥包装纸及其它杂物混入，注浆时应设置滤网过滤浆液，未经滤网的浆液不得进入泵内。

3）注浆施工时应注意以下几点：

①注浆压力位0.1～0.3MPa，注浆口最高压力控制在0.5MPa以内，以防压裂工作面。

②进浆速度不宜过快，一般控制在每根导管浆液总进量在30L/min以内。

③导管注浆采用定量注浆，在导管注浆前，根据围岩情况、设计注浆压力、导管长度等确定单孔小导管注浆量。

如压力逐渐上升，流量逐渐减少，虽然未注入设计浆液量，但孔口压力已达到0.5MPa时也应结束注浆。

④注浆结束后应及时清洗泵，阀门和管路，保证机具完好，管路畅通。

图5-3超前小导管施工工艺流程图

4）超前小导管的施工允许偏差及检验方法

按表5-1进行控制。

表5-1

序号

项目

允许偏差

检验方法

1

方向角

2°

仪器测量

2

孔口距

±

50mm

尺量

3

孔深

+50mm-0mm

3、超前大管棚

DK51+339～DK51+130.4隧道下穿民房及广深铁路期间，地质条件较差，采用Ф108长管棚进行超前支护，用每节长4m或6m的热轧无缝钢花管（Ф108mm，壁厚6mm）,布置于隧道拱部120°

范围内，环向间距0.33m，全环共38根。

管棚外插角为1°

。

洞身段采用拱部加高加大的管棚工作室，直接进行长管棚的施工，拱部加高加大采用渐变形式直至满足管棚施工要求。

见图5-4。

图5-4长管棚横断面布置图

1）根据管棚施工的机械设备情况，在开挖至管棚施工段时，预留下台阶不开挖，作为管棚施工操作平台。

2）开挖拱部管棚工作室并用格栅钢架做好支护，施工导向墙，并预埋导向钢管。

护拱施工：

采用C20混凝土护拱作为管棚的导向墙、止浆墙，导向墙内设3榀格栅钢架。

护拱在隧道的外轮廓线以外，管棚的导向管焊接固定在护拱拱架上。

导向钢管为Ф127mm，壁厚5mm的钢管制作，每根长2m。

3）管棚制作：

管棚采用Ф108钢管制作，管壁打孔,布孔采用梅花型，孔径为10mm，孔间距为15cm，钢管尾留200cm不钻孔的止浆段，钢管加工成4m和6m长的两种规格。

4）作业平台：

采用方木按“井”字形搭设，顺序由下向上、由两边向中间，根据孔位依次搭好。

方木间以扒钉连接牢固，防止在钻孔时钻机摆动、倾斜、不均匀下沉而影响钻孔质量。

见图5-5。

图5-5管棚工作室纵断面图

5）管棚顶进：

采用液压式管棚机顶进。

钻机要求平稳灵活，能在360度范围内施工。

为减少因钻具移位引起的偏差，钻机立轴方向应准确控制，钻进过程中经常采用测斜仪量测钻杆钻进的偏斜度，发现偏斜超过设计要求时及时纠正。

6）注浆：

采用全孔压入式向大管棚内压注水泥浆，选用KBY50/70型注浆泵注浆。

注浆前先进行现场注浆试验，确定注浆参数及外加剂掺入量后再用于实际施工。

注浆按先下后上，先稀后浓的原则注浆。

注浆量由压力控制，达到结束标注后，停止注浆。

注浆完成后及时清除管内浆液，并用M7.5水泥沙浆紧密充填，增强管棚的刚度和强度。

4、洞内全断面和半断面深孔注浆

深孔注浆加固范围为隧道开挖轮廓线外2m，注浆延隧道掘进方向20m一循环段。

一个注浆段完成后留3m不开挖作为下一循环的止浆岩盘。

钻孔前先根据注浆孔起终点坐标计算出其钻进竖直角和水平角，施工时根据计算结果和实际注浆效果随时调整。

注浆孔布置由开挖面向开挖方向呈辐射状，钻孔均匀布置成圆圈形，保证注浆充分不留死角，浆液扩散半径为1.5m，开孔直径Φ89，拱部注浆每循环超前与注浆共设置30个注浆孔，全断面注浆每循环超前预注浆共设置96个注浆孔。

注浆材料为水泥-水玻璃双液浆，浆液浓度应根据隧道围岩条件加以调整：

初拟为C：

S=1：

（0.6～1.0）（体积比），水泥浆水灰比0.8:

1～1:

1，水玻璃模数为2.6～2.8，水玻璃浓度为30～40%。

注浆压力：

0.3～2.0Mpa，注浆时根据注浆效果进行适当调整。

注浆结束标准：

单孔注浆压力达到设计终压并继续注浆10min以上，可以结束本孔注浆。

注浆效果检查：

一个注浆段的注浆孔全部注完后，钻2～3个孔对注浆效果进行检查，并取岩芯观察浆液填充情况，同时检查孔内涌水量不应大于0.2L/min，且某一处的漏水量不大于10L/min；

或者进行压水试验，在1.0Mpa压力下检查孔进水量应小于10L/min。

注浆后土体渗透系数应小于10（-5）cm/s，无侧限抗压强度应大于0.8Mpa,否则进行加密注浆。

六、应急预案

1、应急领导机构

项目部成立以项目经理为组长的应急领导小组，项目总工为副组长，其他部门成员配合，接受统一指挥。

组长：

胡云峰

副组长：

黄朝进张晓东孟涛

组员：

刘士波、李子华、赖顺江、常群、

张立利、胡学志、刘栋、梁攀、李晨。

项目部成立应急救援领导小组，发生重大事故时迅速启动应急预案，以领导小组为基础成立应急救援指挥部（设在项目部会议室）。

领导小组组长不在时，由副组长负责应急救援工作的组织和指挥。

应急救援机构包括：

综合协调组、安全保卫组、应急救援组、后勤保障组、现场医务组、事故调查组、专家技术组、善后处理组。

2、应急处理措施

GDK44+809~GDK51+339区间隧道上方既有建筑物密集，根据隧道线路周边的建筑物分布情况以及对周边建筑物实际情况调查结果，首先将隧道施工中受到影响的建筑物进行提前加固，在隧道施工中加强隧道及地表的施工监测，根据监测的结果合理的采用如下的应急措施，以此保证隧道周围建筑物的安全。

1）地面沉降应急措施

（1）应急措施

①在隧道正常掘进状态，且既有建筑隆起小于-10（+5）期间内不用进行加固，主要通过结合沉降监测数据，严格控制隧道掘进参数对既有建筑进行保护。

②当既有建筑的沉降达到报警值时（取允许值的80％）迅速围避并预警的建筑物，在建筑四周布孔，进行跟踪注浆以控制沉降。

对既有建筑加固深度一般应进入＜5-2＞2m，对桩基注浆深度应该深入桩底以下，要根据注浆的效果进行调整。

③对变形超过警戒值的建筑物加密监测频率，根据监测结果和建筑物变形情况决定是否进行顶撑加固，如果变形过大首先疏散既有建筑内的住户，确保人身安全。

④对于变形的建筑物，采用顶撑加固根据现场条件和建