区间隧道总体管线保护方案Word下载.doc
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3主要施工方案 6
3.1.1管线保护施工流程 6
3.2主要施工方案 7
3.2.1盾构推进和地层变形的控制 7
3.2.2盾构穿越管线施工技术措施 7
3.2.3主要参数设定 8
4重点管线专项保护施工方案 11
4.1Φ159燃气管道（娃哈哈门口） 11
4.1.1盾构下穿燃气管线控制标准 11
4.1.2燃气管线概况 11
4.1.3盾构下穿燃气管线施工参数表 13
4.2Φ800污水管道（娃哈哈门口） 13
4.2.1盾构下穿污水管到控制标准 13
4.2.2污水管线概况 14
4.2.3盾构下穿污水管施工参数表 15
4.3Φ600供水管道（婺江路中心线上） 15
4.3.1盾构下穿供水管道控制标准 15
4.3.2管线概况 16
4.3.3盾构下穿供水管道施工参数表 17
5监测 17
5.1测点布设 17
5.2监测范围和频率 19
5.3监测报警值 19
6管线安全技术措施 19
6.1管线保护措施 19
6.1.1管线整体保护措施 19
6.2针对性措施 20
7应急预案 21
7.1应急抢险网络图 21
7.2应急救援领导指挥小组 22
7.3领导小组职责 22
7.4应急处理小组及小组职责 22
7.5应急小组人员职责 24
7.6针对性应急措施 24
8联系方式 24
中国中铁二局股份有限公司30
1编制依据
（1）工程测量规范（GB50026-2007）
（2）城市测量规范（CJJ8-99）
（3）城市轨道交通工程测量规范（GB50308-2008）
（4）杭州地铁1号线工程地质及地下管线的蓝图
（5）业主提供的施工设计图纸及相关文件（管线交底资料）
（6）实地调查资料
（7）实施性总体施工组织设计
（8）企业质量管理体系
（9）相关的现行有效的国家及杭州市有关的施工规范、规程
2工程概况
2.1区间概况
本标段为杭州市江北段富春路站～秋涛路站～城站站区间3号盾构工程，位于杭州市主城区，线路出富春路站后，沿鹜江路路中穿行，过钱江路后向北接秋涛站。
线路出秋涛路站后沿规划的东城路向西北，穿越大片街坊、贴沙河、铁路、杭州火车站至城站站，工程环境较为复杂。
区间线路走向图
本工程区间采用盾构法施工，隧道内采用预制管片。
衬砌管片类型：
钢筋混凝土管片，6块/环，错缝拼装。
外径：
6200mm，内径：
5500mm，宽度：
1200mm，厚度：
350mm。
管片材料：
钢筋混凝土C50，抗渗等级S10。
2.2线路概况
富春路站～秋涛路站区间盾构隧道左线长度为673.815，右线长度为580.315，联络通道里程K9+350，内径2×
2.5m；
秋涛路站～城站站区间盾构隧道左线长度为1116.447，右线长度为1121.995，联络通道及泵房里程K9+500，联络通道内径2×
2.5m。
区间隧道单线总长3492.572m。
平断面：
最小曲线半径为450m，最大为800m；
纵断面：
最大坡度25‰，最小坡度2‰；
隧道顶埋深：
富春路站～秋涛路站区间隧道埋深9.9米～16.7米；
秋涛路站～城站站区间隧道埋深10.4米～16.7米。
2.3水文地质概况
2.3.1水文情况
本工程沿线地下水主要为第四系松散岩类孔隙潜水、孔隙承压水以及基岩裂隙水。
（1）地表水
秋涛路站～城站站区间里程K10+765m～K10+789m段地面为贴沙河，河宽22m左右，勘察期间河水深度1～3.2m，河床最低高程2.19m。
贴沙河是杭州市的护城河，原名“城河”，位于杭州城东地区，河道显现于市区，勘察时河水位高程5.39m，河水位、流量主要受季节和大气降水控制。
（2）潜水
工程区浅部地下水属孔隙性潜水类型，主要赋存于上部①层填土及③层粉土、粉砂中，补给来源主要为大气降水及地表水，并与河塘呈互为补给关系，地下水位随季节性变化。
场地年平均最高地下水位为地表下0.50m左右。
（3）第二孔隙承压水
工程场区承压含水层主要分布于深部的⑿层细砂、圆砾层中，水量较丰富，隔水层为上部的淤泥质土和粘土层，其中富春路站～秋涛路站区间线路隔水层为上部的淤泥质土和粘土层（⑥、⑨层），承压含水层顶板高程为-26.39～-21.73m，隔水层顶板高程为-16.18～-13.88m；
秋涛路站～城站站区间线路隔水层为上部的淤泥质土和粘土层（⑥、⑦、⑧、⑨、⑩层），承压含水层顶板高程为-32.93～-23.42m，隔水层顶板高程为-15.66～-12.14m。
两区间承压水头高程为-3.5～-1.3m。
根据区域水文资料和邻近工程经验，地下水和江水对混凝土无腐蚀性。
对钢筋混凝土结构中钢筋具弱腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。
2.3.2地质情况
本标段区间隧道盾构穿越范围内的土层有③3层砂质粉土、③4层砂质粉土、③5层砂质粉土夹粉砂、③6层粉砂夹砂质粉土和③7层砂质粉土、③8层砂质粉土、⑥1层淤泥质粉质粘土、⑦1层粉质粘土、⑦2层粉质粘土和⑧1层粉质粘土。
层号
土名
湿度
状态
包含物及其它特征
③3
砂质粉土
饱和
中密
含有机质，云母屑。
摇振反应迅速，切面无光泽反应，干强度低，韧性低。
沿线大部分布。
近代冲海相沉积范围内为粘质粉土，稍密状
③4
粘质粉土夹淤泥质粘土
稍密
软塑至流塑
含有机质，云母屑，粘质粉土与淤泥质粘土层呈互层状。
摇振反应中等，切面无光泽反应，干强度较低，韧性较低。
偶有分布。
③5
含有机质，云母屑，夹粉砂。
揺振反应迅速，切面无光泽反应，干强度低，韧性低。
局部分布。
③6
粉砂砂质粉土
含有机质，氧化铁质及云母屑。
③7
粘质粉土
含有机质、云母屑，夹少量粘性土薄层。
③8
粉细砂夹砂质粉土
含有机质、云母屑，局部夹少量粘性土。
3区间管线简介
根据管线产权单位交底资料及现场查探情况，本工程区间管线较多，分布杂乱，大多数为小型管线，盾构推进对其影响相对较小。
在本区间的所有管线中，有4根管线较为重要，需进行重点保护（并于相关产权单位签订管线保护协议），分别为：
1、贴沙河侧的Φ2000钢筋混凝土原水管。
2、秋涛路一弄，娃哈哈门口的Φ800混凝土污水管。
3、秋涛路一弄，娃哈哈门口的Φ159燃气管道。
4、婺江路中心线上Φ600铁质供水管道。
其中贴沙河侧的Φ2000钢筋混凝土原水管需编制专项保护方案，剩余3根重点管线在此方案中作为重难点管线进行专项的施工参数设定及保护。
（区间管线分布图详见附图）
3号盾构隧道周边管线统计
管线类别
管径
管道材质
位置
与隧道关系
埋深
供水管
Φ1000
球磨铸铁管
钱江路上，离道路中心线18.5米
正交
1.2~1.5米
Φ600
铁管
婺江路中心线上
平行
约2.0米
Φ150
海潮路上
Φ400
始板桥直街
Φ200
茶亭弄
电力
220kv
电缆沟
钱江路两侧
110kv
100kv
沿婺江路后沿钱江路东侧
雨水管
Φ800
混凝土管
兴隆路
3.0米
兴隆小区里
1.5米
污水管
Φ500
婺江路上，道路中心线南侧
4.0米
钱江路上，道路中心线西侧
5.0米
秋涛路一弄，娃哈哈门口
斜交
约1.8米
燃气
Φ300
钱江路西侧，中间断开
Φ159
钢管
秋涛路一弄
斜跨
原水管
Φ2000
钢筋混凝土
贴沙河沿岸
4主要施工方案
盾构穿越管线前，与管线产权单位签订保护协议，并对所有施工人员进行技术交底。
使每一个参加施工的工作人员清楚了管线与隧道之间的相对位置以及应当采取的不同技术措施。
在现场配备监测人员、值班人员。
现场监测人员和值班人员通过对讲机进行及时联络，值班人员及时将信息进行汇总并将指令传达施工班组，指导盾构推进施工。
4.1.1管线保护施工流程
管线保护施工流程图
4.2主要施工方案
4.2.1盾构推进和地层变形的控制
本工程采用土压平衡式盾构掘进机，其利用压力仓内的土压力来平衡开挖面的土体，从而达到对盾构正前方开挖面支护的目的。
平衡压力的设定是土压平衡式盾构施工的关键，维持和调整设定的压力值又是盾构推进操作中的重要环节，这里面包含着推力、推进速度和出土量的三者相互关系，对盾构施工轴线和地层变形量的控制起主导作用，所以在盾构施工中要根据不同土质和覆土厚度、地面建筑物，配合监测信息的分析，及时调整平衡压力值的设定。
同时要求推进中盾构姿态保持相对的平稳，控制每次纠偏量不过大，减少对土体的扰动，并为管片拼装创造良好的条件。
同时根据推进速度、出土量和地层变形的监测数据，及时调整注浆量，从而将轴线和地层变形控制在允许范围内。
4.2.2盾构穿越管线施工技术措施
保护地下管线是盾构推进的重要部分，本工程在施工过程中，将遇到众多管线，稍有不慎就会产生管线事故。
针对此特点，在施工过程中必须采取以下措施，减少地表变形量，以确保管线安全。
（1）在施工前，先了解盾构推进沿线道路及地下管线情况，包括管线口径、埋深、走向等。
然后根据管线情况制定相应的保护措施。
（2）对与轴线正交或斜交的管线，每隔5m设置一个变形观测点，同时设几道断面观察点，从整体上控制地表变形。
同时在管线的每一接缝两侧各布置两测点，测点布置尽可能接近管线接缝，这样尽可能将管线的差异沉降控制在要求范围内。
（3）在推进试验段，采集尽可能详尽的数据，掌握在土层中推进的适宜的推进参数，同时控制好轴线，为以后推进创造一个良好的导向。
（4）穿越地下管线和道路、构筑物时，应严格控制正面平衡土压力，保证出土量与推进速度相匹配。
同时尽量少做纠偏动作，即使做纠偏动作，幅度也不宜过大，必要时进行注浆保护。
（5）在盾构穿越期间，有专职人员昼夜对需控制的管线进行沉降监测，及时观察地面的变形情况。
采用先进的通讯手段，将每一次测量成果,包括监测数据及时、准确地汇总给施工技术部门，以便于施工技术人员及时了解施工现状和相应区域管路变形情况，确定新的施工参数和注浆量等信息和指令，并传递给盾构推进面，使推进施工面及时作相应调整，最后通过监测确定效果，从而反复循环、验证、完善，确保管线安全和隧道施工质量。
（6）盾构机穿越后，会存在一定的后期沉降，必须继续进行沉降监测，必要时采取补压浆措施，支护土体。
（7）对沿线地下管线，经和管线单位、业主、监理单位协商后，采取各方都认可的保护措施。
4.2.3主要参数设定
根据管线自身特点和盾构施工的局限性，对管线的具体保护措施主要在隧道内和盾构推进过程中实施，为避免对管线可能产生的扰动，不采用地面预加固措施对管线进行保护。
（1）根据我公司多年施工经验特别是杭州地铁1号线4号盾构积累的施工经验，为减少盾构施工对管线的影响，在推进过程中根据穿越段地质特征，紧密结合地表变形监测，及时优化盾构掘进参数，将施工后地表变形量控制在最小范围内。
（2）盾构姿态控制及纠偏
盾构轴线控制偏离设计轴线不得大于±
30mm。
盾构姿态变化不可过大、过频，每环纵坡变化小于2‰，水平姿态纠偏量不宜超过5mm/环，以控制在3mm/环内为宜。
盾构推进中，因轴线走偏或砌环面不平倾斜，须予以纠正时，可采用调整盾构千斤顶的组合或低压石棉橡胶板进行纠偏。
用千斤顶组合纠偏时，可在偏离方向相反处，调低该区域千斤顶工作压力造成两区域千斤顶的行程差。
应以长距离慢慢修正为原则，一次纠偏量不宜超过5mm。
纠偏用石棉橡胶板厚度分成五级，在环面粘贴纠偏时，厚度应呈阶梯形变化。
当粘贴的石棉橡胶板厚度大于3mm时，在同处的止水密封垫背后加贴1.5mm至3mm全膨胀橡胶薄板，以保证环缝止水效果。
粘贴好纠偏材料的管片，须检查、复核后方可下井拼装。
（3）土压力值
在盾构穿越过程中必须严格控制切口平衡土压力。
切口处刀盘正面平衡土压力值可根据朗肯土压力理论的面积法来计算非匀质填土的主动土压力来获取。
同时也必须严格控制与切口压力有关的施工参数，如推进速度、总推力、出土量等，尽量减少平衡压力的波动。
推进速度以1.0～1.5cm/min为宜。
出土量不得超过理论出土量（每环理论出土量＝p/4×
D2×
L＝p/4×
6.342×
1.2＝37.88m³
/环），即不得超过37.88m³
。
施工过程中可适当欠挖，保证盾构切口上方土体能有微量的隆起，抵消一部分土体的后期沉降量。
（4）推进速度
在确保盾构正面变形控制良好的情况下，使盾构均衡匀速施工，推进速度以1～2cm/min为宜。
（5）拼装速度
在管片拼装过程中，安排最熟练的拼装工进行拼装，减少拼装的时间，缩短盾构停顿的时间，减少土体沉降。
拼装过程中发现前方土压力下降，可以采用螺旋机反转的手段，即将螺旋机机内的土体反填到盾构机前方，起到维持土压力的作用。
拼装结束之后，应当尽可能快地恢复推进，减少土体沉降。
（6）渣土改良
利用加泥系统向刀盘注入膨润土，借助搅拌棒在密封土舱内将其与切削土混合，使之成为塑流性较好和不透水泥状土，以利于排土和使掘削面稳定。
膨润土注入掺量15%。
膨润土泥浆配合比为水：
膨润土：
外加剂=10∶1∶0.2，膨润土为优质的钠基膨润土，外加剂为碱、CMC及超流化剂DAV等，泥浆坍落度控制在20cm以内。
及每推进一环，环膨润土浆液注入量不小于570L。
（7）同步注浆
严格控制同步注浆量和浆液质量，通过同步注浆及时充填建筑空隙，减少施工过程中的土体变形。
盾构推进施工中的注浆，选择具有和易性好、泌水性小，且具有一定强度的浆液进行及时、均匀、足量压注，确保其建筑空隙得以及时和足量的充填。
每环的压浆量一般为建筑空隙1.2p×
（6.342－6.202）/4＝1.66m³
，盾构外径：
Φ6340mm;
管片外径：
Φ6200mm）的200％～250％，即每推进一环同步注浆量为3.3m³
～4.0m³
压浆量和压浆点视压浆时的压力值和地层变形监测数据而定。
在施工过程中严格控制浆液质量。
拟使用以下浆液配比：
施工时采用的浆液为可硬性浆液。
根据我公司盾构推进小组在杭州地铁4号盾构机模拟试验得出以下浆液配合。
可硬性浆液：
浆液稠度为9~11cm，容重1.81g/cm³
名称
同步浆液配合比（kg/m3）
水泥
膨润土
粉煤灰
砂
水
可硬性浆
41
95
650
680
330
此浆液配合比，通过实验得到，浆液试块初凝时间为3小时，24小时后基本达到早期强度，一天抗压强度＞0.3Mpa。
满足本标段施工要求。
为保证拌浆质量首先施工前对拌浆工进行技术交底，严格按照浆液配比进行浆液拌制。
同步注浆过程中，每环压注过程中进行小样试验，确定浆液质量。
同步注浆尽可能采用同步自动注浆，保证浆液匀速、均匀、连续的压注，防止推进尚未结束而注浆停止情况的发生。
若采用手动注浆，则压浆前根据推进速度，初步算出同步注浆的流量，在压注过程中根据实际情况进行调整，做到推进不停止，注浆不停止。
为防止浆液在注浆系统内的硬化，必须定时对工作面注浆系统及地面上的拌浆系统进行清洗，清洗时间根据实际情况确定。
压浆时必须指派专人负责，对压入位置、压入量、压力值均作详细记录，并根据地层变形监测信息及时调整，确保压浆工序的施工质量。
（8）二次压浆控制
A、注浆量
二次注浆由底部向上依次压注。
每环注浆量控制在2m3，每推进完成5环后进行二次注浆，二次浆液为双液浆，其中，水泥：
水玻璃：
水=0.8：
0.04：
1
B、注浆压力
二次注浆压力为0.3～1.0Mpa
C、注浆量
壁后补压浆由底部向上依次压注。
每环注浆量控制在1.5m3。
壁后补压浆为双液浆，
其中，水泥：
0.02：
D、注浆压力
壁后补压浆注浆压力为0.3～1.0Mpa
（9）盾尾油脂加注
为防止盾构掘进时，地下水及同步注浆浆液从盾尾窜入隧道及保护盾尾刷，须在盾尾钢板刷位置压注盾尾油脂，以达到盾构的密封功能。
在盾构出洞前，对盾尾钢板刷涂刷足量均匀的盾尾油脂。
盾尾油脂采用法国道达尔油脂，每环加注量保持在30Kg以上。
5重点管线专项保护施工方案
在本区间的所有管线中，有4根管线较为重要，需进行重点保护，为：
贴沙河侧的Φ2000钢筋混凝土原水管、秋涛路一弄，娃哈哈门口的Φ800混凝土污水管、秋涛路一弄，娃哈哈门口的Φ159燃气管道及婺江路中心线上Φ600铁管供水管道。
5.1Φ159燃气管道（娃哈哈门口）
5.1.1盾构下穿燃气管线控制标准
根据杭州市燃气公司意见，盾构穿越燃气管线过程中，管线沉降变化速率≤10mm/24h；
管线累积最大沉降量>
50mm为警戒值。
5.1.2燃气管线概况
此燃气管道处于秋涛路站～城站站区间，该燃气管线为秋涛路燃气管线支线，主要供应大浪淘沙洗浴中心近江店燃气锅炉营业用途。
燃气管路为Φ159mm钢管，壁厚H为6mm，管路设计最大压强为0.3Mpa，采用直接开挖埋设管路，埋深在1.5m～1.6m之间。
隧道穿越燃气管线处地面标高为6.620m，燃气管线与隧道平面最小夹角为58°
，距隧道顶部最小距离约为8.24m。
隧道左线在30环处盾构刀盘开始穿越燃气管线，推进至37环，盾构完成管穿越线。
隧道右线在38环处盾构刀盘开始穿越燃气管线，推进至45环，盾构完成管穿越线。
燃气管线与隧道平面关系图
燃气管线与隧道剖面关系图（1-1）
5.1.3盾构下穿燃气管线施工参数表
盾构下穿燃气管线施工参数表
项目
控制参数
备注
推进速度（cm/min）
1.0～1.5cm/min
匀速推进，保证24小时连续施工
土压力（MPa）
0.22Mpa
预先在周边埋设监测点，根据地面监测数值随时调整。
注浆压力（Mpa）
≤0.3
必须严格控制注浆压力，避免由于注浆压力过高而对管路造成影响
注浆量（m3/环）
3.3～4.0
稠度控制在10.5±
0.5cm。
纠偏楔子最大厚度
≤3㎜
盾构姿态变化不可过大、过频，每环纵坡变化小于2‰，水平姿态纠偏量不宜超过3mm/环，以控制在3mm/环内为宜。
管片与盾尾空隙
10～30㎜
必须保证盾尾间隙，避免因间隙太小管片被盾壳拉破的现象发生。
二次注浆（m3/环）
2.0
从盾构进入管线开始，每推进完成5环后进行二次注浆
5.2Φ800污水管道（娃哈哈门口）
5.2.1盾构下穿污水管到控制标准
经过与杭州市排水公司沟通，无对污水管道的控制标准。
根据以往施工经验，管线的局部最大沉降量≤10mm，变化速率≤3mm/24小时做为此管线的控制标准。
5.2.2污水管线概况
此污水管处于秋涛路站～城站站区间，靠近秋涛路站西端头井。
该污水管为钢筋混凝土材质，管径800mm，壁厚65mm，埋深约1.8m，与区间隧道左线斜交。
管线距隧道顶部最小距离约为7.5m。
隧道左线在33环处穿越污水管，隧道右线在45环穿越污水管。
污水管与隧道关系如下图所示：
（1-1）剖面图
5.2.3盾构下穿污水管施工参数表
5.3Φ600供水管道（婺江路中心线上）
5.3.1盾构下穿供水管道控制标准
5.3.2管线概况
此供水管道位于富春路站～秋涛路站区间，管道直径600mm，厚10mm，为铸铁材质，供水压力0.3Mpa，管道埋深约1.2m，延婺江路铺设。
此管线在钱江路与婺江路交叉路口处存在分叉，一延钱江路向北走向，一继续延婺江路向富春路站走向；
延婺江路向富春路站走向供水管线直径变化为500mm，其余未发生变化
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