地鐵盾構(gòu)隧道穿越地下人行通道細(xì)則一、施工準(zhǔn)備階段1.1前期調(diào)查與勘察在盾構(gòu)隧道穿越地下人行通道施工前，需開(kāi)展全面的前期調(diào)查工作，主要包括以下內(nèi)容：對(duì)地下人行通道的結(jié)構(gòu)形式、尺寸、材質(zhì)、埋深及與隧道的空間位置關(guān)系進(jìn)行詳細(xì)勘察，明確通道頂板、底板及側(cè)壁厚度，如某工程中人行通道為高3m×寬5m的鋼筋混凝土箱形結(jié)構(gòu)，盾構(gòu)隧道頂部距通道底板約8.3m。同時(shí)，需查明通道周邊地層地質(zhì)條件，重點(diǎn)關(guān)注砂卵石層、軟土層等特殊地層分布情況，以及地下水位、孔隙水壓力等水文地質(zhì)參數(shù)。此外，還應(yīng)對(duì)通道內(nèi)管線(xiàn)、設(shè)備及使用狀況進(jìn)行調(diào)查，評(píng)估施工對(duì)其正常功能的潛在影響。1.2技術(shù)準(zhǔn)備技術(shù)準(zhǔn)備工作是確保施工順利進(jìn)行的關(guān)鍵，具體包括：根據(jù)勘察結(jié)果制定專(zhuān)項(xiàng)施工方案，明確穿越段的施工流程、關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)及應(yīng)急措施；進(jìn)行施工圖紙會(huì)審與技術(shù)交底，確保施工人員充分理解設(shè)計(jì)意圖和技術(shù)要求；開(kāi)展數(shù)值模擬分析，預(yù)測(cè)盾構(gòu)掘進(jìn)過(guò)程中人行通道的變形規(guī)律及影響范圍，如通過(guò)有限元軟件建立三維模型，模擬不同埋深、地層條件下通道的豎向位移和水平位移，為施工參數(shù)優(yōu)化提供理論依據(jù)。1.3地面及地層加固對(duì)于穿越段地層穩(wěn)定性較差或通道結(jié)構(gòu)安全性要求較高的情況，需采取地面及地層加固措施。常用的加固方法包括袖閥管注漿加固，如某工程中對(duì)管線(xiàn)周邊土體采用Φ700×700mm梅花形布置的袖閥管加固，加固范圍為盾構(gòu)輪廓線(xiàn)內(nèi)污水管道側(cè)壁外3m，深度從地面下1m至隧道頂板下1m。此外，還可采用深層攪拌樁、高壓旋噴樁等方法對(duì)通道周邊地層進(jìn)行加固，提高土體強(qiáng)度和剛度，減少盾構(gòu)施工對(duì)地層的擾動(dòng)。1.4設(shè)備與材料準(zhǔn)備對(duì)盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行全面檢查與調(diào)試，確保其性能滿(mǎn)足穿越施工要求，重點(diǎn)檢查刀盤(pán)、液壓系統(tǒng)、注漿系統(tǒng)等關(guān)鍵部件的運(yùn)行狀況。根據(jù)地質(zhì)條件選擇合適的刀具類(lèi)型，如在砂卵石地層中宜采用滾刀與撕裂刀組合的刀具配置。同時(shí)，準(zhǔn)備充足的管片、注漿材料等施工物資，管片應(yīng)符合設(shè)計(jì)強(qiáng)度和抗?jié)B等級(jí)要求，注漿材料需進(jìn)行配比試驗(yàn)，確保其流動(dòng)性、初凝時(shí)間和強(qiáng)度等性能指標(biāo)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。二、掘進(jìn)參數(shù)控制2.1土倉(cāng)壓力控制土倉(cāng)壓力是盾構(gòu)掘進(jìn)過(guò)程中的關(guān)鍵參數(shù)，直接影響地層穩(wěn)定性和地表沉降。在穿越地下人行通道時(shí)，應(yīng)根據(jù)覆土厚度、地層條件等因素合理設(shè)定土倉(cāng)壓力，一般取值為1.2-1.5倍的靜止土壓力。如某工程中覆土厚度為7.8m，土倉(cāng)壓力設(shè)定為0.12-0.15MPa，同時(shí)嚴(yán)格控制土倉(cāng)壓力波動(dòng)范圍，避免壓力突變導(dǎo)致地層擾動(dòng)過(guò)大。在掘進(jìn)過(guò)程中，通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)土倉(cāng)壓力變化，及時(shí)調(diào)整螺旋輸送機(jī)轉(zhuǎn)速和推進(jìn)速度，保持土倉(cāng)壓力穩(wěn)定。2.2推進(jìn)速度與刀盤(pán)轉(zhuǎn)速推進(jìn)速度應(yīng)根據(jù)地層條件和通道結(jié)構(gòu)情況合理控制，在穿越人行通道段宜適當(dāng)降低推進(jìn)速度，一般控制在20-40mm/min，以減少對(duì)地層的擾動(dòng)時(shí)間。刀盤(pán)轉(zhuǎn)速應(yīng)與推進(jìn)速度相匹配，在砂卵石地層中刀盤(pán)轉(zhuǎn)速宜為1.0-1.5r/min，在軟土層中可適當(dāng)提高至1.5-2.0r/min。同時(shí)，應(yīng)避免刀盤(pán)長(zhǎng)時(shí)間空轉(zhuǎn)，防止地層過(guò)度擾動(dòng)。2.3出土量控制嚴(yán)格控制盾構(gòu)出土量，確保出土量與理論開(kāi)挖量基本一致，減少土體損失。理論開(kāi)挖量可根據(jù)盾構(gòu)直徑和推進(jìn)速度計(jì)算得出，實(shí)際出土量應(yīng)控制在理論值的95%-105%范圍內(nèi)。在穿越人行通道段，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)出土量的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，如發(fā)現(xiàn)出土量異常偏大或偏小，應(yīng)及時(shí)調(diào)整掘進(jìn)參數(shù)，查找原因并采取相應(yīng)措施。2.4同步注漿與二次注漿同步注漿是填充管片與地層之間空隙、控制地層沉降的重要措施。在穿越人行通道時(shí)，應(yīng)提高同步注漿壓力和注漿量，注漿壓力一般為0.2-0.3MPa，注漿量為理論空隙體積的120%-150%。注漿材料宜采用水泥-水玻璃雙液漿，以縮短初凝時(shí)間，提高注漿效果。對(duì)于同步注漿效果不佳的部位，需進(jìn)行二次注漿，二次注漿可采用水泥漿或化學(xué)漿液，注漿壓力應(yīng)根據(jù)通道結(jié)構(gòu)強(qiáng)度合理控制，避免壓力過(guò)大造成通道結(jié)構(gòu)損壞。三、監(jiān)測(cè)措施3.1監(jiān)測(cè)項(xiàng)目與測(cè)點(diǎn)布置監(jiān)測(cè)項(xiàng)目主要包括人行通道結(jié)構(gòu)變形、地表沉降、隧道結(jié)構(gòu)變形及地層位移等。人行通道結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測(cè)包括豎向位移、水平位移、凈空收斂及裂縫開(kāi)展情況，測(cè)點(diǎn)應(yīng)沿通道縱向和橫向均勻布置，重點(diǎn)監(jiān)測(cè)通道跨中、墻角等關(guān)鍵部位。地表沉降監(jiān)測(cè)在通道周邊設(shè)置沉降觀(guān)測(cè)點(diǎn)，形成監(jiān)測(cè)斷面，間距為5-10m。隧道結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測(cè)包括管片豎向位移、水平位移及凈空收斂，測(cè)點(diǎn)布置在隧道內(nèi)壁。地層位移監(jiān)測(cè)采用測(cè)斜儀和分層沉降儀，監(jiān)測(cè)深層土體水平位移和分層沉降。3.2監(jiān)測(cè)頻率與控制標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測(cè)頻率應(yīng)根據(jù)施工階段和變形速率動(dòng)態(tài)調(diào)整，在盾構(gòu)掘進(jìn)至通道前50m至通過(guò)后50m的范圍內(nèi)，監(jiān)測(cè)頻率為1次/天；當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常或變形速率超過(guò)控制標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)加密監(jiān)測(cè)頻率至2-3次/天。監(jiān)測(cè)控制標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)根據(jù)通道結(jié)構(gòu)類(lèi)型、使用功能及相關(guān)規(guī)范要求確定，如地表沉降控制值一般為20mm，警戒值為15mm；人行通道豎向位移控制值為±30mm，差異沉降控制值為0.04%L（L為通道跨度）。3.3數(shù)據(jù)處理與反饋建立監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸與處理系統(tǒng)，對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)分析和整理，繪制位移時(shí)程曲線(xiàn)和沉降槽曲線(xiàn)，掌握變形發(fā)展趨勢(shì)。當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)達(dá)到警戒值時(shí)，立即發(fā)出預(yù)警信息，及時(shí)調(diào)整施工參數(shù)，如降低推進(jìn)速度、提高注漿壓力等；當(dāng)數(shù)據(jù)達(dá)到控制值時(shí)，應(yīng)暫停施工，分析原因并采取有效的加固措施，待變形穩(wěn)定后方可繼續(xù)施工。四、案例分析4.1工程概況某地鐵盾構(gòu)隧道工程穿越地下人行通道，通道為鋼筋混凝土箱形結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)36m，寬8.4m，凈高3m，頂板、底板及側(cè)板厚度均為55cm。盾構(gòu)隧道外徑6.2m，管片采用錯(cuò)縫拼裝，環(huán)寬1.2m，隧道頂部距通道底板約8.3m。穿越段地層主要為砂卵石層，地下水位埋深2.5m。4.2施工難點(diǎn)該工程穿越段存在以下施工難點(diǎn)：砂卵石地層穩(wěn)定性差，盾構(gòu)掘進(jìn)過(guò)程中易出現(xiàn)塌方、涌水等風(fēng)險(xiǎn)；通道結(jié)構(gòu)距離隧道較近，施工擾動(dòng)可能導(dǎo)致通道變形過(guò)大，影響其結(jié)構(gòu)安全和正常使用；地下水位較高，需采取有效的降水措施，防止泥水涌入隧道。4.3施工措施與效果針對(duì)上述難點(diǎn)，采取了以下施工措施：地層加固：對(duì)穿越段采用袖閥管注漿加固，加固范圍為隧道輪廓線(xiàn)外3m，深度從地面至隧道底板下1m，提高地層穩(wěn)定性。掘進(jìn)參數(shù)優(yōu)化：土倉(cāng)壓力設(shè)定為0.13-0.16MPa，推進(jìn)速度控制在25-35mm/min，刀盤(pán)轉(zhuǎn)速1.2r/min，同步注漿壓力0.25MPa，注漿量1.3倍理論空隙體積。監(jiān)測(cè)與反饋：加密監(jiān)測(cè)頻率，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)通道變形和地表沉降，根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及時(shí)調(diào)整掘進(jìn)參數(shù)。通過(guò)以上措施，盾構(gòu)隧道順利穿越地下人行通道，施工過(guò)程中通道最大豎向位移為-29.53mm，地表最大沉降為15.12mm，均在控制標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，通道結(jié)構(gòu)未出現(xiàn)明顯裂縫和損壞，確保了施工安全和通道正常使用。4.4經(jīng)驗(yàn)總結(jié)該工程案例表明，在地鐵盾構(gòu)隧道穿越地下人行通道施工中，應(yīng)重視前期勘察與技術(shù)準(zhǔn)備工作，合理選擇地層加固方法和掘進(jìn)參數(shù)，加強(qiáng)施工監(jiān)測(cè)與反饋，及時(shí)調(diào)整施工方案。同時(shí)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際情況制定應(yīng)急預(yù)案，提高應(yīng)對(duì)突發(fā)情況的能力。此外，施工過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)與相關(guān)部門(mén)的溝通協(xié)調(diào)，確保施工期間通道內(nèi)人員和設(shè)備的安全。五、施工安全與質(zhì)量控制5.1施工安全控制建立健全施工安全管理制度，落實(shí)安全生產(chǎn)責(zé)任制，加強(qiáng)對(duì)施工人員的安全教育培訓(xùn)，提高安全意識(shí)和操作技能。在盾構(gòu)機(jī)內(nèi)設(shè)置應(yīng)急避難場(chǎng)所和應(yīng)急物資儲(chǔ)備，如氧氣瓶、急救箱等。加強(qiáng)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的安全巡查，重點(diǎn)檢查用電安全、機(jī)械設(shè)備運(yùn)行安全及防火防爆措施落實(shí)情況。在穿越人行通道期間，應(yīng)限制通道內(nèi)人員和車(chē)輛通行，設(shè)置警示標(biāo)志和防護(hù)設(shè)施，防止施工對(duì)通道使用者造成安全威脅。5.2施工質(zhì)量控制嚴(yán)格控制管片拼裝質(zhì)量，確保管片定位準(zhǔn)確、連接緊密，環(huán)向和縱向錯(cuò)臺(tái)不超過(guò)5mm，避免出現(xiàn)管片破損、裂縫等質(zhì)量問(wèn)題。加強(qiáng)對(duì)同步注漿和二次注漿的質(zhì)量控制，確保注漿壓力、注漿量和注漿材料性能符合設(shè)計(jì)要求，注漿飽滿(mǎn)無(wú)空洞。做好施工記錄和質(zhì)量檢驗(yàn)資料的整理歸檔工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決施工中存在的質(zhì)量問(wèn)題，確保工程質(zhì)量符合相關(guān)規(guī)范和設(shè)計(jì)要求。六、應(yīng)急預(yù)案6.1變形超標(biāo)應(yīng)急措施當(dāng)監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)人行通道變形或地表沉降超過(guò)控制標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)立即停止盾構(gòu)掘進(jìn)，啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案。采取的應(yīng)急措施包括：對(duì)通道周邊地層進(jìn)行二次注漿加固，提高地層承載力；調(diào)整盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)，降低土倉(cāng)壓力，減少對(duì)地層的擾動(dòng)；在通道內(nèi)設(shè)置臨時(shí)支撐，如鋼管支架、型鋼支撐等，限制結(jié)構(gòu)進(jìn)一步變形。6.2涌水涌砂應(yīng)急措施若發(fā)生涌水涌砂事故，應(yīng)立即關(guān)閉盾構(gòu)機(jī)出土口和注漿口，啟動(dòng)排水系統(tǒng)，降低隧道內(nèi)水位。同時(shí)，向涌水部位注入速凝漿液，如水泥-水玻璃雙液漿，封堵涌水通道。待涌水得到控制后，對(duì)地層進(jìn)行加固處理，查明事故原因并采取防范措施，方可恢復(fù)施工。6.3設(shè)備故障