盾构下穿铁路方案.docx

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1、南京地铁三号线XX标土建工程XX站XX站区间盾构穿越沪宁城际铁路专项施工组织方案编制:审核:批准:XX公司-O年九月1 .工程情况介绍31.1 区间隧道概况31.2 沪宁城际铁路概况41.3 穿越沪宁城际铁路计划施工时间51.4 工程地质与水文地质61.5 周边环境82 .工程特点93 .施工方案编制说明103.1 编制目的103.2 主要技术依据103.3 编制原则104 .机械设备情况115 .人员配备情况136 .盾构穿越沪宁城际铁路技术措施147 .线路监护措施197.1 施工区段防护197.2 线路发生故隙时的防护办法207.3 无缝线路防护措施208 .应急预案219质量保证措施2

2、59.1注浆质量保证措施259.2盾构推进质量保证措施259. 3监测质量保证措施2610安全保证措施2710.1铁路线路安全保证措施2710. 3盾构施工安全保证措施2711文明施工保证措施28xxxx站区间盾构穿越沪宁城际铁路专项施工组织方案1.工程情况介绍1.1 区间隧道概况南京地铁3号线线路起点起自浦口区林场停车场北侧林场高架站，向南穿越长江和南京主城区，终点位于江宁区秣周路，全长约45km。南京地铁3号线XX标XX站中间风井XX站区间设计起点为南-新区间中间风井，出站后即下穿铁路东机务段宿舍，紧接着下穿沪宁城际铁路及沪宁普铁(正运营通车)，进入红山路后侧穿XX立交桥到达位于南京林业大

3、学大门处的XX站吊出转场至中间风井二次始发，向XX站掘进，下穿曹后村住宅及地铁一号线XX站红山动物园站区间隧道后，进入XX站吊出解体。XX站XX站盾构区间具体参数情况见表：区间总体情况表项目XX站xx站盾构区间线路走向线路整体呈东南-西北北走向。区间起止位置南京地铁3号线XX标XX站中间风井XX站区间设计起点为南新区间中间风井，首先向XX站掘进，到达后吊出转场至中间风井二次始发，再向XX站掘进，进入XX站吊出解体。线路里程(m)右K16+193625右K18+038.516,右线总长1844.891mo左K16+193.625右K18+038,516,左线总长1844.891m。曲线最小曲线半

4、径：区间正线为500m线间距9.0m23.2m坡度“V”型坡，最大坡度29.078%o,最小坡度2.0%o0埋深最大覆土埋深约33.48m。联络通道及泵房K16661.25处设置一座联络通道及泵房，K17+200处设置一座联络通道及泵房兼事故风井，K17+600处设置一座联络通道。管片6块厚度350mm,环宽1.2m的环形预制钢筋混凝土管片，错缝拼装，组成外径6.2m,内径5.5In的圆形单洞隧道。1.2 沪宁城际铁路概况(1)沪宁铁路现状沪宁城际铁路于2010年7月开通运营,铁路线路等级为客运专线高速铁路。最高速度350公里/小时，正线线间距4.8m,轨道结构类型为CRTS-I型板式无祚轨道

5、，牵引种类为电力牵引，机车类型为电动车组。铁路下方敷设一53.5mX33.94m1.8m的钢筋混凝土保护板，板下方采用三排0m、桩长21.6m的钻孔灌注板支护，地基采用CFG桩加固。板底标高10.862m,隧道下穿该段的轨面标高为-4.612,结构顶距板底10.014m。见图1。图1道床剖面图(2)穿越段区间概况南京地铁三号线在K17429.144处下穿沪宁城际铁路(穿越铁路里程为沪宁城际DKI+174.72DK1+194.88)，平面交角约为45。图2盾构线路与沪宁城际铁路关系剖面图(3)沪宁线城际铁路加固情况沪宁线城际铁路采用FCG桩加固(已完成)，FCG桩桩径500mm,桩间距1.8m,

6、桩长7-18m;桩体原材料采用碎石、石屑、粉煤灰、水泥配合而成，材料按C15混凝土进行配比；桩顶设直径为LOm扩大桩头，上铺设0.15m厚C15素混凝土垫层；工点均采用堆载预压处理，预压土柱高度2m,预压时间不少于5个月。详见图2、图3。图3盾构穿越城际铁加固平面图图4盾构隧道与加固桩位置关系图1.3 穿越沪宁城际铁路计划施工时间根据盾构施工进度计划，左右线穿越沪宁城际铁路时间计划安排如下:右线：2012年9月2日-2012年9月10日，日均掘进4环（4.8m）；左线：2012年10月2日-2012年10月10日，日均掘进4环（4.8m）01.4 工程地质与水文地质（1）工程地质沿线地形地貌复

7、杂多变，自XX至XX站，为坳沟与岗地相间地段，总体上覆第四系主要以填土、粘性土、粉土、混合土组成，厚薄不均，下伏基岩，起伏较大，多破碎，裂隙发育，风化不均，软硬不一。隧道穿越地层为第四系土层、岩浆岩（闪长粉岩闪长岩）及T2z角砾岩角砾状灰岩。包括：-2b2粉质粘土、-2c2粉土、-3bb2粉质粘土、-4el混合土、-l-l全风化岩、u-2强风化岩、5u2T强风化闪长岩（砂土状）、u2-2强风化闪长岩（碎石状）、u-3中风化闪长岩、u-4微风化岩。其中沪宁城际铁路位置盾构主要穿越u2-l强风化闪长岩（砂土状）、u2-2强风化闪长岩（碎石状）、u-3中风化闪长岩、u-4微风化岩。详见盾构穿越地层工

8、程地质土层分布与特征描述一览表及图5（穿越高铁段周边地质探孔布置平面示意图）、图6（地质描述示意图）。盾构穿越地层工程地质土层分布与特征描述一览表时代成因层号岩土名称岩性特征分布区段燕山期侵入岩u-2-l强风化闪长岩（砂土状）灰黄、灰紫、灰红色，密实,取出岩芯多呈砂土状，局部夹硬质岩块，非均质，遇水易软化。岩体基本质量等级V级。分布普偏u-2-2强风化闪长岩（碎石状）灰黄色、灰紫、灰红色，密实,取出岩芯多呈碎石、碎块状夹砂土状，局部夹硬质岩块，非均质，岩体基本质量等级V级。局部分布u-3中风化闪长岩灰白色、灰色，矿物成分主要为石英、角闪石、云母及暗色矿物，岩石较坚硬，岩芯呈柱状短柱状、碎块状，

9、锤击声脆，不易破碎，断面粗糙，紧闭微张裂隙较发育，裂隙面可见铁钵质斑纹及方解石细脉充填，岩芯基本完整，为较硬岩较软岩，岩体基本质量等级IV级。分布普偏u-4微风化闪长岩灰色、灰绿色、灰黄色、肉红色，块状结构，矿物成分主要为石英、角闪石、云母及暗色矿物，岩石坚硬，芯呈柱状短柱状，锤击声脆,不易破碎,断面粗糙,微张裂隙稍发育，分布普偏时代成因层号岩土名称岩性特征分布区段岩芯完整，为较硬岩坚硬岩，岩体基本质量等级II级。图5穿越高铁段周边地质探孔布置平面示意图图6地质描述示意图(2)水文地质依据地下水的埋藏条件和赋存条件，可分为松散岩类孔隙潜水、松散岩类孔隙微承压水、基岩地下水。孔隙潜水主要分布于岗

10、间坳沟地段，含水层主要为粉土和填土，水量一般较小。微承压水主要分布于岗间坳沟地段和接近XX站为河漫滩地段，含水层主要为3层、4层的混合土。在河漫滩地段-2c2粉土层弱透水，厚度较厚，与下部基岩裂隙水相接，水量较丰富。其他地段水量一般较小。基岩地下水：该区间基岩岩性受构造控制，由角砾状灰岩、闪长岩组成，岩体总体较破碎，裂隙发育，灰岩有溶蚀迹象，局部见溶孔，根据场地岩土层分布，结合区间深度，将基岩地下水类型可划分为以下二个：a：灰岩裂隙岩溶水：水量一般较大，富水性、透水性较好。b：火成岩裂隙水：主要分布于闪长岩裂隙中，为弱含水,故此类含水岩组富水性一般不大，但在火成岩与沉积岩接触带的破碎处以及岩体

11、较坚硬裂隙又较发育的地段，富水性较好些。本段主要穿越含水层为闪长岩含水层，为弱含水，富水性一般不大。1.5 周边环境区间穿越沪宁城际铁路，共有铁路线两条，铁路线呈东西走向，盾构区间以左转曲线向XX站掘进。隧道将从铁路下方的CFG桩加固区中穿过，区间隧道结构顶距保护板板底10.014m。区间线路西侧为红山路，沪宁城际铁路南侧为沪宁普铁。沪宁城际铁路2 .工程特点（1）沉降控制要求高沪宁城际铁路及既有线铁路均开行有高速动车组列车，轨面平顺性、电化柱沉降控制要求较高；沪宁城际正线采用CRTS-I型板式无昨轨道，轨道板基础沉降控制要求高。（2）穿越密集桩基根据前述资料显示，沪宁城际预留了地铁隧道盾构穿

12、越通道，但通道位置有限，线路设计位置处隧道结构与上部及两侧桩基净距最小处仅4.4米，对盾构推进轴线控制要求高。（3）盾构隧道曲线段大坡度推进本穿越段线路存在29%。的大纵坡及转弯半径505米的左转弯平面区间，左、右线盾构在该段施工时均为上坡及左转弯。盾构施工过程中应特别注意控制盾构姿态、千斤顶推力、土压力等施工参数的控制，并根据地面监测情况随时进行调整，避免对地层扰动过大，从而引起地面沉降。3 .施工方案编制说明3.1 编制目的盾构穿越运营当中的沪宁城际铁路，施工风险较大。为了指导盾构顺利穿越城际铁路，减小盾构施工对铁路运营的影响，特编制本专项方案。3.2 主要技术依据(1)中华人民共和国国家

13、标准地下铁道工程施工及验收规范GB50299-2003；(2)中华人民共和国国家标准盾构法隧道施工与验收规范GB50446-2008；(3)地铁设计规范(GB50157-2003)(4)混凝土结构设计规范(GB50108-2002)(5)地铁工程防水技术规范(GB50108-2001)(6)建筑抗震设计规范(GB50011-2001)及局部修改(7)建筑结构可靠度设计统一标准(GB50068-2001)(8)建筑结构荷载规范(GB5009-2001)(2006年版)(9)建筑地基处理技术规范(JGJ79-2002)(10)南京地铁三号线XX标土建工程XX站XX站区间勘查报告、设计文件及相关资料

14、(11)客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准铁建设2005160号(12)客运专线无昨轨道铁路工程施工质量验收暂行标准铁建设200785号(13)高速铁路设计规范铁建设2009209号(14)国家其他相关规范及标准。3.3 编制原则盾构穿越沪宁城际铁路引起地面沉降的主要原因分析:（1）盾构推进过程中引起的土层受扰动，是引起地表沉降的主要因素。（2）受扰动土的再固结。一是地层因土体中孔隙水压力变化产生排水固结变形引起地面沉降。二是土体受扰动后，土体骨架还发生持续很长时间的压缩变形，在此土体蠕变过程中产生的地面沉降。（3）盾构施工过程中各项施工参数设定如掘进速度、土压设定、同步注浆量等均是影响

15、地面沉降的主要因素。综上所述，在已知盾构穿越的土层性质、覆土深度、隧道直径及施工方法后，控制好盾构施工参数确保铁路安全。4 .机械设备情况XX站xx站区间盾构选型主要依据XX站xx站盾构区间招标文件、岩土工程勘察报告及南京地铁三号线盾构穿越房屋段盾构机验收标准，参考国内外已有盾构穿越铁路工程实例及相关的盾构技术规范，按照适用性、可靠性、先进性、经济性相统一的原则进行盾构机的选型。本标段地质情况复杂，地层起伏变化大。既有粘土粉土,也有强度高达100Mpa的微风化岩，因此本标段需选择具有破岩能力的复合式土压平衡盾构机。综合上述条件本标段选用2台德国海瑞克公司生产的复合式土压式平衡式盾构机。设备主要技术规格如下：盾构设备的主要技术规格表主要部件