上下重叠隧道盾构施工作业指导书

上下重叠隧道盾构施工作业指导书

1、工程概况

1.1工程简介

本标段隧道上下重叠部分包含在红岭站～老街站，老街站～晒布路站二个盾构区间隧道。

红岭站～老街站盾构区间隧道左线长1273.759m 、右线长1262.7m，上下重叠隧道的最小净距为 1.6m（老街站西端头处）。轨面埋深11.0m～37.0m，隧道拱顶埋深约为6.0m～32.0 m。本区间隧道左、右线以14.0m的线间距从红岭站平行出发后，以R=400m 曲线（曲线长度约为300m），在下穿多幢房屋、宝安南路、笔架山渠后，左右线隧道在平面上线间距逐渐缩小，纵断面上轨面高差逐渐加大，在接近桂圆路时，左右线隧道变为完全上下重叠的布置型式（左线在上，右线在下）。左右线以上下重叠的结构型式、R=350m 的曲线（曲线长度约330m ）在下穿布吉河、星港中心和广深铁路桥后进入老街站，上下重叠及过渡线路长度约440m。

老街站～晒布路站盾构区间隧道左线长838.59m 、右线长836.03m，由于受老街站的（车站采用上下重叠的侧式站台形式）控制，左右线隧道（左线在上，右线在下）以轨面高差7.6m的间距（两隧道净距为1.6）从老街站以上下重叠的形式出发后，左右线以R=350m的曲线（右线曲线长度482.545m，左线曲线长度525.008m ）在下穿多幢房屋、东门老街繁华商业区后，在接近东门中路时左右线隧道在平面上线间距逐渐拉开，纵断面上轨面高差逐渐减少，左右线隧道逐渐由上下重叠过渡到左、右平行的结构形式。上下重叠及过渡线路长度约740.0m。

1.2地质条件

红老区间地形稍有起伏，红岭站至变电站段属坡残积区，地势较高，变电站至老街站属冲洪积区，地势平坦，总体上红岭站端高、老街站端低，地面高程4.5m~21.8m。线路所经处楼宇密布，商业发达。本区间线路经过地段，覆土表层为第四系人工填筑的（Q4ml）素填土、杂填土，其下为冲洪积（Q4al+pl）淤泥质土、砂层、粘性土，残积（Qel）粘性土，下伏基岩为花岗片岩（γ23）及花岗片麻岩（Zyk）。盾构隧道通过地段的地质条件复杂，地层起伏较大，主要从花岗岩的可塑状残积土、硬塑状残积土、全、强风化地层中穿越，局部地段从中、微风化岩层和砂层中穿越；且要穿过布吉河古河道，富水性、透水性均较强，对隧道施工影响较大。同时盾构通过地段有部分桩基托换后的旧桩，

地面房屋密集，绝大部分为6～8层的独立柱基础、条形基础或筏板基础，地面沉降控制严格。

老晒区间穿越冲洪积平面区，地势平坦，地面高程一般5m~6m。洞身穿过冲洪积粘性土层、残积土层、风化层，地下水较发育，地质条件复杂。本区间线路经过地段，覆土表层为第四系人工填筑的（Q4ml）素填土、杂填土，其下为冲洪积（Q4al+pl）淤泥质土、砂层、粘性土，残积（Qel）粘性土，下伏基岩为花岗片岩（γ23）及花岗片麻岩（Zyk）。

2、目的

对于小净距隧道施工起到指导作用，通过加强监控量测，根据反馈的信息，调整施工参数，采取诸如地基改良、跟踪注浆等措施确保隧道的变形、应力变化、沉降等方面不超过控制值，确保施工安全、质量。

3、编制范围

适用于红岭站～老街站，老街站～晒布路站二个区间小净距重叠隧道盾构施工。

4、编制依据

4.1深圳轨道交通二期3号线3101工程施工总承合同文件、设计图纸；

4.2 深圳轨道交通二期3号线3101工程详细勘察阶段《岩土工程勘察报告》；

4.3本标段现场调查资料；

4.4国家现行有关施工及验收规范、规则、质量技术标准，以及深圳特区在安全文明施工、环境保护、交通组织等方面的规定；

5、技术标准及要求

建立与本工程结构、环境及地层参数相适应的模型进行数值模拟，分析隧道应力及变形规律，优选最佳施工工序。采用夹土体注浆加固、下洞移动台车支撑等技术，加强施工监控，确保下洞隧道安全。通过对盾构掘进参数的控制，保证同步注浆，并及时进行二次注浆，确保地面沉降可控，防止地面建构筑物破坏。

6、施工程序和工艺流程

先施工下部隧道，后行施工上部隧道。上下隧道盾构掘进的纵向距离净距不小于40环管片的距离，即60m。采用信息化反馈施工，动态调整物理、材料、空间等参数，始终合理控制推进速度，严格控制土仓压力、出土量及盾构姿态变化。

6.1工艺流程框图

7、施工方法

7.1下洞隧道施工

盾构推进过程中，根据此段地质、覆土厚度、地面建筑情况并结合地表隆陷监测结果调整土仓压力，推进速度保持相对平稳，控制好每次的纠偏量，尽量减少对土体的扰动，为管片拼装创造良好的条件。同步注浆量要根据推进速度、出碴量和地表监测数据及时调整，将施工轴线与设计轴线的偏差及地层变形控制在允许的范围内。施工过程同正常施工。

7.2通过下洞隧道进行夹土体注浆加固

7.2.1小净距重叠隧道盾构施工夹土体厚度较小，受隧道开挖扰动影响严重，地层承载力不足，上洞隧道施工过程中盾构机姿态控制难度加大，易导致盾构机“栽头”现象。并且在运营阶段，上洞列车的振动也会对上下洞间所夹土体产生震动，进而引起上下洞盾构隧道变形，影响隧道的稳定性，导致管片变形、隧道位移、螺栓松动或受剪等问题。

为了增强隧道间土体的抗压、抗剪能力，对上下洞间所夹土体进行了注浆加固处理，以保证重叠隧道的施工安全及后期的运营安全。

7.2.2具体要求：

在下洞掘进过程中，首先加大同步注浆量和注浆压力，要求每环注浆量不小于7m3 ，以保证盾尾的土体与管片空隙及相邻土体的密实性。二次注浆浆液采用水泥- 水玻璃双液浆（浆液配合比1∶1；水泥浆水灰比1∶1，水玻璃模数m = 216，浓度35 Be′），注浆压力0.15 ～1.10MPa，每孔注浆量不小于11.8 m3，要求加固后的土体无侧限抗压强度不小于0.4MPa。

在上洞施工中也应加大同步注浆和二次注浆量，并采用同样的方式向洞间所夹土体进行注浆，在二次注浆孔中设置一定长度的注浆管，注浆管距另一隧道的最小距离不应小于50cm。注浆管深入地层中，通过注浆管向上下洞间所夹土体进行注浆，以提高夹土体的强度，浆液采用水泥—水玻璃双浆液，注浆压力为0.5～1MPa，每孔注浆量不小于1.8m³，水泥为42.5级普通硅酸盐水泥，加固范围为每环均进行，要求加固后的土体无侧限抗压强度不小于0.4Mpa。布孔及注浆范围见图7.2.1.

为顺利施工，钢花管取与预留注浆孔（即拼装螺丝孔）直径一样的φ32mm无缝钢管加工制作。杆段预留800mm长的止浆端，不钻孔，顶端加工成椎形，中间每隔150mm间距梅花形布置φ10mm钻孔。钢花管的长度根据上下洞隧道净距现场确定。

7.3上洞隧道施工

为加强盾构掘进控制，减少下洞的隧道竖向移动和结构内力的变化，上洞盾构施工需遵循以下原则：

7.3.1严格以土压平衡状态土压力计算值为盾构掘进施工的土压设定值，严格以理论