城市地铁盾构施工组织设计.docx

S市地铁南北线一期工程试验段a-b区间盾构施工投标文件 (施工组织设计)中铁第XX工程局xxx年x月x日目 录第一章 施工技术投标书综合说明1第一节 工程概况1第二节 施工组织设计1第三节 施工组织设计目标2第四节 施工组织设计编制原则2第二章 我局承建S市地铁工程的战略部署和具备的有利条件6第一节 战略部署6第二节 有利条件8第三章 工程概况18第一节 工程规模、位置及周围环境18第二节 工程地质及水文地质193.2.1 工程地质193.2.2 水文地质23第三节 设计施工方案283.3.1 试验段施工方案283.3.2 c站b站区间施工方案28第四节 设计防水方案28第五节 工期要求29第四章 施工前的准备工作30第一节 施工场地布置304.1.1 试验段施工场地布置说明304.1.2 a-b区间施工场地布置说明364.1.3 电力供电系统384.1.4 给排水系统394.1.5 通风系统404.1.6 施工期间的交通疏导404.1.7 界面接口协调管理44第二节 补充地质钻探46第三节 建筑物及管线的调查474.3.1 建筑物的调查474.3.2 地下管线的调查514.3.3 地层加固52第五章 施工部署、总体方案及总体筹划54第一节 总体安排依据54第二节 总体安排55第三节 工程进度安排585.3.1 前期准备585.3.2 试验段工程施工595.3.3 a-b区间施工625.3.4 隧道修补及工程收尾63第四节 施工进度计划横道及网络图635.4.1 施工进度计划横道图635.4.2 施工进度计划网络图63第五节 用水用电计划和拟投入的劳动力665.5.1用水、用电计划665.5.2 现场拟投入施工人员表665.5.3 劳动力强度曲线66第六章 施工组织机构69第一节 施工组织机构说明69第二节 管理组织机构图70第三节 现场主要人员安排71第四节 主要人员简历与经验表72第七章 主要机械设备表97第八章 盾构工作井施工102第一节 施工思路102第二节 主要施工工艺及施工方法1028.2.1 前期工作1028.2.2 盾构工作井围护结构施工1028.2.3 井点降水1068.2.4 盾构工作井土方开挖及支撑1068.2.5 井体结构施工1078.2.6 盾构进、出洞段土体加固108第九章 暗埋段施工110第一节 施工思路110第二节 施工准备及第一期围挡施工方法1109.2.1 施工准备1109.2.2 暗埋段围护结构施工1119.2.3 井点降水1119.2.4 暗埋段开挖与支撑1119.2.5 暗埋段主体结构施工112第三节 第二围挡期施工方法113第四节 暗埋段工程收尾113第五节 暗埋段的特殊技术处理措施1149.5.1 周边建筑物的保护措施1149.5.2 雨水泵站的技术处理措施115第十章 敞口段施工116第一节 敞口段围护结构施工116第二节 井点降水116第三节 敞口段土方开挖及支撑117第四节 敞口段主体结构施工117第五节 敞口段工程收尾117第十一章 盾构机118第一节 盾构机来源11811.1.1 设计方案盾构机来源11811.1.2 优化方案盾构机来源118第二节 区间地质条件对盾构机的技术要求126第三节 盾构机选型与盾构机基本工作原理126第四节 盾构机主要功能部件与结构12811.4.1 盾壳与盾尾12811.4.2 开挖机构12911.4.3 管片运送与拼装机构13111.4.4 推进机构13111.4.5 排送机构13211.4.6 壁后注浆系统13211.4.7 电力、液压动力站13211.4.8 辅助设备133第五节 主要技术参数表134第六节 关键技术参数计算13611.6.1 盾构推力13611.6.2 盾构推进功率13911.6.3 刀盘扭矩14011.6.4 刀盘驱动功率14011.6.5 盾构灵敏度140第七节 附图141第十二章 管片生产145第一节 管片生产工艺流程145第二节 管片生产安排146第三节 管片生产技术要求14712.3.1 主要原材料及预埋件14712.3.2 钢筋及钢筋骨架14712.3.3 混凝土配比设计14712.3.4 混凝土浇筑14812.3.5 管片养护存放及运输15012.3.6 材料检验、管片精度及外观检查150第十三章 试验段盾构法隧道施工153第一节 工程概况153第二节 试验段工程特点153第三节 盾构施工中技术措施15313.3.1 管线保护15413.3.2 盾构穿越不良地层施工15413.3.3 盾构穿越河施工15413.3.4 盾构穿越房屋基础施工15613.3.5 盾构进、出洞加固地层处理措施157第四节 盾构施工流程159第五节 盾构机下井160第六节 盾构机安装调试163第七节 盾构出洞164第八节 盾构掘进16613.8.1 盾构初始掘进16613.8.2 盾构正常推进167第九节 盾构进洞177第十节 出洞洞门施工178第十一节 a站盾构调头方案179第十二节 下行线施工181第十三节 曲线段施工181第十四节 进洞洞门施工182第十五节 盾构机解体、外运182第十六节 管片运输和衬砌拼装施工183第十七节 防水施工18513.17.1 隧道防水处理18513.17.2 泵房防水处理18713.17.3 洞门防水处理188第十八节 隧道修补189第十四章 a-b区间盾构法隧道施工190第一节 工程概况190第二节 工程特点190第三节 盾构施工中的技术措施19014.3.1 管线及地质不良段19114.3.2 盾构穿越房屋基础施工19114.3.3 盾构施工中的加固技术措施191第四节 盾构施工流程193第五节 盾构隧道施工194第十五章 通道与泵房施工197第一节 试验段泵房施工197第二节 a-b区间通道与泵房施工19715.2.1 通道施工加固措施19815.2.2 联络通道开挖19815.2.3 泵站集水井开挖19915.2.4 混凝土浇筑199第十六章 内河钢筋混凝土盖板施工200第一节 施工方案200第二节 施工方法200第十七章 桩基托换处理技术207第一节 No7号楼桩基的处理技术20717.1.1 工程概况20717.1.2 周边环境及水文地质情况20817.1.3 桩基托换施工程序及方法20917.1.4 原桩破除施工程序211第二节 No16号楼桩基的处理技术21117.2.1 工程概况21117.2.2 周边环境及水文地质情况21217.2.3 桩基托换施工程序及方法213第十八章 施工监测方案214第一节 监测方案设计和测点布设原则21418.1.1 监测组织机构21418.1.2 设计原则21418.1.3 测点布设原则21518.1.4 主要监测仪器216第二节 监测点的布置21818.2.1 监测目的21818.2.2 监测内容21818.2.3 测点布置219第三节 施工监测22318.3.1 监测频率与仪器22318.3.2 检测控制标准22518.3.3 监测资料的收集整理和信息反馈22518.3.4 监测措施227第十九章 环境保护措施228第一节 环境保护重点228第二节 环境保护原则228第三节 环境保护体系229第四节 环境保护措施23019.4.1 管线保护措施23019.4.2 地面建（构）筑物的保护措施23019.4.3 城市环境保护措施231第二十章 质量保证体系232第一节 质量方针232第二节 质量目标232第三节 质量体系232第四节 质量体系要素职能分配232第五节 质量保证体系233第六节 项目经理部组织机构235第七节 项目经理部各职能部门和人员质量职责235第八节 质量要素的控制24020.8.1 合同评审24020.8.2 文件和资料控制24020.8.3 物资采购的控制24120.8.4 顾客提供产品的控制24120.8.5 产品标积和可追溯性控制24120.8.6 施工准备的控制24220.8.7 工序控制24220.8.8 施工设备控制24320.8.9 施工安全控制24320.8.10 环保与文明施工控制24320.8.11 检验和试验控制24420.8.12 检验、测量和试验设备的控制24420.8.13 检验和试验状态的控制24520.8.14 不合格产品的控制24520.8.15 纠正和预防措施24520.8.16 物资搬运、储存控制24520.8.17 工程保护和交付24620.8.18 质量记录的控制24620.8.19 培训24620.8.20 服务24720.8.21 统计技术247第二十一章 安全监控网络、安全体系248第一节 安全监控网络248第二节 安全体系249第三节 安全保证措施25021.3.1 安全目标25021.3.2 安全保证措施250第二十二章 施工保证措施255第一节 工期保证措施255第二节 质量保证措施258第三节 文明施工措施268第四节 混凝土及结构质量控制措施272第五节 防水工程质量控制措施275第六节 成品保护措施276第七节 防洪及防暴雨措施277第八节 地表和地下水的防范措施278第九节 突发事件的处理措施27822.9.1 停电事故的预防处理措施27922.9.2 管线路的处理措施279第十节 地面沉降控制措施279第一章 施工技术投标书综合说明本册内容充分按照招标文件要求进行编制，包含以下几部分内容。第一节 工程概况按照业主提供的招标文件，在认真学习、领会业主工期、造价、质量以及设计文件中安全稳妥维护环境稳定意图的基础上，把与施工组织设计密切相关的内容进行概述，它被作为进行施工组织设计编制的最重要基础材料。第二节 施工组织设计施工组织设计文件是本册的核心内容。施工组织设计主要依据招标文件，在充分考虑我局现有的技术水平、施工管理水平和机械配套能力的基础上，围绕着确保安全、保证质量、缩短工期、降低造价的目标来编制施工组织设计。在施工组织设计过程中，我们依据招标文件，结合工程特点和我们的施工能力对设计文件中涉及的各单项技术按设计、施工要求进行了细化，针对招标文件中所提出的安全、文明施工、质量和工期目标，从劳、材、机等几个方面提出了合理的组织计划和相应的保证体系。编制上述文件的主要依据包括：(1)S市地铁南北线一期工程盾构第一标段招标文件及澄清问题；(2)xxx年x月x日S市地铁总公司标前会议精神及现场调查资料；(3)设计、施工过程中涉及的有关规范、规程；(4)我局现有的技术水平、施工管理水平和机械设备配套能力；第三节 施工组织设计目标人身安全目标：杜绝死亡、重伤事故，杜绝重大交通、重大火灾事故，轻伤率控制在3以内。工程安全目标：各种变形均控制在允许范围内，地下管线不断不裂，地上建筑物及环境稳定。质量目标：本标段工程质量达到优良，确保省（部）优质工程，争创鲁班奖。工期目标：确保招标文件规定合同工期中的总工期以及节点工期要求，并力争提前。文明施工目标：确保达到S市级文明工地，争创省级文明工地。第四节 施工组织设计编制原则1、以确保安全为前提，具有可操作性。2、选择合理的施工方案，降低工程造价。3、采用ISO9002质量标准全方位控制施工过程。4、采用监控系统和信息反馈系统指导施工。5、地面及地下按照S市文明工地标准做好文明施工。6、各种技术难题超前进行研究，以预防为主。第五节 本工程特点、难点及重点1、施工场地小，交通疏导复杂。本标段由试验段和a-b区间两部分组成，两部分施工场地均不足3000m2，尤其是试验段不仅要完成679m双线隧道的盾构推进，还包括敞口段、暗埋段和盾构工作井等工作任务，且敞口段及暗埋段斜向穿越d西侧道路，采用明挖法施工，需阻断e交通，给d和e的交通疏导造成了较重的压力，因此，合理布局施工场地缓解地铁施工与道路交通的矛盾是本工程的重点和难点。2、工期要求紧，环境复杂。本工程试验段工期共17个月，a-b区间工期共14个月，质量标准达到综合评定优良等级，同时对现有环境控制和衬砌管片制作、拼装的施工精度均提出了较高的要求，所以协调控制好地面和井下出碴进料运输系统的运行组织，合理解决好地下障碍物和不良地质地段的技术措施，保证进度目标和质量目标的实现是本工程的关键。3、盾构穿越房屋桩群基础，施工难度大。本标段两区间多次穿越建筑物密集区，特别是试验段盾构穿越S市陶瓷厂厂房和a-b区间盾构穿越i大厦南侧群房均为盾构穿越桩群基础，桩基深度在隧道底面标高以下，影响盾构掘进的桩基数量较多，给盾构掘进施工和建筑物的安全保护造成了相当大的难度，如何针对地面建筑物、桩群基础情况和周边地质状况制定可靠的施工方案，有效地实现盾构机的安全穿越是本标段施工中最大难题。4、盾构掘进穿越线路曲线多，方向控制难。本标段区间隧道曲线多，且隧道纵坡变化大，在竖曲线和平曲线、缓和曲线上施工，盾构掘进方向控制难，管片衬砌拼装精度控制难度大，所以需精确控制盾构掘进方向很重要。5、隧道综合防水难度大。本标段地下水位较高，隧道通过区域地下水压力大，且盾构法施工管片拼缝多，因此衬砌管片的防水处理至关重要，除管片自身制作质量、运输、拼装精度、接缝密封外，更重要的是环形间隙填充与注浆、螺栓孔密封、洞门防水、联络通道接口防水等众多内容。施工中如何将各影响因素始终置于可控状态，确保建成后隧道结构不渗漏并保持百年效果是本工程的重点。6、施工周围环境保护、接口协调难度大。本标段分两个区间隧道，两次始发、两次调头与三个车站施工单位进行接口协调。此外，施工中要涉及城市道路交通、地面建筑与地下管线的调查与保护，施工过程中的补充地质调查、地表监测、等级施工生产、生活中大量与城市环卫、消防、交通和文明施工等有关工作，环保难度大，工作量也大。这对保证施工顺利进行十分重要。7、盾构穿越富水粉砂层施工技术要求高。本标的试验段，盾构需穿越近200m长的富水粉砂层地段。在盾构穿越时如何防止涌水、涌砂，要求有严密的技术措施。第二章 我局承建S市地铁工程的战略部署和具备的有利条件第一节 战略部署S市地铁是继北京、上海、广州、深圳等城市地铁工程之后启动的规模较大的城市工程，积极参与进而承建S市地铁工程是我局2000年度工作会确定的重要战略目标。为能够实现这一战略目标，局已成立了由副局长、总工程、总经济师、局S市办事处主任等人员组成的S市地铁工程投标领导小组，负责S市地铁工程投标及中标后施工的组织、领导、协调工作。尽管我局参加了S市地铁a车站投标未中标，这说明我们的投标文件在某些方面还存在着不足，我们及时总结教训，分析不足，这次S市地铁总公司又一次给了我们参与“S市地铁南北线一期工程盾构第一标段”投标竞争的机会，这是业主对我们的信任，它将是实现我局承建S市地铁工程战略部署的机遇和挑战。我们将在认真领会招标文件的基础上编制出投标文件，如果业主将本标段授予我局，我局将作如下承诺：(1) 尽快成立局S市地铁工程指挥部，局已召开办公会明确分工，局总工程师全力负责S市地铁工程，任局指挥部指挥长。确保在施工准备、工序转换、关键技术处理以及盾构出洞100m试验段时间内均在现场，每年在现场时间不少于6个月，特别是在前期工作。(2) 由曾参加过北京地铁西单站工程施工，在广州地铁东山口站和上海地铁江苏路站担任项目经理具有国家一级项目经理资质，荣获“全国优秀项目经理”称号的高级工程师出任项目经理。(3) 聘请国内从事盾构设计、施工方面的老专家及具有现场施工丰富经验的管理人员作为顾问，确保该工程安全顺利完成。(4) 我们将与西南交通大学、同济大学共同联合对盾构管片的设计优化以及对施工过程中可能出现的问题进行专题科研研究，以减少施工中的不安全因素，达到加快工期、减少漏水，确保安全，降低造价的目的。(5) 我局人员、材料、设备调整余地较大 ，我们将按照投标文件和工程实际，上好人员、机械、设备，确保万无一失。(6) 根据本工程实际情况，局科研处、技术处、设备处将组织专职机构，对盾构施工，作为一个重点进行项目技术指导，把关。第二节 有利条件参加该标段竞标，我局具有以下有利条件：(1) 我局已多次召开办公会，局将把S市地铁工程的施工，列为全局首号工程，从人力、物力、财力上已作好了充分的准备，确保兑现合同承诺。(2) 具有在城市施工中不同地层下明挖、盖挖及超浅埋暗挖洞室施工的实践经验(类似工程详细情况见表2.1，表2.2）。类似工程施工经验表（一） 表2.1项目工程名称工程内容地铁车站工程地铁区间工程(3) 具有城市施工多方协调和文明施工的经验(4) 拥有足够的力量投入本工程施工设备人员力量：近几年来我局先后参加了多个城市地铁及市政工程的施工，购置了多种配套的地下工程施工设备及部分专用施工设备，队伍正休整等待。资金力量：如业主采用设计方案，我局已与xx地铁盾构公司签定租赁协议，租用其盾构设备；如业主采用优化方案，局已准备足够资金购置新设备，如中标，即可提供适应S市地铁的设备，以保证工程安全优质按期完成。(5) 具有前后方呼应，强化组织管理的铁道兵优良传统一旦我局中标，我局将把该项工程作为全局的重点工程，在人力物力大力支持的基础上，局科研处还将派一个课题组进驻现场实行科研先导；在组织机构上将以局总工程师总负责，选择具有城市施工经验的管理人员组成局S市地铁指挥部，对项目实行现场直接指挥。第三章 工程概况第一节 工程规模、位置及周围环境本标段的工程施工方法有两种。其中，从河北侧至盾构工作井范围为明挖法施工的区间隧道（分敞开段U形结构和暗埋段矩形结构）。该线路平面自河北侧起，沿着d向北，由路中偏向路西侧，沿多幢26层居民楼旁穿越至盾构工作井。占用d西侧施工对道路交通有较大的影响，此部分施工围挡占用时间要合理安排并尽可能短。另外从盾构工作井至a站南端及从b站南端至c站北端二区间为盾构法施工的区间隧道。盾构从工作井出洞，在h桥西侧穿越内河，斜穿S市搪瓷厂桩基群，经d路中，至a车站南端头井内，随后调头下行推进至盾构工作井内。后经转场至b站。在b站至c站区间，盾构从b站出发沿i路东侧穿越i大厦经i路路中推进，且在c北端头井调头返回，b站南端头井线路纵坡呈V形，最大纵坡为33。第二节 工程地质及水文地质3.2.1 工程地质1、试验段在地貌上隶属于岗前洪积扇古河冲积漫滩单元，经长期人类堆填改造，现地势较为平缓。试验段地层自上而下分别为：1杂填土：杂灰黄色，松散，主要由碎石、块石及少量粘性土组成，极不均质。表层普遍为水泥地坪或沥青路面，层厚1.06.0m，场地均有分布；2b34素填土：灰灰黑色，软流塑，含淤质，以粉质粘土夹碎砖瓦为主，层厚1.68.1m，场地均有分布；11c3粉土：灰黄色，稍密，夹软塑粉质粘土，具铁锰质浸染斑点，不均质，层厚0.34.8m，场地均有分布；12b2粉质粘土：灰褐灰色，湿，可塑，局部软塑，夹薄层粉土、层面粉砂，具铁锰质浸染，不均质，层厚1.74.8m，分布局限；21b34粉质粘土：灰灰褐色，饱和，软流塑，含淤质及少量腐植物，夹层面粉砂或薄层粉土，有螺壳，具层理，欠均质，层厚较大，厚度2.813.5m；22d3粉砂：灰色，饱和，稍密，夹粉质粘土及粉土，具层理，含贝壳，欠均质，一般厚度1.75.8m；23c23粉土：灰色，饱和，稍密中密，夹淤泥质粉质粘土、粉砂，含腐植物，具层理，欠均质，厚度变化大，一般2.319.2m；24d23粉砂：灰色，饱和，稍密中密，深部密实，夹薄层粉土，含云母片，具层理，欠均质，厚度变化大，一般2.319.2m；3b3粉质粘土：灰暗灰绿色，软塑，局部流塑，偶呈可塑状，夹粉土和植物碎片，不均质；11b2粉质粘土：青灰灰黄色，可塑，局部硬塑，偶夹粉土，有铁锰质结核、斑块，多见姜结石，欠均质，厚度4.07.7m；24e粉质粘土混卵砾石：灰黄色，粉质粘土呈软可塑状，卵砾石含量1020%，一般直径24cm，个别达9cm，次圆状，偶夹棕红色风化物，不均质，厚度1.92.3m，分布局限；11b23粉质粘土：灰黄色，可塑，局部软塑，偶夹粉土，并受铁质浸染；32c12粉土：灰黄褐黄色，密实至中密，夹粉砂，中下部粉细砂含量渐高，受铁质浸染，偶夹粉质粘土和紫红色泥质粉砂岩风化物，欠均质，厚度1.06.9m，场地均有分布；33b1粉质粘土：褐黄色，硬塑，含丰富铁锰质结核，欠均质，层厚5.7m；4e粉质粘土混卵砾石：灰黄色，卵砾石含量2040%左右，砾径38cm，个别达11cm，呈次圆状，成份以石英质、燧石质为主，不均质，局部充填中粗砂，层厚0.34.0m，场地均有分布；Klg1强风化粉砂质泥岩：浅紫红色，岩芯呈土状，中下部呈碎块状，风化裂隙发育，手掰易碎，遇水易软化，场地均有分布；Klg2中风化粉砂质泥岩：浅紫红色，局部夹泥质粉砂岩，岩芯呈短柱状，裂隙较发育，泥晶结构，层状构造，场区均有分布。试验段中明挖段穿越地层为软弱粘性土和松散填土；盾构段穿越21b34淤泥质粉质粘土、12b2粉质粘土、22d3粉砂、23c3粉土。2、cb段在地貌上隶属于古河漫滩，地面较平坦，为沥青路面。地层自上而下为：1杂填土：杂色、松散，主要由粘性土、碎砖、石块组成，极不均质。表层为沥青路面，深部则以粉质粘土为主，夹大量碎砖、石块。层厚0.91.0m。2素填土：灰黄灰色，很湿，软塑，局部可塑，以粉质粘土为主，夹少量碎砖石块，含腐植物，不均质，高压缩性，低强度。层厚1.14.2m。11c2粉土：灰黄色，很湿，中密，含铁质斑点及云母片、贝壳等中偏高压缩性，低强度。层厚0.83.3m。12b2粉质粘土：灰黄色，湿，可塑，局部硬塑，含少量Fe、Mn质结核，中偏高压缩性，低强度，不均匀。层厚2.77.9m。2b34粉质粘土：灰深灰色，饱和，软流塑，含淤泥质，夹贝壳腐植物及粉土薄层。高压缩性，低强度，不均质，层厚4.012.6m。3b23粉质粘土：灰色，很湿，可塑软塑，夹铁锈斑点及腐植物，粉土薄层。中偏高压缩性，低强度，较均质。层厚1.35.6m。11b12粉质粘土：青灰色，湿，硬可塑，粘性较大，夹铁锰质斑块。中偏高压缩性，中低强度，较均质。层厚2.48.8m。12b34淤泥质粉质粘土：灰黄色，很湿，软流塑，含较多腐植物，有机质含量较高，局部呈可塑状，夹粉土薄层，中偏高压缩性，低强度。仅DTS98孔揭露厚度达5.2m。12c1粉土：灰黄色，湿，密实，夹腐植物，含云母片及铁质斑点。中等压缩性，中等强度。层厚2.07.7m。31b12粉质粘土：土黄色，湿，硬可塑，含铁锰质结核，夹粉土。中等压缩性，中高强度。层厚2.57.7m。32c1粉土：灰黄色，湿，密实，含少量云母片及铁质斑块，夹薄层粉质粘土。中等压缩性，中高强度。层厚2.48.5m。33b2粉质粘土：褐黄色，湿，可塑，局部硬塑，夹少量粉土，砂性高，底部夹少量小砾石。中偏高压塑性，中低强度。层厚1.611.4m。4e粉质粘土混卵砾石、中粗砂混卵砾石：灰黄褐黄色，密实，粉质粘土含量变化大，局部含较多中粗砂，分选性差，卵砾含量3050%，卵砾直径26cm不等，个别达11cm，成份以石英岩质为主，次圆圆状，不均质，低压缩性。层厚1.32.2m。K1g1强风化泥岩：棕红色，上部岩芯呈土状、砂土状，中下部呈碎块状，手捏易碎，夹粉砂质泥岩块，且风化裂隙发育。层厚1.13.4m。K1g23中微风化泥岩：浅紫红色，岩芯呈短柱长柱状，夹薄层粉砂质泥岩，有灰白斑点，裂隙较发育，呈微张或闭和型，隙中有铁黄色锈斑，倾角一般在4070之间，泥晶结构，层状构造。层底未揭穿。a-b区间穿越粉质粘土和淤泥质粉质粘土层。3.2.2 水文地质1、试验段地表水主要为内河，水深0.31.2m，河水主要来源于大气降水汇集和沿岸生活污水排放，标高在5.8m左右，日水位变幅1.0m左右。场地地下水类型主要为浅部孔隙潜水和深部孔隙微承压水。浅部孔隙潜水主要赋存于层填土、层粉土、粉砂中。长乐路以南段砂性土厚度较薄，颗粒较细，粘性土含量较高，故富水性、透水性较弱；长乐路至a段砂性土厚度较大，成分单纯，颗粒略粗，富水性及透水性较好。地下水主要接受大气降水、河水、管道渗漏水补给，地表水与地下水具一定水力联系。深部孔隙微承压水主要赋存于32c粉土夹粉砂及粉质粘土混砂砾中，接受上部垂向越流补给与外围侧向补给，其迳流滞缓。场地混合地下水位埋深0.93.8m，水位变化受大气降水入渗影响显著，年变幅0.81.5m左右。地下水对钢筋混凝土无侵蚀性。2、cb段土体中的地下水主要为孔隙水与孔隙微承压水，分别赋存于1、11c2、及12c1、32c1、4e土层中，其水位变化受大气降水入渗影响显著；基岩地下水主要为裂隙水；各层透水性均较差，地下水运移滞缓。枯水季节测得的混合地下水位埋深0.91.2m。地下水对钢筋混凝土无侵蚀性。围岩类别及土石分级一览表岩土层号工程地质特征围岩类别土石等级备注-1杂填土：松散，成份复杂，不均质，透水性较强I-2素填土：软塑，局部可塑，以粉质粘土为主，不均质II松土-1-1c2粉土：中密，欠均质，微透水II松土-1-2b2粉质粘土：可塑，局部硬塑，不均质，中高压缩性II普通土-2b3-4粉质粘土：软流塑，夹粉土薄层，不均质，高压缩性II松土-3b2-3粉质粘土：可软塑，夹粉土薄层，不均质，中高压缩性II松土-1-1b1-2粉质粘土：硬可塑，较均质，中高压缩性II普通土-1-2b3-4淤泥质粉质粘土：软流塑，夹粉土薄层，中高压缩性II松土-1-2c1III松土-3-1b1-2粉质粘土：硬可塑，夹粉土III普通土-3-2c1粉土：密实，夹薄层粉质粘土III普通土-3-3b2粉质粘土：可塑，局部硬塑，夹少量粉土，中高压缩性，局部分布II普通土-4e粉质粘土，中粗砂混卵砾石：密实，卵砾含量30%50%，卵砾直径2-6cm，个别达11cmIIIIIII硬土K1g-1强风化泥岩：上部岩芯呈砂土状，中下部呈碎块状，遇水软化IIIIIIII硬土K1g-2-3中微风化泥岩：夹粉砂质泥岩，薄层裂隙较发育，遇水易崩解软化IIIIV软石第三节 设计施工方案3.3.1 试验段施工方案K5+073.688K5+366.747段隧道采用明挖法施工，其中K5+073.688K5+185.000为敞开段，K5+185.00K5+366.747段为暗埋段，基坑支护均采用SMW工法，即采用水泥土搅拌桩内插H型钢作为围护结构。K5+386.550K6+065.900段隧道采用盾构法施工，盾构工作井设在K5+366.747K5+386.550。盾构机沿上行线掘进至a站调头，沿下行线掘进至盾构工作井。3.3.2 c站b站区间施工方案c站北侧端头（K8+352.550）b站南侧端头（K9+276.606）区间隧道上下行线全部采用盾构法施工，盾构机从b站工作井出洞，沿下行线掘进至c站盾构机调头，再沿上行线掘进至b站工作井进洞。区间联络通道及泵房采用暗挖法施工。第四节 设计防水方案隧道防水设计综合考虑以下五个方案以确保工程各部位达到所要求的防水等级。1.管片自身防水管片混凝土采用密实级配，抗渗等级0.8MPa，具有良好的自防水性能；管片制作采用高精度钢模，钢模制作允许误差为 0.4mm，防止管片拼接出现错台，管片错台不得超过4mm。2.接缝防水沿管片肋面四周设置一道密封垫以保证接缝防水。密封垫选用符合标准的氯丁橡胶或遇水膨胀橡胶，采用批准的粘合剂按操作方法将密封垫牢固的粘接于管片上，并视拼装成环的需要加以润滑。相邻密封垫产生10mm的搭接误差时仍能达到设计的防水要求。3.螺栓防水管片螺栓接头设置止水垫圈。4.嵌缝管片设计预留合适的嵌缝沟槽。5.管片外围防水盾尾空隙注浆设计选用适宜的配比及材料并精心施工以形成稳定均匀的管片外围防水层。第五节 工期要求1、试验段：2000年10月开工，2002年2月完工，工期共516日历天。2、cb段：2002年7月开工，2003年8月完工，工期共427日历天。第四章 施工前的准备工作第一节 施工场地布置4.1.1 试验段施工场地布置说明试验段盾构井与暗埋段同时开工，尽快完成化工研究所位置施工场地范围内暗埋段主体结构，并填土恢复，形成远期暗埋段及敞口段施工及盾构作业时所需的作业场地，因此试验段施工场地布置按两期考虑。1、盾构井及暗埋段一期围挡施工阶段场地布置说明暗埋段采用明挖顺作法施工，占用了南侧大部分施工场地，因此该阶段施工场区主要布置在场地北部，包括场地平整及硬化，施工区域划分，临时设施搭建等工作。（见图4.1）。 围墙和大门围墙形式按招标文件要求确定，大门设在场地东北角，门边设置洗车槽及门卫值班室。 场地平整及硬化施工现场卸土至d路面标高，场区内除盾构施工工作场地及暗埋段开挖区域作特殊处理以外，场内运输道路部分采用20cmC20钢筋混凝土，其余硬化考虑10cm厚C20混凝土硬化。 办公及生活用房主要包括业主代表及监理工程师办公室，业主代表及监理工程师宿舍，工地办公及会议室、试验室、生活用房、食堂、浴室、厕所等临建设施，其中工地办公及会议室和生活用房按两层搭建，业主代表及监理工程师办公室和宿舍配套设施符合招标文件要求。 钢筋加工及材料堆放场用于暗埋段结构和盾构井结构施工中的钢筋加工、成品及钢支撑和钢围檩堆放。 临时堆土场用于暗埋段土方和盾构井土方开挖施工中，在施工现场内临时堆积。 配电房配电房设在场地东侧盾构工作井井边，其中一路800KVA为远期盾构推进提供动力，另一路350KVA通过厢变转化提供生产和生活用电。2、盾构掘进阶段施工场地布置盾构掘施工阶段场地分为南、北两个相互独立部分，南侧场地用于敞口段及暗埋段施工作业，北侧场地用于盾构掘进施工（见图4.2）。盾构掘进施工场地内拆除一栋生活用房，保留北侧大部分临时设施，并新建集土坑、注浆站、材料库、备用发电机房，铺设桁车走行轨道，划分管片堆放区，挖掘机作业区，出土车辆停放区等。 盾构掘进施工场地布置 集土坑及挖掘机作业区根据盾构推进速度，按两天土方量设置，用于盾构掘进施工中的碴土临时贮存，集土坑设于盾构井西侧，面积1612m，坑深5m，坑边设置挖掘机作业区，配备1台1.2m3挖掘机装土。 注浆站及材料库用于盾构掘进施工中管片注浆，设管道通至盾构工作面处注浆泵。材料库用于贮存注浆材料。 备用发电机房设置备用发电机房并配备一台150kw柴油发电机，作为突然停电时的备用电源。 运输系统井上设两台龙门吊，其中一台最大起吊能力10t，主要用于管片装卸吊运，另一台最大起吊能力16t，负责碴土吊运。为便于施工作业，两台龙门吊主梁均有一定的外伸长度。井下采用以电瓶车为牵引动力的轨道运输系统负责出土进料。 管片堆放区管片堆放区设在盾构工作井西侧，管片按两层叠放，根据管片弦长并考虑两天的管片存放量，管片堆放区面积为8.520.5m。 车辆停放区主要用于碴土外排时运输车辆的临时停放及场内调头。 敞口段、暗埋段施工场地布置敞口段、暗埋段施工场地位于南侧，在化工研究所位置暗埋段结构完成并填土恢复后，硬化该区域施工场地。本场地主要用于暗埋段及敞口段生产作业，生活区设在我局在S市基地，生产作业区布置钢筋加工场，钢支撑及钢围檩堆放场、模板及脚手架堆放场和水泥库等。4.1.2 a-b区间施工场地布置说明a-b区间工地围挡、大门及洗车槽与试验段相同，临建设施与试验段类似，布有业主及监理办公室、宿舍、工地办公室、会议室、试验室、注浆站、材料库、配电房、备用发电机房、生活用房等（见图4.3）。a-b区间桁车系统采用试验段桁车系统，集土坑同样按两天存土量设置，面积2010m，坑深5m，管片按两层叠放，堆放区域面积为298.5m，满足两天的管片施工量。4.1.3 电力供电系统主要包括配电房和发电房。（1）配电房与业主提供的10kv送电线路相接。时使用），现场需总负荷为1150KVA（盾构机800KVA，其它用电350KVA）；（2）电源进入现场配电房后，直接引出回路，盾构机一条，第二条通过变压器（350KVA，10KVA/0.4KV）后，供现场生产和生活用电；（3）施工现场设置备用发电机（150KVA）一台，通过双投开关