盾构进出洞施工方案苏州轨道交通一号线某标土建工程某站区间.docx

工 程

监理审核意见：

项目监理机构（章）：
总监理工程师： 日期：
项管部审批意见：

负责人： 日期：
工程处审批意见：

工程处处长： 日期：
分管工程领导审批意见：
□ 同意。 □ 不同意。

分管工程领导： 日期：
注：1、施工组织设计作为标段、（子）单位工程开工报告一并申报，施工方案提前5日提出申报。
2、分管工程领导、主管领导审批标段施工组织设计；工程处处长审批（子）单位工程施工组织设计及主要的分部分项工程施工方案和专项施工方案；总监理工程师和项管部审批一般分部分项工程施工方案和专项施工方案等。
3、本表与审核单同时使用。
4、本表由承包单位呈报三份，批准后工程处、监理单位各留一份，退承包单位一份。

苏州轨道交通1号线XX标土建工程
xx站～xx站区间

编 制：
审 核：
审 批：

xx股份有限公司
苏州轨道交通1号线XX标土建工程项目经理部
2008年 8月

目 录

1 编制说明 1
2 工程概况 1
2.1 工程范围 1
2.2 区间隧道平纵面设计 2
2.3 工程地质及水文地质 2
2.3.1 地基土构成及特征 2
2.3.2 水文地质条件 5
2.3.3 工程地质条件评价及注意事项 6
3 工程总体筹划 6
3.1 施工进度计划 6
3.2 施工部署 7
3.3 施工现场平面布置 7
3.4 主要机具材料计划 8
4 工程特点、重难点及针对性措施 9
4.1 工程特点 9
4.1.1 安全质量要求高 9
4.1.2 环境保护要求高 9
4.2 工程重点、难点及针对性措施 10
4.2.1 盾构进出洞基地加固 10
4.2.2 盾构粉土、粉砂层进出洞 10
4.2.3 xx浅覆土河床进出洞 14
5 盾构进出洞地基加固 17
5.1 加固工法与要求 17
5.2 加固注意事项 18
5.3 针对性加固方案 18
5.3.1 粉砂层加固施工 18
5.3.2 备用降水井施工 18
5.3.3 xx站北端头加固施工 19
5.4 地基加固施工方案 20
5.4.1 三轴搅拌桩施工方案 20
5.4.2 高压旋喷桩施工方案 23
6 盾构进洞施工方案 26
6.1 施工流程 26
6.2 盾构进洞准备工作 26
6.2.1 洞门复测 26
6.2.2 进洞口地基加固质量检测 26
6.2.3 接收井内布置 26
6.2.4 盾构姿态复测 27
6.2.5 隧道管片拉紧 27
6.2.6 接收井进洞口处降水 27
6.3 盾构进洞 28
6.3.1 洞门混凝土凿除 28
6.3.2 盾构进洞推进 29
6.3.3 盾构进洞段注浆加固 30
7 盾构出洞施工方案 30
7.1 盾构机定位及后座支撑 30
7.1.1 盾构机定位安装调试 30
7.1.2 后座支撑的安装 31
7.2 混凝土洞门凿除 31
7.3 负环安装 32
7.4 出洞止水装置安装 32
7.5 盾构出洞技术措施 32
8 风险分析及针对性措施 33
8.1 盾构进洞不利因素 33
8.1.1 地层特性及不利因素 33
8.1.2 其它不可预计因素 33
8.2 盾构进洞针对性措施 34
9 安全文明施工措施 35
10 应急预案 35
10.1 紧急情况处理流程 36
10.2 风险控制重点 37
10.3 应急措施 37
10.4 应急物资和抢险人员 38

1 编制说明
(1) 苏州轨道交通1号线XX标土建工程招标文件；
(2) 苏州轨道交通1号线XX标土建工程盾构区间施工设计图纸；
(3) 苏州轨道交通1号线XX标土建工程盾构区间岩土工程详细勘查报告；
(4) 苏州轨道交通1号线XX标土建工程补充地质、管线及障碍物勘察资料；
(5) 相关现行国家及当地施工规范及规程：
《盾构法隧道工程施工及验收规范》（DGJ08-233-1999）
《盾构掘进隧道工程施工及验收规范》（征求意见稿）
《预制混凝土衬砌管片》（征求意见稿）
《地基处理技术规范》（DBJ08-40-94）
《地下铁道工程施工及验收规范》（GB50299-2003）
《地下工程防水技术规范》（GB50108-2001）
《地下铁道、轻轨交通工程测量规范》（GB50308-1999）等。
2 工程概况
2.1 工程范围
苏州轨道交通1号线XX标土建工程（金枫路站、金枫路站～汾湖路站～xx站～xx站），包括金枫路明挖车站、三个区间盾构隧道及区间联络通道泵房土建工程施工，工程位置如下图所示：

工程位置示意图
xx站～xx站区间线路右线设计起讫里程：DK3+827.408～DK4+617.700，区间右线长度790.292m；左线起讫里程DK3+827.414～DK4+617.700，区间左线长度791.419m（含长链1.133m）；左右线总长1581.711m，包含盾构区间隧道主体结构、联络通道（与泵房合建）1处及防排水。根据设计，在区间最低点设联络通道兼作区间泵房与集水池。
2.2 区间隧道平纵面设计
(1) 区间隧道内径5500mm，隧道外径6200mm，管片厚度为350mm；
(2) 衬砌采用有一定接头刚度的单层柔性预制钢筋混凝土管片错缝拼装。
(3) 衬砌环类型为标准环、左转弯环、右转弯环三种，转弯环设计为双面楔形环。标准环每环由1块小封顶、2块邻接块、3块标准块构成，环宽1200mm。
(4) 管片混凝土强度C50、抗渗等级S10。管片纵向和环向均采用弯螺栓连接。管片环与环之间用16根M30的纵向螺栓相连接。管片块与块间以12根M30的环向螺栓连接。
(5) 联络通道开口范围采用特殊管片环，即钢管片，以备施工联络通道时用。
(6) 管片间防水采用三元乙丙橡胶为材质、表面复合遇水膨胀橡胶而成的弹性橡胶密封垫；纵缝设嵌缝槽，填设嵌缝材料防水；螺孔与回填注浆孔设材质为遇水膨胀橡胶的密封圈防水。
(7) xx站～xx站区间隧道轴线概况
区间隧道平面：区间隧道自xx站出站后以R=800m的半径转至长江路上，穿过玉山路后，线路以R=2000m的半径转至路侧，再以直线段进入xx站。线路中心间距为13.0m～15.5m。在区间中部设联络通道与泵站合建。
区间隧道纵断面：区间线路自xx站以较大坡度下坡，接缓坡至区间隧道中间最低点，然后以较大坡度上坡，最终以渐变坡度上坡至xx站，区间隧道成“V”型节能坡，区间最大坡度20‰，最小纵坡为3.9‰，线路竖曲线采用5000m半径。
2.3 工程地质及水文地质
2.3.1 地基土构成及特征
本标段地下60.30m以浅地基土属第四系（Q）沉积地层，按其成因类型、岩性和工程性能可划分11个工程地质层，15个工程地质亚层。
地基主要土层特征自上而下分述如下：
(1) 填土层(Q4ml)—层号①
上部为杂填土，松散，下部以素填土、耕植土为主，呈软～可塑状。该层填料较复杂，由粉质粘土与碎砖、碎石填积，局部夹含有机质的淤泥及淤泥质土。厚度一般为1.5～5.0m。
(2) 晚更新世（Q32-3）冲湖积相沉积成因土层—层号③
③～1层粉质粘土～粘土：可～硬塑状态，层顶埋深0.8～3.6m，层厚1.2～4.8m。
③～2粉质粘土：可～软塑，层顶埋深3.0～7.5m，层厚0.4～5.0m。
(3) 晚更新世（Q32-2）浅海相、海陆交互相沉积成因土层—层号④和⑤
④～1粉土：稍密，层顶埋深5.4～9.2m，层厚0.8～5.7m。
④-1a粉质粘土夹粉土：粉质粘土呈软流塑状，粉土呈稍密状，均一性较差，层顶埋深5.5～9.7m，层厚0.8～6.0m。
④～2粉土～粉砂：夹薄层粘性土，稍密～中密状态，层顶埋深6.5～15.9m，层厚2.7～14.1m。
⑤粉质粘土：局部夹淤泥质粉质粘土及薄层状粉土和可塑状的粉质粘土，以软塑～流塑为主。层顶埋深7.3～20.9m，层厚0.5～17.4m。
(4) 晚更新世（Q32-1）湖、冲湖积相沉积成因土层—层号⑥
⑥～1粉质粘土：硬塑～可塑，均质致密，夹粘土。层顶埋深20.0～25.7m，层厚3.3～8.3m。
⑥～2粉质粘土：可～软塑，呈上硬下软状，均质性较差，局部地段无规律性地分布有薄层流塑状粉质粘土和粉土。层顶埋深26.5～31.8m，层厚4.0～13.0m。
⑥～3粉质粘土：软～流塑，夹粉土。
(5) 晚更新世（Q32-1）冲湖积相沉积成因土层—层号⑦
⑦粉土～粉砂：中密～密实状态，局部为细砂，透水富水性良好，局部夹粘性土薄层。层理发育，层顶埋深30.1～38.5m，层厚一般大于5.0m，局部较薄。
(6) 晚更新世（Q31）泻湖相沉积成因土层—层号⑧
⑧粉质粘土：流塑～软塑，局部夹可塑状粉质粘土和粉土、粉砂，均一性差。层顶埋深35.0～41.2m，层厚10.4～21.8m。
(7) 中更新世（Q22）冲湖积相沉积成因土层—层号⑨
⑨粉质粘土：可塑，局部软塑，层顶埋深55.2～61.6m，层厚大于5.0m。
(8) 中更新世（Q21）的古沙洲相沉积成因土层—层号⑩
⑩粉土：中密，局部夹粗砂和粉质粘土，层顶埋深59.8～68.1m左右，层厚大于4.0m。
(9) 中更新世（Q21）滨海相沉积成因土层—层号
粉质粘土：流塑状态。层顶埋深67.0m左右。
各地层物理力学指标见下表：
地层物理力学指标
土层代号
及名称
含水量
ω(%)
重度γ
(kN/m3)
孔隙比
e
压缩性
固结系数
静止侧压
力系数K0
直剪(直快)
直剪（固剪）
三轴(UU)
渗透系数
α1-2
(MPa-1)
Es1-2
(MPa)
垂直
水平
C
(kPa)
φ
(度)
C
(kPa)
φ
(度)
C
(kPa)
φ
(度)
垂直Kv
(cm/s)
水平KH
(cm/s)
①素填土
29.4
18.9
0.869
0.452
4.20

0.60
12.0
8.0
15.0
10.0

③1粘土
24.7
20.2
0.698
0.228
7.53
2.954
2.941
0.46
52.0
12.0
56.0
12.5
77.9
0.4
4.1E-7
4.8E-7
③2粉质粘土
29.5
19.4
0.813
0.275
6.68
3.547
3.629
0.54
23.0
16.8
30.2
17.5
43.7
0.1
2.7E-6
3.5E-6
④1a粉质粘土
30.4
191
0.853
0.372
5.25
3.081
3.309
0.56
7.0
14.7
19.4
18.6
20.8
0.1
4.9E-6
5.8E-6
④1粉土
32.1
18.7
0.919
0.213
15.19
3.778
3.525
0.44
7.0
28.5
8.0
30.0

3.00E-3
④2粉砂夹粉土
28.0
19.2
0.804
0.126
14.94
3.740
3.188
0.42
10.0
32.0
8.0
32.5

⑤粉质粘土
33.3
18.9
0.916
0.441
4.49
3.639
3.333
0.58
10.0
16.1
17.3
16.8
20.4
0.2
4.8E-6
2.2E-5
⑥1粘土
23.8
20.2
0.676
0.223
7.70
3.563
3.120
0.45
60.0
11.0
61.0
13.0
82.5
0.1
3.6E-7
4.6E-7
⑥2粉质粉土
25.8
19.6
0.743
0.255
7.05
3.595
3.826
0.50
15.0
17.0
28.0
16.5
52.4
0.1
5.4E-6
9.7E-6
⑦1粉粘夹粉土
24.9
19.6
0.727
0.204
8.95
4.511
4.453
0.48
13.0
18.5
16.3
25.5
45.0
0.3
3.08E-4
⑦2粉土
26.9
19.3
0.770
0.165
11.28
4.114
4.099
0.44
10.0
24.0
11.0
29.0

⑧1粉质粘土
28.0
19.8
0.758
0.272
6.46

26.0
13.0

⑨粉质粘土
23.5
19.9
0.684
0.234
7.49

10.5
20.0
17.5
22.0
53.0
0.3

⑩粉砂
22.1
19.6
0.691
0.122
13.88

2.0
32.0

⑾粉质粘土
29.8
18.6
0.891
0.310
6.10

22.0
13.5

2.3.2 水文地质条件
(1)地表水
苏州市地处江南水网区，属长江流域太湖水系，区内地表水系极其发育，主要有太湖、阳澄湖群及大小规模不等的河渠组成。湖泊之间河汊通连，构成水力联系密切的群体。主要骨干性的河道有京杭大运河，通连江海，还有外城河沿老城区环城分布。水位主要受大气降水和太湖排水影响，并受人为控制，常年水位（黄海标高）1.10～1.30m，其年变幅1m左右。
据苏州市觅渡桥水文站观察资料，历史最高洪水位2.55m（黄海高程），最低河水位标高为0.21m左右。场地地表水对混凝土无腐蚀性；对钢结构有弱腐蚀性；对混凝土结构中钢筋无腐蚀性。
(2)地下水
本区间地下水类型按其埋藏特征分为：孔隙潜水、微承压水及承压水。
①潜水含水层
由填土层组成含水层。人工填土层由粉质粘土夹碎石、碎砖混填，在粗颗粒较高处存在大孔隙，成为地下水的赋存空间，其透水性较好，但不均匀。
③层粘性土（包括③～1层粉质粘土～粘土、③～2层粉质粘土），透水性弱，基本不含地下水，可以作为相对隔水层。平均渗透系数为：Kv=1.14310-6cm/s，Kh=0.34310-6cm/s，属微透水层。
②微承压含水层
由晚更新世沉积的④～1ａ层粉质粘土夹粉土、④～1层粉土、④～2层粉土～粉砂及⑤层粉质粘土构成含水层组。该含水层组埋藏较浅，厚度较大。其中④～1ａ、④～1、④～2层赋水性、透水性较好，含水量较丰富，为对地铁施工及运营影响较大的含水层。⑤层含水量高，但透水性弱，给水性差，为微透水层。
该含水层的补给来源主要为孔隙潜水和地表水。勘察期间，地下水位埋深1.3～2.4m（高程0.4～0.6m）。雨季时地下水位提高约0.5m左右。
该含水层以上有③层粘性土作为相对隔水层，所以，具微承压性。
③第Ⅰ承压含水层
由⑦粉土～粉砂组成含水层。该含水层埋深大于30.0m，在30.1～38.5m，透水性不很均匀。该含水层厚度较大，含水亦较丰富。
该含水层以上有⑥～1、⑥～2层粉质粘土作为隔水层，所以，具承压性。
2.3.3 工程地质条件评价及注意事项
据初勘结果，沿线粉土、粉砂层沉积过程中其沉积环境变化较大，沿线地段沉积有④1粉土、④2粉砂，⑤粉质粘土层沉积之前，由于受水力作用，其原始沉积地貌起伏较大，局部地段切割较深，反映在工程地质剖面图上，该层底板埋深变化较大，局部地段相差达10m 以上，由于沉积环境发生变化，引起地层层序不完整，部分层序缺失。
据土工试验及原位测试成果，本场地分布的压缩性中等～中等偏低的③1粘土、③2粉质粘土、④2粉砂、⑥1粘土、⑥2粉质粘土、⑦1粉质粘土、⑦2粉土层，承载力特征值fak在140～220kPa。钻孔桩桩周土极限摩阻力在40～65kPa。其中分布于浅部的③1粘土层是沿线大型车站地面建筑较好的天然地基基础持力层，若地面建筑荷载较大，天然地基不能满足设计要求时，可选择⑥1粘土、⑥2粉质粘土层作为桩端持力层。
根据各土层的特征，①填土层为弱透水土层，③1粉土层为不透水土层（隔水层），③2粉质粘土层为微透水土层，④1粉土、④2粉砂层由于其厚度较大，富水性较好，属中等～弱透水土层，⑤粉质粘土层为微透水土层，⑥1粘土层为不透水土层。
3 工程总体筹划
3.1 施工进度计划
xx～xx站区间由我部3号盾构施工，根据目前施工筹划，3号盾构计划于2008年10月10日在xx站南端头始发，于2008年12月30日到达xx站北端头调头后于2009年1月30日再次始发，2009年4月21日到达xx站南端头解体吊出施工下一区间。区间盾构施工筹划如下图。

区间盾构施工筹划图
为保证盾构进出洞安全，地基加固需提前进行以在盾构进出洞时满足设计要求，本区间盾构有两次进洞两次出洞，需根据各车站端头井施工进度情况提前组织地基加固施工。详细施工安排见附图1 xx站～xx站区间盾构施工进度计划。
3.2 施工部署
本区间盾构施工3号盾构将于xx站南端头吊装下井始发，到达xx站北端头调头再次始发，在xx站北端头接收。3号盾构是苏州轨道交通1号线第一台下井盾构。我公司高度重视，已对整个盾构施工进行严密部署，xx站～xx站盾构进出洞施工是重点，就此，我们成立了以项目经理为首的专项小组，明确分工，以保证进出洞施工有序可控的进行。项目经理部主要人员部署及分工如下表：
项目经理部主要人员部署
序 号
姓 名
职 务
主 要 工 作内容
备 注
1
李友明
项目经理
总体协调指挥

2
崔学忠
副经理
施工现场协调指挥

3
李富强
副经理
施工现场协调指挥

4
刘冬明
安全副经理
现场安全管理

5
李林
总工程师
施工技术管理

6
吴晓斌
副总工程师
施工技术管理

7
曾东旭
工程部长
施工技术管理，洞内外联络

8
赵亮
工区长
施工现场管理，机电技术管理

9
王春明
技术主管
盾构施工技术管理

10
姜延丹
测量主管
盾构姿态控制测量、地面监测管理

11
庞玉计
测量技术员
盾构姿态控制测量、地面监测管理

12
段俊
技术员
现场技术管理

13
郭琪琪
技术员
现场技术管理

14
张海波
安环部长
安全文明施工管理

15
王际尧
安全员
安全文明施工管理

16
施工班组长1
工人
现场施工
1人
17
施工班组长2
工人
现场施工
1人
18
其他工人
工人
现场施工
20人
3.3 施工现场平面布置
xx站南端头井放置3个集装箱作为材料仓库。南端头井顶板上设置集土箱，拌浆区设于端头井西北角部位。管片排列布置在端头井上部和东侧围墙边，堆高不超过2层。
(1)集土箱：
工作井端头设集土坑，其平面尺寸为6×12 m，深度为4.5m（其中地面以上1.5m，地面以下3m），墙身厚度25cm。坑壁和底板采用钢筋混凝土，坑内设土箱转架以满足倒土之用。配备1m3液压反铲挖掘机一台，负责土方装车。集土坑存土量约为300m3，可容纳约7环的弃土。
(2)管片堆场：
管片堆场布置于xx站南端头井桁车轨道间的地面上，管片按不同型号，分区堆放，可存放10环管片。要求管片内弧面向上叠放，置于专用托架上，堆放高度不超过2层，管片间放两条木垫板，垫板上下对齐，使中间隔空。管片宽度方向上下对齐，不准倾斜。堆与堆间必须留安全要求的通道。在粘贴水膨性弹性密封垫的区域应有移动式防雨蓬设施。
(3)拌浆系统：
根据现场实际情况，在工作井旁设一套拌浆系统，其中粉煤灰、水泥、黄砂及膨润土库房占地约70m2布置在搅拌机边，拌浆采用3m3灰浆搅拌机及贮水箱。浆液拌制后通过溜槽溜至井底运浆车内。
(4)垂直运输：
垂直运输采用32t桁车，担负隧道的管片材料及出泥箱井上井下垂直运输，沿隧道线路纵向布置。
(5)水平运输
端头井上用32t行车作水平运输；井下采用两辆电瓶车作水平运输。井下采用编组列车单线出碴方式，洞口设“Y”型道岔。隧道内采用18t电瓶车为牵引动力的轨道运输系统，运输管片、注浆液、碴土及其它材料。
列车编组原则：每环土方5个碴土车，每环管片两个管片车，一节浆液车。
列车编组为：第一列车由18t牵引电瓶机车＋2节8m3碴土车＋1节5m3浆液车+2节管片车组成，第二列车由18t牵引电瓶机车＋3节8m3碴土车组成。
施工场地总平面布置详见附图2 xx站南端头盾构施工场地布置图。
3.4 主要机具材料计划
做好机具材料计划，特别是应急物资的提前准备是非常必要的，本区间盾构进出洞施工主要机具及材料计划如下表：
主要材料机具供应计划
序号
材料设备名称
规格型号
数量
单位
备注
一、主要材料设备及应急物资
1
始发架
自制
1
个

2
接收架
自制
1
个

3
反力架
自制
1
个

4
止水帘布

1
套

5
鱼尾板

1
套

6
负环
6200
10
环

7
纠偏石棉片

5
平方米

8
木楔
10×10
60
个

9
泡沫条
10×10
50
米

10
快速水泥
32.5
1.5
吨

11
麻袋

60
条

12
烂布条

2
袋

二、主要施工机械设备
13
吊车
50T
1
辆

14
货运车
10T
1
辆

15
交流弧焊机

3
台

16
空压机

3
台

17
氧炔焰

1
套

18
潜水泵

3
个

19
高压注浆泵

1
套

4 工程特点、重难点及针对性措施
根据本工程设计线路平面位置、埋深、工程地质、水文地质、周边建构筑物、管线等各种工程情况的了解、踏勘、熟悉后，对本标段工程特点、重难点有如下认识和措施。
4.1 工程特点
4.1.1 安全质量要求高
苏州市轨道交通一号线是苏州市第一条施工的轨道交通，是市政重大工程，必须做到“创优质、出精品”，所以本工程安全质量要求高。我公司高度重视本工程施工，在本工程施工中，将全面推行施工质量过程控制，切实抓好施工工序的质量，以工作质量来保证工程质量，用科学的管理，严格的制度来创造优质工程，把人为因素对工程的隐患降低到最低。
4.1.2 环境保护要求高
(1) 工程地处苏州市城区和风景区，临近xx、xx等。施工期间必须高度重视环境保护问题，采取切实可行的环境保护措施把本工程搞成爱民、便民、不扰民工程、保护自然风景和文明施工的样板工程。
(2) 相应对策：
全面运行ISO14000环境保护体系，做好环境保护工作，采用和实施一系列环境保护管理手段，合理组织好社会交通，严格控制环境污染，尽可能减小施工对居民生活、社会工作和周围环境的干扰。
(3) 建立环境因素影响评价、申报程序。项目在开工前，项目工程师、施工员、技术员、安全员预先进行调查、预测、评价策划，并提出环境影响及采取防治的措施（施工造成的噪声、粉尘、灯光污染、生活污水排放、废弃物、生活建筑垃圾的清运消纳等措施），按环保要求，形成书面资料报批。
(4) 建立提高环境保护意识、能力培训程序。项目开工前，对全体员工进行环境保护方面的法律法规培训，使全体员工认识到当代环境保护是为了子孙后代提供一个永续生存环境的使命感、责任感，认识到环境污染和资源浪费是人类不文明活动的结果。
4.2 工程重点、难点及针对性措施
4.2.1 盾构进出洞基地加固
盾构隧道施工进出洞是关键，是重大危险源。做好盾构进出洞地基加固对整个盾构施工意义重大，但是就本区间两个端头井场地条件及地质情况来看，存在诸多的问题，给地基加固施工带来不少困难。主要表现在场地狭小，车站施工同时正在进行中，电力供应不足，粉砂、砂层厚且下钻阻力较大，工期紧张等。就此，我部采取以下措施，保证地基加固质量。
(1)针对苏州粉砂、砂层厚，阻力较大的情况，为保证施工进度及加固效果，采用功效较高的SMW工法三轴搅拌桩机进行施工，并视情况对钻头进行改良，安装耐磨合金齿，同时在阻力较大的底层适当调整下钻速度和水灰比，全力保证每根桩钻至设计深度。
(2)提前与车站端头施工单位接洽协商，对场地进行规划，力争与车站施工工序协调互不影响。在不改变设计原则的情况下，调整排桩方法以适应狭小施工场地，困难情况下争得业主同意后临时性的增加围挡面积进行施工。
(3)联系供电单位对变压器电压、容量进行调整，同时与车站施工单位协调，错开共用变压器的大功率机具施工时间。
(4)为保证加固质量，考虑到桩深度较大，下钻阻力较大，容易产生偏钻等现象。对此，在不改变设计原则的情况下在适当位置增加桩间搭接数量或采取套打一孔等方法保证加固土体均匀性、自立性、止水性。
4.2.2 盾构粉土、粉砂层进出洞
本区间隧道进出洞盾构主要穿越④1粉土层、④2粉砂层、⑤粉质粘土层。
盾构穿越以上④1粉土、④2粉砂层时，对盾构推进会产生一定的阻力，盾构刀盘切削难度相对较大，且其在动水或承压水、微承压水作用下，易产生管涌或流砂，在排土口出现喷涌现象，盾尾很容易发生漏水、漏砂等情况。盾构穿越后隧道周围的土体不稳定，增大了地面以及隧道后期沉降控制难度。盾构机在④1层粉土、④2粉砂层这样的土层中施工，既要保证开挖面土体的稳定，又要确保出土顺畅，还应控制地面的后期沉降，具有一定的施工难度。
④1层粉土、④2粉砂振动易液化，易坍塌变形，在地下水作用下易产生流砂。在盾构机进出洞施工时，由于洞门钢筋混凝土的破除而形成水土压力释放区，洞口易产生漏水、漏泥以及流砂现象，盾构出洞施工难度较大。盾构进出洞施工，必须严格控制洞口土体加固质量，提高洞口土体稳定性，以及形成止水帷幕，确保盾构进出洞安全。
4.2.2.1 盾构进出洞措施
(1)认真做好洞口地基加固施工过程质量控制以及验收程序工作。对于车站进出洞采用高功效的SMW工法三轴搅拌桩机进行加固，确保加固质量，并在夹心层、加固区拐角处增加高压旋喷桩压力、水泥参量等加强止水。加固后的土体应有良好的自立性，密封性、均质性，无侧限抗压强度1.0MPa，渗透系数k≤1×10-8cm/sec。加固范围为：端头井处盾构始发加固长度为9m，到达加固长度8m；加固宽度为盾构隧道结构每侧3m，竖向加固范围为盾构隧道结构上下各3m。采用三轴Φ850@600搅拌桩加固，搅拌桩与围护结构间夹心层采用Φ800@600高压旋喷桩。搅拌桩水泥参量15～20%，旋喷桩水泥掺量25％，详见盾构进出洞地基加固。
(2)洞门破除前在洞门上下左右以及中心共五个位置开探孔（根据洞门连续墙凿除后实际情况增加探孔数量及深度），检查洞口土体加固情况，确认安全后方可进行洞门破除作业。若洞门渗漏水严重，及时封堵探孔，从洞门圆周钻孔压注高分子化学浆液，固结盾构出洞口圆周外侧土体。
化学浆材选用聚氨脂等高效化学灌浆材料，该材料遇水反应适度膨胀固结，浆材具有极强的渗透力，能渗入到水泥浆无法渗入的微孔隙中，并能同泥砂固结成具有一定强度且防水的结合体。同时化学灌浆渗透固结范围灵活可控，能固结紧贴围护墙的土体，避免了加固区域的关键性缺漏。
(3)根据洞门渗漏水情况，按设计在加固区域施工降水深井，井深穿入④1层粉土、④2粉砂，达到隧道加固区底以下5m，通过降水隔断粉土、粉砂层补给来水。
(4)进洞阶段：洞门破除后，盾构刀盘快速靠上开挖面，尽量缩短开挖面暴露时间。出洞阶段：盾构机完全进入加固后及时对盾尾后管片进行二次注浆，压注双液浆防止洞门破除后纵向涌水涌砂。
(5)施工前制定盾构进出洞施工专项应急预案，成立应急小组，认真落实好应急物资、设备，提高应急能力，确保盾构进出洞安全。
4.2.2.2 盾构掘进措施
(1)优化盾构施工参数
盾构在粉土、粉砂层中推进，加强对施工参数的优化，通过施工参数的合理调整，确保隧道稳定和控制地面沉降。
①盾构土仓平衡压力的控制
由于粉土、粉砂层土体较不稳定，盾构推进的后期地面沉降会相对较大。因此在推进时，可在地面隆起允许的情况下，适当提高盾构机的正面平衡压力，使盾构正面的砂性土产生挤压疏干效应，降低土舱内土体的动水压力，防止螺旋输送机中砂土的液化。严格按照土压平衡模式进行掘进控制，确保土仓内土压能有效平衡地层的水土压力，避免在刀盘位置形成负压区，致使地下水涌向刀盘区域。
②推进速度
在粉土、粉砂层中推进时，大刀盘所受扭矩及推力将大大增加，所以盾构推进速度宜控制在40mm/min以内。通过减缓推进速度，达到降低刀盘扭矩和盾构推力的效果，同时减少对周边土体的扰动。在严格控制推进速度的情况下，保证连续均衡施工，避免盾构较长时间的搁置。
③控制盾构纠偏量
盾构姿态变化不可过大、过频，每环纵坡变化小于0.2％，水平姿态纠偏量不宜超过5mm/环，以控制在3mm/环内为宜。
④螺旋输送机控制
通过控制螺旋输送机出土速度和出土口的开口度，在出土口形成土塞，起到良好的密封、保压以及防喷的作用。停止推进时一定关闭闸门，紧急情况下，应立即关闭螺旋输送机出土口闸门。
螺旋机排土口有2个由液压缸控制的出土闸门，闸门开启油缸上安装有行程传感器，可根据掘进速度在操作盘上任意控制闸门的开启度，通过它控制螺旋输送机的排土量。在涌水较多的场合，可以通过先将第1道闸门关闭，第2道闸门开启将碴土存放在出口处，然后将将第2道闸门关闭，第1道闸门开启，把碴土排放出。
⑤同步注浆量的控制
在粉土、粉砂层中施工时，由于粉土、粉砂空隙较大，同步注浆量比一般粘土层要多，在施工中应将注浆量控制在建筑空隙的180%～200%左右，采用可硬性浆液，提高浆液的早期强度,同时根据监测数据适当调节。
(2)特殊措施
①土体改良
由于粉土、粉砂的内摩擦角相对较大，导致盾构刀盘切削难度也相应加大。因此在施工中，考虑采用土体改良的措施，来确保盾构出土正常。
A) 土体改良的作用
土体改良是为了保护刀盘以及保证盾构螺旋出土机的正常出土，在推进过程中可每隔一定距离在盾构前方及螺旋机内压注泡沫剂或膨润土。
粉土、粉砂层土体虽然含水量大，但一经挤压，水分流失，粉土、粉砂就会变得结实，使土仓进土困难，推进时大刀盘油压急剧增大。为改善大刀盘传动轴承在刀盘转动过程中所受的扭矩，采用在刀盘正面和土仓内加注泡沫剂或膨润土来降低土体强度，有利于降低大刀盘油压。
B) 土体改良的方法
采取土体改良的措施，推进中每隔一定距离在盾构机前方压注泡沫剂或膨润土浆液。改善碴土的止水性，提高碴土的流动性，确保土仓内碴土处于塑性状态。压注膨润土改良土体，使得出土时的粘粒含量达20%。每推进一环,加入一定浓度的泡沫剂或膨润土浆液。通过控制螺旋输送机，形成土塞，起到良好的密封、保压以及防喷的作用。
泡沫剂或膨润土浆液可以在刀盘正面注入，通过刀盘后翼的搅拌，从螺旋机排出。当螺旋机油压过高，也可以在螺旋机中注入适量的膨润土浆液。
压注泡沫剂或膨润土浆液时，应观察螺旋机的排土状态及正面土体的沉降状况，确保正面土体稳定。砂性土的渗透系数较大，即孔隙水压增加较快，同时消散也较快，而两者的时间差，为疏干的时效。因此，千斤顶速度应与之相配合，从而使盾构推进速度达到较好的状态。
实际推进时，通过压注量的调整，了解正面的疏干效应，并反馈指导泡沫剂或膨润土浆液的具体压注量。
膨润土浆液配合比： 膨润土：水＝0.25：1。
②盾尾油脂的压注
在粉砂土中施工时，盾尾极易发生漏水、漏砂等情况。因此施工时应严格管理盾尾油脂的压注工作。
施工时，由专人负责盾尾油脂的压注工作，确保每环的盾构油脂压注量。同时，根据盾构盾尾油脂的压力表反馈信息，始终使盾尾油脂压力高于外部压力。
③二次注浆
穿越粉土、粉砂层时，采取衬砌壁后二次注浆措施，有效的弥补因同步浆液收缩变形而引起的地面变形隐患，同时提高土体的强度，防止土体液化。
二次注浆浆液通过管片的拼装孔注入地层内，压注时必须根据实际情况和监测数据的反馈进行调整参数。此外，还必须结合不同的土层情况，采取针对性的注浆措施，通过选择不同部位、不同注浆量及注浆压力，来确保土体的稳定。
在必要时，二次注浆可与盾构推进施工同时进行，实现跟踪同步注浆的效果。
④压注聚氨酯
粉土、粉砂层含水量大，透水性好，在必要时可采用压注聚氨酯的措施进行隔水。
4.2.3 xx浅覆土河床进出洞
4.2.3.1 工程概况
xx站～xx站区间盾构始发后于DK3+852处穿越xx内小河床，河底标高-0.74m，河道宽约25m，隧道顶覆土约4.66m，小于1倍盾构直径D；公园内河上小桥，线路左线从其正下方穿过，由于xx站站位不能南移，导致进出洞加固区进入小桥范围内，已对该桥进行拆除。另于线路右侧有长江路1#桥，该桥为13m钢筋混凝土空心板梁桥，重力式桥台基础，基底标高-1.36m基础距离隧道水平净距约5.8m，垂直净距3.94m。小河、桥梁与隧道关系示意图如下图所示。

xx小河、长江路1#桥与隧道关系及加固范围平面图

长江路1#桥与隧道关系及加固范围剖面图
盾构在该处施工存在诸多难题，包括盾构始发段掘进、浅覆土河床推进、近距离穿越长江路1#桥。必须采取有效措施保证盾构始发和桥梁的安全。
4.2.3.2 盾构施工技术措施
盾构推进过程中穿越河床覆土较浅，且主要穿越④粉土、粉砂层，上覆土为③1粘土层、③2粉质粘土层，地下水补充较快，有一定的摇振反应，为防止盾构掘进过程中对地层扰动使地面隆起甚至击穿，螺旋机喷涌和盾尾漏水漏砂等现象，同时更要保证隧道在运营过程中长时间满足抗浮要求。采取有效的措施保证隧道施工和运营安全。
通过实地考察，该小河为xx景观河，流量较小，但随季节及降水有一定变化，又处于盾构进出洞段，在不影响小河流通及周围环境的情况下采取适当的措施以保证盾构顺利通过。综合考虑工程实际情况，在盾构始发前拆除该处人行小桥，并清除小桥在加固区内基础及小河护坡、衬底等杂物后对河床进行夯填土，使加固区域基本与原地面等高，以保证该处地基施工顺利进行。
设计加固区长度为盾构始发方向9m，采用φ850@600三轴搅拌桩加固，桩间搭接250mm；靠近连续墙夹心层采用单排φ800@600高压旋喷桩加强止水帷幕。考虑到该处特殊地面环境及地质条件，为保证加固质量，实际加固施工过程中在不改变设计原则的情况下较设计有所加强，盾构进出洞加固区靠近车站4排三轴搅拌桩单孔套打，排间搭接350mm；其余三轴搅拌桩间搭接300mm（设计搭接250mm，无套打）。
加固完成后满足盾构始发加固区抗压要求，并对其加固强度进行取样检验，合格后方可进行始发掘进施工。在掘进过程中，再根据实际情况优化调整盾构施工参数，确保盾构顺利通过，具体措施如下：
(1)土压力设定
复核隧道覆土层的厚度（该处为加固后的复合土层），计算出