某盾构下穿地铁既有线施工应急预案研究

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1、某盾构下穿地铁既有线施工应急预案研究　　【摘要】地铁下穿是地铁施工中的难点，也是地铁建设中等级最高的风险工程。为了保障地铁顺利下穿，编制相应的应急预案是控制风险的必要手段。本文以某地铁盾构法下穿既有地铁线路施工工程为背景，根据隧道施工现场的实际情况分析各种危险发生的可能性，制定了相应的处置措施，并在应急人员、组织架构、工程材料等方面保障了资源供应。本文所述预案是一个较为全面的针对盾构下穿既有线施工方面的应急预案。【关键词】盾构；地铁施工；应急预案；下穿引言在城市地铁隧道施工过程中，往往会遇到需要穿越既有隧道的工程难点。由于新线施工会不可避免地引起既有线的沉降，而地

2、铁运营又对既有线的轨道变形有非常严格的控制标准，因此这类下穿问题对既有线路的安全形成了严峻的考验，成为地铁建设中等级最高的风险工程。为了保障地铁施工及运营安全，在下穿施工时编制下穿既有线的施工应急预案对控制和管理风险来说非常有必要也是必需的[1-3]。1、工程概况9某盾构区间隧道下穿地铁区间既有隧道。新建右线隧道与既有线之间的净距为1.46m，新建左线隧道与既有线之间的净距为1.23m。既有线隧道主要位于砾质粘土层和全风化花岗岩层中；新建区间隧道主要穿越全风化花岗岩层和强风化花岗岩层，两隧道之间土体为全风化花岗岩。交汇点最近点距离施工车站只有31米，地面交通繁忙，

3、车流量大。下穿的既有线路是目前正在运营的地铁线路，是市区主要交通线路，列车运行频率高、人流量大。2、主要风险：根据盾构区间隧道下穿既有线区间隧道的工程特点、难点和重点以及工程所在地的工程和水文地质条件，经深入研究分析，确定本项目安全风险源如下：（1）隧道开挖引起地铁既有线沉降变形超出控制指标；（2）盾构施工过程中发生喷砂涌水现象；（3）暴风雨侵袭；（4）地面、地下管线沉降超过控制值；（5）发生高处坠落、火灾、机械伤害、中毒、传染病传播等事故。3、安全风险预防措施（1）认真分析工程和水文地质资料，做好超前预报；（2）采用土压平衡模式掘进，加入膨润土或泡沫，改善土体和

4、易性，使土体中的颗粒和泥浆成为流动性良好的整体；（3）加强施工管理，严格按设计交底施工；9（4）成立抗洪抢险领导小组和抢险救灾队伍，与当地气象部门密切联系，做好预防工作；（5）施工场地附近设专门抢险救灾物资库，道路保持畅通；（6）工地设医务室，和附近医院建立密切联系，配齐必要的医疗器械；（7）定期和不定期组织防火检查，督促火险隐患的整改。4、应急预案工作流程根据下穿地铁既有线施工的实际情况，认真组织了对危险源和环境因素的识别和评价，制定本项目发生紧急情况或事故的应急措施，其应急准备和响应工作程序见图1：5、应急处置5.1应急处置启动条件（1）地铁既有线施工监测项目

5、控制值及变化速率超过控制值；（2）地下管线及地面监测项目控制值及变化速率超过控制值；（3）暴风雨天气。5.2应急响应程序9施工监测数据和施工值班人员发现情况达到应急处置启动条件时，在第一时间向应急领导小组组长或副组长报告；由应急领导小组下达抢险启动命令；命令下达后立即组织抢险队伍进场抢险救援。5.3应急处置措施1、地铁既有线变形超标1）盾构机通过既有线前发生明显变形根据监测数据对盾构掘进参数进行调整；利用盾构机自带超前钻探设备，对刀盘前方土体进行加固，确保土层的稳定性；掘进过程中向土仓内注入泡沫剂、膨润土等提高碴土的流动性和止水性。2）盾构机通过既有线时既有线发生

6、明显变形迅速通过盾壳上的径向注浆孔进行双液注浆。注浆压力一般控制在0.3Mpa；注浆量由现场试验确定。3）盾构机通过既有线后既有线发生明显变形提前准备双液注浆机械一套，水泥、水玻璃等相关应急物资若干。发现既有线有明显变形，迅速通过管片上预留的注浆孔进行双液注浆；采用水泥浆―水玻璃双液浆，具体的浆液配合比由注浆前及前几个孔注浆时的现场试验确定。4）既有线发生明显变形而发生开裂、冒水现象。立即通知监理、设计、业主和联系地铁既有线运营部门，进入地铁既有线进行处理。采用通过裂缝或冒水处注水玻璃进行止水，然后再注水泥-水玻璃双液浆的方法进行加固，防止继续变形。92、喷水、涌

7、泥立即关闭螺旋输送机的后门，适当向前掘进，使土仓内建立平衡；通过刀盘的转动，将土仓内的土体搅拌均匀，然后将螺旋输送机的后门慢慢打开，开门度为30%，边掘边出土，始终保持土仓内压力稳定；掘进过程中向土仓内注入泡沫剂、膨润土；在喷涌严重上述措施难以控制时，在螺旋输送机出口栓接保压泵碴装置保压出碴；如以上措施效果不理想，则立即加入TAC聚合物。3、非正常停机盾构遇到不良地质而刀具损坏，地面又无加固条件的情况，采取气压换刀的形式进行刀具的更换；盾构遇到不良地质而刀具损坏且盾构土仓无法保压时，利用盾构机前盾上的超前注浆孔用单液浆的形式固结刀盘前方、顶部的土体，然后开仓换刀；

8、停机土仓压