盾構(gòu)隧道工程安全風險評估(南-洛區(qū)間)

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1、盾構(gòu)隧道工程安全風險評估（初稿）柴永模2006.12.1內(nèi)容提要：本文通過廣州市軌道交通二、八號線拆解工程二號線【南洲站～洛溪站盾構(gòu)區(qū)間】土建工程項目的工程特點及地質(zhì)條件評價，分析了該土建工程的安全風險及其總體評價，提出了各種安全風險的控制措施，可供該工程及類似工程的設和施工時參考。關(guān)鍵詞：盾構(gòu)隧道風險評估1工程范圍及特點1.1工程范圍廣州市軌道交通二、八號線拆解工程二號線【南洲站～洛溪站盾構(gòu)區(qū)間】土建工程項目，南起洛溪站，出站后下穿彩虹花園，長大公司宿舍樓及辦公室，然后向西北方向偏離洛溪大橋，穿過珠江和城安圍船廠碼頭及倉庫，在城安圍船廠門口空地設置中間風

2、井一座，再以小半徑轉(zhuǎn)向北穿過三窖涌水道，南環(huán)高速公路高架橋，到達南洲站。1.2工程特點對本土建工程概括有“五個一”特點，即一次始發(fā)、一次過河、一次過中風井、一次過江、一路地面均有密集建筑物，具體如下：1、一次始發(fā)：本工程從南洲站（地鐵換乘站底層）車站南端（Y(Z)CK9+849.940）向小里方向洛溪站始發(fā)，一直推進到洛溪站到達（Y(Z)CK7+622.000），盾構(gòu)機吊出，剛好推進一個完整的區(qū)間，全長約2230m。2、一次過河：盾構(gòu)機在南洲站始發(fā)后掘進300m左右即過三滘河，河寬70m，河水深2～3m，拱頂距河底最近約16m，所處地層從上到下分別為<2-

3、1B>、<2-2>、<3-2>、<7>、<8>，隧道主要在<7>、<8>地層穿越，由于隧道洞頂埋深大，裂隙承壓水和<3-2>砂層水壓較高。3、一次過中風井：盾構(gòu)機過完三滘河后不久即到達城安圍船廠門口的公交車站附近設置的中風井，井長7.6m明挖結(jié)構(gòu)，盾構(gòu)機采用什么方式通過中風井。4、一次過江：在本區(qū)間中部，隧道從洛溪大橋上游一側(cè)穿越470m寬珠江航道，水深8~13m，有萬噸級船舶通過。隧道拱頂距最近河底約14.5m，隧道通過地層主要為<7>、<8>地層，部分進入<9>地層，地質(zhì)條件較好，但圍巖裂隙發(fā)育。珠江兩岸上覆深厚淤泥及江堤，江中水壓高，地下水與江水聯(lián)系

4、密切。5、一路地面均有密集建筑物：本區(qū)間從南洲站到洛溪站，地面均有很多建筑物，其中需要采取措施處理和重點保護的有7處，對需處理的建筑物調(diào)查及處理十分重要。6、線路地層中粗砂層〈3-2〉分布廣泛，基本上全線路都在隧道上方的地層中出現(xiàn)，其透水性中等，富水性好，易失穩(wěn)和因排水固結(jié)造成地面沉降。由于砂層之下均分布有較厚的殘積砂質(zhì)粘性土，為相對的隔水層，但在靠近洛溪站SCK7+622～730段，中粗砂層〈3-2〉存在于拱頂上方，在SCK7+680處，〈3-2〉中粗砂層切入隧道，極易造成砂土振動液化，涌入盾構(gòu)土倉。2地質(zhì)評價2.1工程地質(zhì)條件評價本區(qū)間原地貌為珠江河流

5、沖積階地，上覆第四系地層發(fā)育，地層主要為人工填土層<1>、海陸交互沉積的淤泥<2-1A>、淤泥質(zhì)土<2-1B>、淤泥質(zhì)砂<2-2>、粉質(zhì)粘土<2-4>，沖洪積粉細砂<3-1>、中粗砂層<3-2>和沖洪積土層<4-1>，厚度較大。殘坡積層相對發(fā)育，呈不規(guī)則層狀產(chǎn)出，層厚不穩(wěn)定，變化大，殘積土的工程力學性能較好，地基承載力較高?；鶐r埋藏較深，中風化巖面起伏不大（僅MBZ1-S35及MBZ3-LN-30、24位置揭露有風化深槽），巖面埋深6.30～38.50m（水上鉆孔水深未計），基巖巖性較為簡單，除MBZ3-LN-36分布有英安斑巖、MBZ3-LN-35揭露有

6、霏細巖外，其余均為泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、粉砂巖，巖體完整性相對較好，局部風化不均勻，存在風化夾層。中微風化巖石力學強度稍高，隧道洞身穿過巖石主要為中、微風化巖層。本區(qū)間在MBZ3-LN-36揭露有脈狀分布的英安斑巖，在該孔附近揭露有小型構(gòu)造破碎帶，在MBZ2-B008b及MBZ3-LN-24、26、30有風化深槽?？傮w評價本區(qū)間巖土工程地質(zhì)條件屬較復雜類型。2.2水文地質(zhì)條件評價本區(qū)間地表水系較發(fā)育，地鐵線路穿越珠江及三滘河，場地地下水類型主要是第四系覆蓋層中的孔隙水和存在于基巖裂隙中的風化裂隙水，但由于本區(qū)間隧道埋藏較深，第四系覆蓋層中的孔隙潛水對隧道

7、施工無直接影響。根據(jù)鉆孔抽水試驗結(jié)果，場地中的中、粗砂層、礫砂層<3-2>含水量豐富，推測本地段基巖裂隙水相對較豐富,地層滲透性中等。總體評價本區(qū)段水文地質(zhì)條件屬較復雜類型。2.3特殊巖土、不良地質(zhì)評價1、特殊巖土：于MBZ3-LN-36號鉆孔呈脈狀分布的英安斑巖揭露有強、中、微風化帶，微風化巖天然單軸抗壓強度為22.0MPa，其強度、圍巖類別與其泥質(zhì)粉砂巖無明顯差別，故英安斑巖對施工影響較小。2、膨脹土層：殘積成因的粉質(zhì)粘土或粉土層<5-1>、<5-2>，部分具有膨脹土的特征，自由膨脹率為29.0～68.0%，由于隧道結(jié)構(gòu)在地下水位之下離膨脹土層較遠（深

8、），故可不考慮該土層膨脹特性對施工的影響。3、軟弱土層：本區(qū)間廣泛