盾構(gòu)隧道工程安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估(南-洛區(qū)間)

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1、盾構(gòu)隧道工程安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)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(hào)線拆解工程二號(hào)線【南洲站～洛溪站盾構(gòu)區(qū)間】土建工程項(xiàng)目的工程特點(diǎn)及地質(zhì)條件評(píng)價(jià)，分析了該土建工程的安全風(fēng)險(xiǎn)及其總體評(píng)價(jià)，提出了各種安全風(fēng)險(xiǎn)的控制措施，可供該工程及類似工程的設(shè)和施工時(shí)參考。關(guān)鍵詞：盾構(gòu)隧道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估1工程范圍及特點(diǎn)1.1工程范圍廣州市軌道交通二、八號(hào)線拆解工程二號(hào)線【南洲站～洛溪站盾構(gòu)區(qū)間】土建工程項(xiàng)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(shè)置中間風(fēng)井一

2、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(dá)南洲站。1.2工程特點(diǎn)對(duì)本土建工程概括有“五個(gè)一”特點(diǎn)，即一次始發(fā)、一次過河、一次過中風(fēng)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(jìn)到洛溪站到達(dá)（Y(Z)CK7+622.000），盾構(gòu)機(jī)吊出，剛好推進(jìn)一個(gè)完整的區(qū)間，全長約2230m。2、一次過河：盾構(gòu)機(jī)在南洲站始發(fā)后掘進(jìn)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<2-1B>、

3、<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(fēng)井：盾構(gòu)機(jī)過完三滘河后不久即到達(dá)城安圍船廠門口的公交車站附近設(shè)置的中風(fēng)井，井長7.6m明挖結(jié)構(gòu)，盾構(gòu)機(jī)采用什么方式通過中風(fēng)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(jí)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(jìn)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)系密切。5、一

4、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(diǎn)保護(hù)的有7處，對(duì)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(duì)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(dòng)液化，涌入盾構(gòu)土倉。2地質(zhì)評(píng)價(jià)2.1工程地質(zhì)條件評(píng)價(jià)本區(qū)間原地貌為珠江河流沖積階地，上覆第

5、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(xì)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(duì)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(xué)性能較好，地基承載力較高?；鶐r埋藏較深，中風(fēng)化巖面起伏不大（僅MBZ1-S35及MBZ3-LN-30、24位置揭露有風(fēng)化深槽），巖面埋深6.30～38.50m（水上鉆孔水深未計(jì)），基巖巖性較為簡單，除MBZ3-LN-36分布有英安斑巖、MBZ3-LN-35揭露有霏細(xì)巖外，其余均為泥

6、質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、粉砂巖，巖體完整性相對(duì)較好，局部風(fēng)化不均勻，存在風(fēng)化夾層。中微風(fēng)化巖石力學(xué)強(qiáng)度稍高，隧道洞身穿過巖石主要為中、微風(fēng)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(fēng)化深槽?？傮w評(píng)價(jià)本區(qū)間巖土工程地質(zhì)條件屬較復(fù)雜類型。2.2水文地質(zhì)條件評(píng)價(jià)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(fēng)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(duì)隧道施工無直接影響。根據(jù)鉆孔

7、抽水試驗(yàn)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(duì)較豐富,地層滲透性中等?？傮w評(píng)價(jià)本區(qū)段水文地質(zhì)條件屬較復(fù)雜類型。2.3特殊巖土、不良地質(zhì)評(píng)價(jià)1、特殊巖土：于MBZ3-LN-36號(hào)鉆孔呈脈狀分布的英安斑巖揭露有強(qiáng)、中、微風(fēng)化帶，微風(fēng)化巖天然單軸抗壓強(qiáng)度為22.0MPa，其強(qiáng)度、圍巖類別與其泥質(zhì)粉砂巖無明顯差別，故英安斑巖對(duì)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(yuǎn)（深），故可不考慮該土層膨脹特性

8、對(duì)施工的影響。3、軟弱土層：本區(qū)間廣泛