地铁端头加固施工方案讲诉.docx

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地铁端头加固施工方案讲诉

一、编制依据和原则要求

1.1编制依据

1、苏州市轨道交通四号线IV-TS-04标土建工程合同文件；

2、苏州市轨道交通四号线IV-TS-04标土建工程招标文件及投标文件；

3、苏州市轨道交通四号线IV-TS-04标土建工程设计相关文件及设计图纸；

4、国家现行有关施工及验收规范、质量技术标准，以及苏州地区在安全文明施工、环境保护、交通组织等方面的规定；

5、根据北寺塔站总体施工部署及施工围挡情况；

6、我公司在华东地区地铁施工经验和研究成果及现有的施工管理水平、技术水平、科研水平、机械设备配套能力等；

7、苏州市轨道交通四号线IV-TS-04标土建工程实施性施工组织设计。

1.2加固原则和要求

1.2.1端头土体加固原则

1、根据盾构隧道穿越地层的地质水文情况及设计要求，确定加固方法和范围。

2、结合施工情况，选用合理价格的方法进行加固，选用合理的检测方法确定加固强度满足设计要求。

1.2.2加固要求

1、加固后的土体具有良好的均匀性和自立稳定性。

2、加固土体无侧限抗压强度达到0.5Mpa以上。

3、渗透系数≤1.0×10-8cm/sce。

二工程概况

2.1工程简介

北寺塔站为地下二层三跨框架结构（换乘节点段为三层三跨），半盖挖顺做法施工。

车站外包总长204.1m，标准段外包宽度21.7m，标准段基坑开挖深度18.46m，换乘段基坑开挖深度25.27m。

北寺塔站盾构井两侧与周边房屋垂直距离不足1m，不满足三轴搅拌桩止水帷幕施工条件，调整为800厚素混凝土地下连续墙止水帷幕，与7m宽φ850@600三轴搅拌桩加固体组成，止水帷幕距端头边线11m，端头加固与地下连续墙冷缝采用φ600@300单排旋喷桩进行加固处理，端头降水共设置4口降水井（具体见附图1）。

2.2施工情况简介

1、围挡及工序情况说明

北寺塔站车站结构施工共分四期围挡及交通疏解，并且每期围挡相对均比较独立（施工场地比较狭小），在每期围挡中围护结构所有工序均要施工完毕，为缩短施工工序转换时间，确保节点工期施工要求，同时，北寺塔站位于人民路且靠近北寺塔，施工要求高、难度大，为确保盾构始发安全，采用800厚素混凝土地下连续墙进行施工。

2、周边建筑物情况

北寺塔站南端头盆盆酸菜鱼餐馆距车站基坑只有5.2m，若采用三轴搅拌桩止水帷幕施工（帷幕中心线距酸菜鱼馆约0.5m），施工难度大。

2.2工程重难点

如何通过调整施工参数保证三轴搅拌桩在粉砂、粉质粘土等地层中的成桩质量，实现端头加固的目的，保证盾构机顺利安全始发。

2.3工程及水文地质

2.3.1地形地貌与气象概况

本标段经过区域为广阔的冲湖积平原，水系发育，地势平坦，系典型的水网化平原。

沿线地面标高2.05～3.5m，交通便利。

苏州市地处北亚热带海洋性季风气候区,四季分明，气候温和湿润，是典型的海洋性气候。

多年平均气温15.9℃，极端最高气温28.2℃，极端最底气温3.6℃。

多年平均降水量1110.6mm，最大降水量1782.9mm，日最大降水量604.2mm，降水主要集中在6～9月，多年平均蒸发量1322.6mm。

苏州地区50年一遇的基本风压值为0.45KN/m2。

2.3.2工程地质

根据资料显示，标段范围内揭露的地基土除表层为全新统人工堆积物外，其下均为第四系全新统～中更新统的冲湖积相、海陆交互相沉积物，岩性主要为粉土、粉质粘土、粉（砂）土等。

按各土层的物理力学性质、沉积环境、成因类型，可分为7个工程地质层。

地基土特征自上而下分述如下：

（1）填土层

①1淤泥层：

灰黑色，流塑，富含有机质，有腥臭味，有时含少量碎石及生活垃圾，主要分布在沿线各河道内，层厚0.30~2.50m，平均层厚1.09m，层底标高-6.57~-0.38m，层顶标高-5.57~0.38m，压缩性高，工程特性极差。

①2杂填土层：

褐黄~灰~杂色，松散，以水泥、沥青路面为主，局部含较多碎石、混凝土块等建筑垃圾，局部有架空现象。

属第四系全新统近代人工堆积物，层厚0.40~3.80m，平均层厚1.39m，层底标高-0.24~2.74m，该层压缩性不均，土质不均，沿线除河道外其余大部分地段均有分布。

①3素填土层：

褐黄~灰~灰黄色，松散~松软，以粘性土为主，含植物根茎，夹少量碎石砖，局部勘探点表层含建筑垃圾及夹淤泥层，属第四纪全新世近代人工堆积物，层厚0.30~8.40m，平均层厚2.63m，层底标高-5.18~2.47m，该层压缩性不均且高，土质不均，沿线除河塘部位外均有分布，局部厚度较大。

（2）粘土，淤泥质粉质粘土层

②1粘土层：

青灰~灰黄色，可塑，含铁锰质氧化斑点。

为第四纪全新世冲湖积相沉积物，该层压缩性中等偏高。

②y淤泥质粉质粘土层：

灰色，流塑，夹少量有机质及薄层泥炭质土。

为第四纪全新世滨海~湖沼相沉积物，厚度变化较大，该层压缩性高。

（3）粘土，粉质粘土，粉土层

③1粘土层：

褐黄~灰黄色，可塑为主，局部硬塑，含铁锰质结核，夹灰色条纹。

有光泽，干强度高，韧性高，无摇振反应。

为第四纪晚更新世冲湖积相沉积物，层厚0.30~5.30m，层顶标高-9.91~2.47m，该层压缩性中等。

③2粉质粘土层：

灰黄~青灰，可塑为主。

含铁锰质斑点及灰色团块，下部夹薄层粉土，局部粉土含量高。

稍有光泽，干强度中等，韧性中等，无摇振反应。

为第四纪晚更新世冲湖积相沉积物，层厚0.40~8.40m，层顶标高-14.61~0.17m，该层压缩性中等。

③3粉土层：

灰黄~灰色，稍~中密，饱和。

夹少量薄层粉质粘土，含云母碎片，无有光泽，干强度低，韧性低，摇振反应迅速。

为第四纪晚更新世冲湖积相沉积物，层厚0.80~7.60m，层顶标高-12.30~-0.63m，该层压缩性中等。

（4）粉质粘土、粉土、粉质粘土、粉土层

④1粉质粘土层：

灰色，软~流塑。

薄层理发育，夹少量薄层粉土。

为第四纪晚更新世海陆交互相沉积物，该层压缩性中等偏高。

④2粉砂或粉土层：

灰黄~灰色，中密为主，饱和。

夹薄层粉质粘土，局部为粉砂，含云母碎片，标贯击数平均值N＝24.3。

为第四纪晚更新世海陆交互相沉积物，该层压缩性中等。

④3粉土夹粉砂层：

灰色，中密为主，饱和。

夹少量薄层粉质粘土，含云母碎片，标贯击数平均值N＝30.4。

为第四纪晚更新世海陆交互相沉积物，该层压缩性中等。

（5）粉质粘土，粉砂层

⑤1粉质粘土层：

灰色，软塑~流塑。

薄层理发育，夹少量粉土薄层。

为第四纪晚更新世海陆交互相沉积物，该层压缩性中等偏高。

⑤2粉砂或粉土层：

灰色，中密~密实，饱和。

夹少量夹薄层粉质粘土，主要矿物成分为石英、长石，含云母碎片，

（6）粘土，粉质粘土层

⑥1粘土层：

暗绿~灰黄色，可塑~硬塑。

含灰色团块、条纹、铁锰质斑点，下部见铁锰质结核，偶夹薄层粉质粘土。

有光泽，干强度高，韧性高，无摇振反应。

为第四纪晚更新世（Q32-1）冲湖积相沉积物，层厚1.00~11.50m，层顶标高-37.18~-12.21m，该层压缩性中等。

⑥2粉质粘土夹粘土层：

灰黄~青灰，可塑为主，局部软塑。

含铁锰质斑点，局部粉粒含量高，下部夹少量薄层粉土。

稍有光泽，干强度中等，韧性中等，无摇振反应。

为第四纪晚更新世（Q32-1）冲湖积相沉积物，层厚1.00~15.60m，层顶标高-39.18~-21.00m，该层压缩性中等。

（7）粉质粘土，粉砂，粉质粘土，粉土层

⑦1粉质粘土层：

青灰~灰色，可塑~软塑。

薄层理发育，夹少量薄层粉土。

为第四纪晚更新世冲湖积相沉积物，该层压缩性中等。

⑦2粉土或粉砂层：

灰色，密实为主，饱和。

局部为粉砂，偶夹夹少量薄层粉质粘土，主要矿物成分为石英、长石，含云母碎片，标贯击数平均值N＝40.4。

为第四纪晚更新世（Q2-1/）冲湖积相沉积物，该层压缩性中等偏低。

⑦3粉质粘土层：

青灰~灰色，软塑。

薄层理发育，夹少量薄层粉土。

为第四纪晚更新世（Q2-1/）冲湖积相沉积物，该层压缩性中等。

⑦4粉土或粉砂：

灰色~灰黄色，密实，饱和。

夹少量薄层粉质粘土，主要矿物成分为石英、长石，含云母碎片，标贯击数平均值N＝54.8。

为第四纪晚更新世（Q2-1/）冲湖积相沉积物，该层压缩性中等偏低。

2.3.3水文地质

1、地表水

工程沿线场区内各类地表水体密布，河港交叉、湖荡众多、水流串通。

苏州市区现有苏州站、枫桥站两个水文观测站，苏州站设在觅渡桥北；枫桥站位于枫江桥上游约1.1km处。

苏州站（觅渡桥）多年平均水位0.95m，汛期（5～10月）多年平均水位1.06m，历史最高水位2.59m，历史最低水位0.01m。

枫桥站多年平均水位1.07m，汛期（5～10月）多年平均水位1.23m，历史最高水位2.62m。

苏州市区防汛警戒水位1.62m。

2、地下水

本区间地下水按埋藏条件主要为孔隙潜水、微承压水和承压水三种类型。

（1）潜水

潜水含水层主要由全新统填土层组成，勘察区域内均有分布，填土层由粘性土夹碎石组成，由于其颗粒级配不均匀，固结时间短，往往存在架空现象而形成孔隙，成为地下水的赋存空间，其透水性不均匀。

主要接受大气降水的入渗补给，同时接受沿线污水、自来水的渗漏补给。

其富水性受岩性和厚度控制，因含水层渗透性差，单井涌水量较小，为民井开采层位，水质尚可，局部受污染。

勘察期间苏州测得潜水稳定水位为地面下1.0~1.50m左右，标高1.46~1.48m，该层水对基坑开挖有直接影响。

苏州地区降雨主要集中在6~9月份，在此期间，地下水位一般最高；旱季为12月份至翌年3月份，在此期间地下水位一般最低。

据区域水文资料，苏州市历史最高潜水位为2.63m，近3～5年最高潜水位2.50m（1985国家高程基准），最低潜水位标高为0.21m，潜水位年变幅一般为1～2m。

（2）微承压水

微承压水含水层由晚更新世沉积成因的③3、④3粉土、④2粉土或粉砂层组成，其隔水顶板为③1、③2粘性土层，隔水层底板为⑥1、⑥2粘性土层，具微承压性。

据实测结果，微承压水水头标高在-0.20~1.90m，该层为对车站基坑开挖有直接影响的含水层。

富水性主要受含水介质厚度制约。

该含水层的补给来源主要为潜水和地表水。

（3）承压水

承压水主要赋存于深部的粉（砂）土层中，埋深大于25米，赋水性中等。

具有相对较好的封闭条件，其补给来源为其上部松散层渗入补给、微承压水（B层砂）与之联通补给、越流补给及地下迳流补给，其排泄方式主要是人工开采，其次是对下部含水层的越流补给及侧向迳流排泄。

据区域资料，苏州市历年最高微承压水头标高为1.74m，近3~5年最高微承压水水位为1.60m左右，年变幅1m左右。

三、施工总体部署

3.1施工组织

根据业主要求及项目部整体施工组织安排，在进行各期围挡内车站结构施工时，各期围挡内能够进行施工的端头加固必须全部施工完毕（各期围挡均是独立的），所以北寺塔站各期围挡内端头加固施工顺序为：

场地平整（管线改移）→端头止水帷幕施工（800厚素混凝土地下连续墙施工）→端头加固（三轴搅拌桩施工）→冷缝处理（旋喷桩）→降水井施工。

图3.1-1北寺塔站站端头加固平面图

具体加固区域见“附图北寺塔站端头加固平面图”；

3.2施工组织机构

选择参加过地铁施工，施工经验丰富，年富力强、有责任心的中青年骨干，成立以项目经理为中心的领导班子，下设施工技术部、物设部、安质部、财务部、计合部、综合部。

现场管理组织机构见图3.2-1。

项目经理：

曾益平

项目安全总监:

汤建军

项目总工:

邓剑峰

项目副经理:

万凯

项目副经理:

王小军

计合部：

史博

合部：

张令权

财务部：

刘志宏

施技部：

阿继盛

安质部：

贾松

物设部：

邱家松

综合部：

任建伟