珠长盾构区间地下管线保护方案.docx
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珠长盾构区间地下管线保护方案
南昌轨道交通1号线一期工程土建二标珠江路站-长江路站（盾构区间）
地下管线保护方案
编制：
审核：
审定：
中铁三局（集团）有限公司
二0一二年四月
目录
一、工程概况1
1.1工程简介1
1.2工程地质与水文地质1
1.3地下管线概况2
1.3．1地下管线情况2
1.3．2区间隧道下穿地下管线汇总表2
二、地下管线保护方案3
2.1地下管线保护思路3
2.2盾构施工的保护措施3
2.2.1盾构通过前的保护措施3
2.2.2盾构通过时的保护措施3
2.2.3盾构通过后的保护措施4
2.3施工监测4
2.3.1管线监测点布设4
2.3.2监测技术要求及频率5
2.3.3监测控制值6
三、安全文明施工保证措施6
3.1安全保证措施6
3.2文明施工保证措施8
四、应急预案8
4.1应急准备8
4.2应急处理流程10
4.3应急处理措施10
一、工程概况
1.1工程简介
长江路站-珠江路站区间起始里程为SK4+662.307～SK5+356.634，区间正线长度694.327，里程SK5+014.030处设置联络通道及泵站。
区间隧道场地较为平整，地貌形态单一，属赣江冲积平原地貌，地面标高19.28～20.61m。
区间隧道从长江路站南端出发，沿丰和北大道向南前行至珠江路站北端。
区间呈“V”型坡，最大坡度为8‰，最小平曲线半径为800m。
区间始于位于丰和北大道下的长江路站南端，线路沿丰和北大道向南前行，在丰和北大道与锦江路交叉处以800m半径曲线右转继续向南至珠江路站北端。
隧道沿线基本无地下工程和地下构筑物。
丰和中大道、长江路、闽江路、珠江路，路面下有供水管、污水管、通讯光缆、煤气和路灯线等。
除污水管外地下管线埋深一般小于4.0m外，其它管线对隧道盾构施工影响不大。
1.2工程地质与水文地质
地面标高19.28～20.59m。
区间最大覆土厚约12.2m，最小覆土厚约9.5m。
场地地基土在勘察深度范围主要由砂性土组成勘探区内浅部土层自上而下依次划分为主要为:
①1杂填土、①2素填土、②1-1粉质粘土、②2淤泥质粉质粘土、②3-1含粘性土粉砂、②3-2细砂、②4中砂、②5粗砂、②6砾砂、②7圆砾、⑤1-1强风化泥质粉砂岩、⑤1-2中风化泥质粉砂岩、⑤2-1强风化砂砾岩、⑤2-2中风化砂砾岩。
隧道穿越埋深范围内主要地层为②5粗砂、②6砾砂。
区间东侧约1.5km处是江西省第一大河流赣江，据上游约5公里外洲水文站资料，赣江最高洪水位高程25.13m，最低水位13.50m（2007年），最大洪峰流量21200m3/s（1982年6月20日），最枯流量172m3/s，最大流速2.53m/s。
场地地表水主要为赣江、瀛上湖（碟子湖）以及棋盘分布的池塘，目前地表水位高程约为15.50～19.60m之间。
场地浅层地下水属上层滞水，孔隙性渗水，微承压水，主要赋存于表层填土及②砂土、砂砾、圈砾中。
工程区深部基岩裂隙水，主要分布于第三系新余群泥质粉砂质、砂砾岩以及前震旦系双桥山群千枚岩岩层内。
1.3地下管线概况
1.3．1地下管线情况
通过业主和我部收集到的各种管线资料按照管线的使用性质进行分类整理出来，盾构区间地面管线主要集中在道路两侧，丰和中大道、长江路、闽江路、珠江路，路面下有供水管、污水管、通讯光缆、煤气和路灯线等。
除污水管外地下管线埋深一般小于4.0m。
其中有一条大的方沟硂结构雨水管道和一条燃气管道横穿隧道，对隧道施工有一定的影响，需在隧道掘进施工过程中严格监测地面沉降，根据监测结果采取措施，保证地下管线的安全。
而其他的管线对隧道盾构施工影响不大。
1.3．2区间隧道下穿地下管线汇总表
由于水泥砂浆抹口的砼管道对沉降最为敏感，故把管径大的污水、雨水硂结构管线以及燃气、高压电缆、通讯电缆等重要的管线列为重点保护处理对象。
管线汇总如下表（表1.3.2-1）：
表1.3.2-1管线汇总表
管线类型
管线
预编号
埋设
方式
管线
材料
管径或断面尺寸φ（mm）
管线与隧道关系
埋深
（m）
备注
上行线下穿管线里程
下行线下穿管线里程
污水
W21--W21-1
管埋
砼
400
SK4+923.7
XK4+927.4
4.63
W25-1--W119
管埋
砼
400
SK4+948.9
XK4+952.2
4.20
雨水
Y1—Y160
管埋
砼
1500
SK5+328.1
XK5+333.6
2.73
Y27—Y147-1
方沟
砼
2500×1000
SK4+936.1
XK4+939.7
4.10
Y32—Y44
管埋
砼
800
XK4+662.3-XK4+815.2
2.60
并行管线
Y133—Y155
管埋
砼
1500
SK4+645
XK4+645.6
3.60
燃气
R2—R23
管埋
钢
150
SK4+926.4
XK4+929.8
1.80
电力
L1—L1-1
管块
塑胶
900×500
SK5+334.8
XK5+339.9
0.80
L10—L10-1
管块
塑胶
900×500
SK4+946.6
XK4+949.6
1.20
电信
D36—D37
管块
塑胶
1500×300
SK4+951.6
XK4+954.7
1.20
D98—D101
管块
塑胶
1300×300
SK5+302.3
XK5+308.2
0.90
二、地下管线保护方案
2.1地下管线保护思路
本区间所有建构筑物及地下管线保护的须考虑盾构掘进施工保护措施、施工监测两方面，暂不考虑对地下管线进行预加固保护措施。
2.2盾构施工的保护措施
针对沿线地下管线情况，我部在盾构施工事前、事中和事后三个阶段分别采取保护措施：
2.2.1盾构通过前的保护措施
1、盾构施工前，成立专门的地下管线调查组，完成对沿线盾构影响范围内的地下管线状况的调查、记录和摄影，取得负责人的联系电话，并对资料进行整理分析，编写调查报告上报。
2、结合本标段的地质情况和地下管线情况，分析风险，确定地下管线保护重难点，采取相应措施，编写本方案并上报。
3、为切实做好盾构施工期间地下管线的保护工作，以及减少日后沉降管线处理纠纷，在对管线进行详细调查的基础上，结合管线下方地层及隧道穿越地层对其进行综合分析筛选，对风险较大的管线提前组织权威鉴定部门进行施工前鉴定，施工期间重点监测。
4、测量人员提前对地下管线进行详细调查，摸清管线的现状，对已有破损及其它重要部位做好标记和记录，同时提前布设沉降监测点，完成初始值的测量。
5、设备维护：
盾构通过前，必须保证盾构机及运输设备一切正常，加强对设备的维护，坚持日检及周检，填写检查记录。
2.2.2盾构通过时的保护措施
盾构施工过程中，地下管线保护原则是保证盾构机快速连续地通过地下管线，同时保证管片背后注浆。
根据此原则，盾构机通过期间采取以下措施：
1、掘进模式：
采取土压平衡的掘进模式，确保开挖掌子面稳定。
可采取用气压来代替部分土压的针对措施防止结“泥饼”。
2、根据地层情况、隧道埋深制定合理的掘进参数，时刻留意掘进参数变化。
3、严格控制出土量，尽量避免掘进时产生地层损失。
通过推进进尺和出土量的比例来检验出土是否正常，当发生异常情况时，根据实际情况可采取提高土仓压力、加快推进速度等针对性措施。
4、控制好姿态，防止由于盾构机过量超挖引起地层变形挪动。
5、做好盾尾同步注浆，及时填充盾壳后面的空隙。
做好盾尾同步注浆主要包括两方面：
一是保证每环注浆量满足盾壳后方空隙的填充要求，二是根据推进的进尺调整注浆速度，保证脱出盾尾的空隙及时填充。
必要时采取二次注浆。
6、当盾构机在管线附近因故停机时，采取措施防止水土过量流失
①停机时间不宜过长；
②当处于软弱地层停机时，应采用压气开仓方式或进行地面预加固。
7、值班制度：
为使现场问题得到及时处理，保证盾构机安全快速地通过地下管线，项目领导轮流排班值夜。
2.2.3盾构通过后的保护措施
盾构机通过期间，可能对部分地下管线产生影响，盾构机通过后仍需对其进行跟踪监测，必要时注浆加固，确保其安全。
其次，若盾构机通过期间，管线有出现裂纹或产生损坏的，必须对管线进行再次鉴定，并及时进行补修恢复。
2.3施工监测
在工程施工期间，对特殊的管线进行施工监测，及时反馈的信息，用以监控管线保护方案的实施效果，也是指导调整措施的依据，故施工监测是管线保护方案中的关键点。
施工监测措施的实施，按以下要求进行：
2.3.1管线监测点布设
布点原则:
①观测点类型和数量的确定应结合工程性质、地质条件、设计要求、施工特点等因素综合考虑。
②测点布置在最不利位置和断面，其目的是及时反馈信息、指导施工。
③表面变形测点的位置既要考虑反映监测对象的变形特征，又要便于采用仪器进行观察，还要有利于测点的保护。
④埋测点不能影响和妨碍结构的正常受力，不能削弱结构的刚度和强度。
⑤在实施多项内容测试时，各类测点的布置在时间和空间上应有机结合，力求使一监测部位能同时反映不同的物理变化量，找出内在的联系和变化规律。
⑥深层测点应在施工前30天布置好，以便监测工作开始时，监测元件进入稳定的工作状态。
⑦测点在施工过程中遭到破坏时，应尽快在原来位置或尽量靠近原来位置补设测点，保证该点观测数据的连续性。
布点形式：
根据地下管线的详细调查资料，在确定受影响的管线纵向上每隔15m布设一个监测点，以测量盾构掘进期间地下管线的变形量。
受地形条件限制，地面沉降点位于地面建筑物范围或与地下管线位置重合时，考虑将地面沉降测点与建筑物或地下管线监测点结合布置。
监测点位布设按照地面沉降监测要求进行布设。
测点采用专业道钉。
2.3.2监测技术要求及频率
技术要求：
地下管线监测人员及工具：
水准仪、铟钢尺各两套，测量工程师4人。
监测技术要求与地表监测要求一样，作业要求如下：
（1）、水准每站观测高程中误差M0为0.3mm，水准附合路线，其附合差Fw为±0.5
mm（N为测站数）；
（2）、初始值测量必须观测二次取平均值；
（3）、每天工作开始前检查标尺水泡、仪器气泡，发现异常应停止工作检查仪器，改正合格后方可施工；
（4）、每次观测前应检查水准仪i角,保证其不大于10″,否则应先校正到限差范围内，定期对仪器i角进行检查；
（5）、测站的设置视线长度不得大于50米，前后转站点视距差不得大于1米,路线转站点视距差累计值不大于3米；每次观测过程中尽量做到固定人员、固定仪器、固定测站、固定路线，以尽量减小人工和系统误差。
沉降监测内业计算方法:
考虑到沉降监测对数据及时性的要求，在方案设计时，要求单个监测点的精度小于0.3毫米，所以一般在闭合差小于0.3毫米的，不再另行平差，直接使用各点高程。
对于闭合差较大的则需要进行配赋。
一个测站的计算和检核：
h中=（h基+h辅-3.0155）/2，后减前h=h后-h前
闭合差的计算：
监测频率：
地下管线监测频率：
在盾构切口前20米,后30米范围内的管线点,1次／天。
每点从盾构切口到达前20米开始监测，盾构通过后按正常监测频率监测，直至稳定。
各类管线的监测频率需根据施工实际进度情况综合确定，地面变形过大或场地情况变化时应加密量测，必要时需连续监测。
2.3.3监测控制值
警戒值确定的原则：
（1）满足设计计算的要求，不可超出设计值。
（2）满足测试对象的安全要求，达到保护目的。
（3）对于相同的保护对象应针对不同的环境和不同的因素而确定。
（4）满足各保护对象的主管部门提出的要求。
（5）满足现行的相关规范、规程的要求。
（6）在保证安全的前提下，综合考虑工程质量和经流等因素，减少不必要的资金投入。
警戒值的确定：
我方根据相关监测经验提出的报警参考值为：
沉降速率3mm/d，累计沉降值±20mm。
三、安全文明施工保证措施
3.1安全保证措施
建立和健全以安全生产责任制为中心的各项安全管理制度，是保障安全生产的重要组织手段。
安全生产制度是根据“管生产必须管安全”、“安全生产、人人有责”的原则，明确各职能部门和各类人员在生产活动中应负的安全责任：
项目经理安全职责
1、在项目施工生产全过程中，认真贯彻落实安全生产方针、政策、法规和各项规章制度，结合项目特点，提出有针对性的安全管理要求，严格履行安全考核指标和安全生产奖惩办法；
2、认真落实施工组织设计中安全技术管理的各项措施，严格执行安全技术措施审批制度、施工项目安全交底制度和设施、设备交接验收使用制度；
3、负责组织安全生产检查，定期研究分析项目施工中存在的不安全生产问题，并加以落实解决；
4、野外工作开始前，召开由有关人员参加的生产安全会议，强化有关人员的安全意识。
项目技术负责安全职责：
1、在组织编制和审批施工组织设计（施工方案）和采用新技术、新工艺、新设备时，必须制定相应的安全技术措施；
2、负责提出改善劳动条件的项目和实施措施、并付诸实实现；
3、对职工进行安全技术教育；
4、编制审查项目的安全操作技术规程，及时解决施工中的安全技术问题。
安全员安全职责：
1、认真执行《安全生产法》和安全生产规章制度；
2、认真贯彻项目安全工作措施；
3、进行现场安全工作检查与监督；
4、对违反安全操作规程行为，应立即进行纠正；对存在的安全隐患，应立即责令有关人员落实整改，在整改完成前，应停止施工。
现场技术人员安全职责：
1、认真学习并严格执行安全技术操作规程，自觉遵守安全生产规章制度；
2、积极参加安全活动，认真执行安全交底，不违章作业，服从安全人员的指导；
3、发扬团结友爱精神，在安全生产方面做到互相帮助、互相监督。
对工人要积极传授安全生产知识。
维护一切安全生产设施和防护用具，做到正确使用，不准拆改；
4、对不安全作业要敢于提出意见，并有权拒绝违章指令；
5、严格执行国家现行有关的安全施工规定；
6、设备、仪器操作人员要保持饱满的精神，严格按操作规范规程安全文明操作。
3.2文明施工保证措施
为确保文明施工，开工前进行施工组织设计（或施工方案），建立健全的施工指挥系统和岗位责任制度，工序衔接交叉合理，交接责任明确，有严格的钻孔保护措施和制度，有关文明施工措施如下：
1、不损坏公共设施，保持清洁卫生。
2、与当地市民、周边商户搞好关系，礼貌待人，不说脏话，更不得打架、斗殴，违者，轻则罚款，重则开除。
3、按时上下班，上班必须带安全帽、穿工作服、工作鞋，违者罚款。
4、针对施工生产情况设置宣传标语，并适时更换内容，切实起到表扬先进、促进落后的作用。
四、应急预案
4.1应急准备
1、编制并执行本方案，预防事故发生。
2、事前开展地下管线调查，取得负责人联系电话，以保证万一发生事故时能及时联系到负责人进行处理。
3、成立应急领导小组。
组成应急领导小组组织机构。
4、制定事故上报程序，进行应急演练，提高应急救援能力。
5、联系好注浆加固队伍，以确保事故发生后能及早进行抢险加固。
6、准备好常用的应急物资设备，如注浆材料、棉纱、车辆、对讲机、急救箱等等。
7、对于重要地下管线，应查明管理单位的联系方式，以便需要时使用。
常用应急设备物资列表表4.1-1
序号
应急设备名称
数量
单位
设备的功能和作用
现在何处
1
柴油发电机
1
台
发电，外部不能正常供电时自行发电
项目部
2
急救箱
1
个
急救伤员
综合管理室
3
面包车
1
台
急救，抢运伤员
地面
4
铲车
1
台
紧急运物
地面
5
水泥
5
吨
填充空洞
地面
6
水玻璃
2
吨
填充空洞
地面
7
扩音器
2
个
相互联络
仓库
8
应急灯
5
个
应急照明
仓库
9
电话，对讲机
4
个
相互联络
仓库
10
8号铁线
50
公斤
捆绑固定
仓库
11
编织袋
3000
只
堵水
仓库
12
水泵
5
台
排水防洪，防止基坑内积水
隧道及地面
4.2应急处理流程
4.3应急处理措施
1、如果出现地面沉降超过警界值并且沉降速率很大，应及时通知并撤离人群。
2、组织和策划。
该紧急事件确认为全体应急，必须立即召集必要人员商议处理措施，做好分工，包括物资调运、现场处理、居民调查、值班和后勤保障、险情汇报等等，要求做到全体动员，思想统一，行动迅速。
3、后勤保障、居民调查。
抢险现场要装备有照明、饮水、交通工具、通讯工具和警报设备，做好现场调查和记录。
深入现场调查的人员应穿戴一致，证件齐全，用于调查取证的设备状态良好，各种调查记录应准确无误并有对方确认记录。
4、变形监测。
项目部测量室对管线的沉降进行24小时监测，迅速将监测结果及时报给有关各方。
5、紧急公关，考虑到险情发生后，可能影响到大量居民的正常生活，出现群众情绪过激的行为，形成不良的社会影响，损坏公司的整体形象。
因此，在事故发生后策划抢险工作的同时要安排专人进行公关活动，制定比较周全的公关计划，应对外界新闻媒体、政府和公众的质询、调查和协商。
6、紧急事件或事故升级，当出现单凭项目部的力量不能处理时，应立即请示启动公司级应急预案。
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