深圳地铁7号线地铁工程风险管理与控制.ppt

常见不良地质条件施工风险 1、富水地层、断裂带喷涌 原因分析：基岩裂隙水较发育中风化、微风化岩层，埋深大的断裂带，岩体破碎，强度不均匀，稳定性差，容易形成地下储水构造，掘进过程中易发生喷涌；盾构机长时间停机时，地下水流入到土仓，开始掘进时发生喷涌。 危害：掘进困难，地面沉降不易控制。 处理措施：渣土改良，调整泡沫剂用量，添加聚合物、膨润土等外加剂；二次注浆，封堵后方来水；连续掘进，严格控制每环的进尺和出土量。 常见不良地质条件施工风险 2、软硬不均地层 原因分析：隧道断面上部分为淤泥质土、砂层、全风化等软弱地层，下部分为中风化、微风化岩层。掌子面水土压力差异大，始盾构刀盘受力严重不均匀。 危害：刀盘刀具的影响（对刀具的冲击造成破坏）、主轴承密封的影响（受力不均，减少使用寿命）、地层沉降的影响（出土过多，地面沉降超限）、管片的施工质量（破损、错台） 主要措施：地质环境分析、掘进模式及参数选择、渣土改良、机械的检查 常见不良地质条件施工风险 3、管片上浮 原因分析：在中风化、微风化基岩裂隙水发育的岩层，由于岩层在开挖后，自稳性好，管片与围岩间的空隙得不到及时填充，很多情况下是浆液收到丰富地下水的稀释，无法及时凝固稳定管片，导致管片在水、浆液混合液中悬浮，盾构机推力的施加往往不能垂直于管片轴线，产生沿管片径向的分力，加剧未得到及时固定的管片的上浮。特别是在下坡施工段，此现象尤为明显。 危害：管片错台、破损严重，隧道轴线超限 主要措施：管片选型精确，保持盾尾间隙良好；平衡掘进推力，减少下上推力差；二次注浆，封堵水通道。 常见不良地质条件施工风险 4、穿越水底浅覆土层 原因分析：盾构施工覆土层常规为大于一倍直径，有时受线路设计限制，也采取小于一倍直径的设计方案，覆土层太浅的话，盾构掘进过程中，极易扰动水底地层，施工风险巨大。 危害：易产生冒顶通透水流；盾构土压平衡不容易控制，姿态上扬，压坡困难，轴线难以控制，管片上浮；流砂、管涌击穿盾尾。可能出现局部地基掏空，管片下沉、螺栓断裂。 主要措施：调查和补充地质勘探，为安全施工提供第一手资料。 确保土压平衡，保证开挖面土体稳定。加强河段及两岸建筑物的监控量测及信息反馈，调整盾构施工参数。 常见不良地质条件施工风险 5、球状风化地层 原因分析：花岗岩球状风化地层受风化程度影响，往往存在没有风化完全的个体，单轴抗压强度可达160MPa，与地层强度差异较大。 危害：极易造成刀具损坏甚至刀盘变形，盾构机停滞不前，地层沉降超限。 主要措施：地表或洞内深孔爆破；可利用地质超前钻机对周围软地层加固后掘进；进入开挖面对球状风化岩体予以人工处理；如开挖面地层稳定性差，则预先予以加固。 常见不良地质条件施工风险 6、结泥饼 原因分析：全-强风化泥岩，泥质粉砂岩，泥质砂岩等富含粘土矿物颗粒的岩层，受刀具切割、刀盘挤压后容易形成固结体粘附在刀盘上并不断堆积，刀盘高温影响烧结。 危害：滚刀固结，偏磨严重，刀盘开口封堵，无法进渣，无法推进。 处理措施：刀盘选择大的开口率(30%-38%)，多设置渣土搅拌装置，刀盘不亦采用面板型，渣土改良，空仓掘进模式，定期开仓检查处理。 四、结语 作　　者：竺维彬，鞠世健　 出 版 社：暨南大学出版社 出版时间：2009-8-1 强风化花岗岩 站台主隧道 隧道帷幕注浆孔的布置 注浆后探水孔无水渗涌 注浆前从探水孔涌出和水 采用劈裂注浆工艺完成帷幕注浆后强、中风化花岗岩加固的状况 （4）跟踪补偿注浆技术的应用 基坑开挖及隧道掘进一般都会产生岩土应力的松驰及地下水的流失，从而造成邻近建、构筑物的沉降与变形。由于基坑及隧道开挖会有较长的作业期，因此邻近建构筑物的沉降与变形会随基坑、隧道的开挖过程不断产生与发展，并持续较长的时间；当这种沉降与变形一旦超过房屋结构安全容许限度、房屋结构将出现破损甚至倒塌。 防止上述情况出现的有效方法就是想法补偿地应力损失产生的变形与沉降、减少与堵截地下水的渗涌及对已松驰软弱的地基土进行固结。 （A）“跟踪补偿注浆”可以实现以下作用： 采用可反复不断注浆的方式不断补偿地应力的损失； 采用不断注浆堵塞渗漏水的通道，减少与控制水的流失； 采用可固化的浆液对松驰软化的地基土进行固结； （B）补偿注浆孔的布置、注浆压力及注浆量的大小需建立在对建构筑物的沉降变形进行准确监测基础上进行： 即“跟踪”沉降变形情况、采用反复不断“补充注浆”控制沉降及变形的发展，在基坑开挖或隧道掘进全过程中、仅容许邻近建构筑物的沉降与变形在结构安全的状况下；在施工完成后，可根据情况稳定变形、沉降，甚至恢复到原来的状态。 （C）“跟踪补偿注浆”注浆孔的布置层位需根据建筑物的沉降情况、桩基础类型、桩基础埋深