城市地铁盾构法区间隧道的设计方案

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本文档为某城市地铁盾构施工组织设计方案，文档内容详细，资料可供参考。

本资料为某地城市地铁盾构施工组织设计方案，内容详实，可供参考。

按照业主提供的招标文件，在认真学习、领会业主工期、造价、质量以及设计文件中安全稳妥维护环境稳定意图的基础上，把与施工组织设计密切相关的内容进行概述，它被作为进行施工组织设计编制的最重要基础材料。

XX站～设计终点左线地铁区间隧道区间，里程为ZDK35+429.000～ZDK36+277.800，区间全长848.8m。区间从XX站出发，沿规划道路向东敷设，先后下穿和侧穿XX路2号XX公寓小区3幢（砖7）、XX公寓11幢（砖7）、地面非机动车库（砖1）、XX公寓小区2幢（砖7）、XX公寓小区1幢（砖7），再穿越室内足球场（单层钢结构）和XX桥北路4号XX艺术学校教学楼（砖2）、宿舍楼（砖7），以300米曲线半径下穿XX，沿XX边绿化地敷设至设计终点风井。本区间段内线路隧道轨面最大埋深为26.4米，最大曲线半径550米，最小曲线半径300米，最小坡度2‰（车站坡度），最大坡度28‰。本区间盾构线路平面示意图（如图3-1所示）。 图3-1 本区间盾构线路平面示意图 3.2区间地质概况 3.2.1区间土层特征 根据钻探揭示，地表为人工填筑土，其下为粘土、粉质粘土、细砂、卵石土、泥岩。土层分层详细情况（如表3-1所示） a、人工填土 场地区内人工填土主要为人工填筑土<1>，以卵石土和碎石土为主，连续分布于地表，厚度0.80～4.80m。该层土人为随意性大，均匀性差，多为欠压密土，结构疏松，多具强度较低，压缩性高，受压易变形的特点。 b、膨胀土 场地区内膨胀土为冰水沉积、冲积层中的粘土<3-2>，灰黄色，硬塑，裂隙较发育；具有遇水软化、膨胀、崩解，失水开裂、收缩的特点。该层分布于人工填土之下，在场地内普遍分布，顶面埋深0.80～4.80m，厚度2.20～5.50m。 c、膨胀岩和风化泥岩 场地内泥岩属易风化软质岩，具有遇水软化、崩解，强度急剧降低的特点。强风化泥岩呈碎块状，软硬不均，中风化岩呈现块状、质硬。 表3-1土层分层详细情况 层号 岩土名称 岩土特征 开挖后的稳定状态 土石等级 <1> 人工填筑土 松散 易塌 Ⅱ <3-2> 粘土 硬塑 自稳性差 Ⅱ <3-3> 粉质粘土 可塑～硬塑 自稳性差 Ⅱ <3-5> 细砂 松散、稍湿～饱和 不能自稳 Ⅰ <3-8-2> 卵石土 稍密、稍湿～饱和 自稳性较差 Ⅱ <3-8-3> 卵石土 中密、稍湿～饱和 自稳性差 Ⅲ <5-2> 强风化泥岩 半岩半土状、质较软 自稳性一般 Ⅲ <5-3> 中等风化泥岩 块状、质较硬 自稳性较好 Ⅳ 表3-2区间隧道沿线主要建（构）物盾构下穿区间地质特性表 建(构)筑物 名称 与区间隧道关系 盾构穿越区间地质特性 XX路2号XX公寓3幢 下穿该段隧顶埋深为10.24～10.35m 上部以3-8卵石土为主，黄褐色，饱和。卵石成分主要以岩浆岩、变质岩类岩石组成。以亚圆形为主，少量圆形，分选性差，卵石含量55～75%，粒径以20～80mm为主，部分粒径达到180mm，充填物为中砂，局部夹漂石。厚度4.50～5m。 下部以<5-2>强风化泥岩为主：红褐、紫红色，岩质软，泥质结构，块状构造，节理裂隙发育。岩芯多呈碎块状，手可折断，厚度0.50～1m。 XX路2号XX公寓11幢 侧穿；该段隧道顶埋深为10.46m 上部以3-8卵石土为主，厚度4.4m。下部以<5-2>强风化泥岩为主，厚度1.6m。 XX路2号XX公寓非机动车库 侧穿；该段隧顶埋深为9.97～10.4m 上部以3-8卵石土为主，厚度4.1～4.4m。下部以<5-2>强风化泥岩为主，厚度1.6～2.5m。 XX路2号XX公寓2幢 下穿；该段顶埋深为10.49～11.26m 上部以3-8卵石土为主，厚度3.8～4.1m。下部以<5-2>强风化泥岩为主，厚度2.2～2.5m。 XX路2号XX公寓1幢 下穿；该段隧顶埋深为11.43～11.83m 上部以3-8卵石土为主，厚度3.8m。下部以<5-2>强风化泥岩为主，厚度2.2m。 XX桥北路4号室内足球俱乐部 侧穿；该段隧顶埋深为13.08～14.32m 上部以3-8卵石土为主，厚度3.3～3.5m。下部以<5-2>强风化泥岩为主，厚度3.2～3.5m。 XX桥北路4号XXXX艺术学校教学楼 下穿；该段隧顶埋深为14.93～15.54m 上部以<5-2>强风化泥岩为主，厚度3.8～4m。下部以<5-3> 中等风化泥岩为主：红褐、紫红色，泥质结构，块状构造，岩质较硬，锤击声半哑～较脆。节理裂隙较发育，岩芯多呈短柱状，少量呈长柱状及碎块状。厚度2.5～2.3m XX桥北路4号XXXX艺术学校宿舍楼 侧穿；该段隧顶埋深为15.43～16.5m 上部以<5-2>强风化泥岩为主，厚度3.5～3.7m。下部以<5-3> 中等风化泥岩为主：厚度2.8～2.6m 3.2.2水文地质详情 本场地范围内通过的地表水为XX，从XX站～设计终点区间隧道ZDK35+820.892至ZDK35+890.550之间穿过XX，地下水位测得埋深为6.80～7.10m，相当于绝对标高480.315～478.407m，初见水位与静止水位基本一致，场地内的地下水具有微承压性。

xx站~xx站（原xx站-xx站）区间线路沿xx路敷设，周围为待开发地铁，无控制性建筑、地下管线，区内地势平坦，地面高程一般在4.0~7.0m之间。本区间设计平面以线间距7.613m出xx站，最后以线间距13.6m到达xx站。最小平面线半径R=650m，最小平曲线长度为171.856m。采用盾构法施工，盾构由xx站始发至xx站吊出，区间左线长390.437m；区间右线长390.078m，区间中部左线里程ZDK1+274.500和右线里程ZDK1+275.500之间设置联络通道兼废水泵房一座。

xx站~xx站（原xx站-xx站）区间线路沿xx路敷设，周围为待开发地铁，无控制性建筑、地下管线，区内地势平坦，地面高程一般在4.0~7.0m之间。本区间设计平面以线间距7.613m出xx站，最后以线间距13.6m到达xx站。最小平面线半径R=650m，最小平曲线长度为171.856m。采用盾构法施工，盾构由xx站始发至xx站吊出，区间左线长390.437m；区间右线长390.078m，区间中部左线里程ZDK1+274.500和右线里程ZDK1+275.500之间设置联络通道兼废水泵房一座，

土压平衡盾构法基本原理是用有形钢质组件沿隧道设计轴线开挖土体而向前推进，这个钢制组件就是盾构，土压平衡盾构是通过盾构土压舱中土压控制平衡刀盘前方土压力和地下水压力，使掘进工作面保持稳定。下图为推进过程中出土过程。

本标段的工程施工方法有两种。其中，从河北侧至盾构工作井范围为明挖法施工的区间隧道（分敞开段U 形结构和暗埋段矩形结构）。该线路平面自河北侧起，沿着d 向北，由路中偏向路西侧，沿多幢2~6 层居民楼旁穿越至盾构工作井。占用d 西侧施工对道路交通有较大的影响，此部分施工围挡占用时间要合理安排并尽可能短。 另外从盾构工作井至a 站南端及从b 站南端至c 站北端二区间为盾构法施工的区间隧道。盾构从工作井出洞，在h 桥西侧穿越内河， 斜穿S 市搪瓷厂桩基群，经d 路中，至a 车站南端头井内，随后调头下行推进至盾构工作井内。后经转场至b 站。在b 站至c 站区间，盾构从b 站出发沿i 路东侧穿越i 大厦经i 路路中推进，且在c 北端头井调头返回，b 站南端头井线路纵坡呈V 形，最大纵坡为33‰。

本工程采取分级加荷法：每次加荷10kN，注意记录裂缝产生和裂缝宽度为0.2mm 时的荷载值，加荷完成后，静停1min 记录压力表读数及中心加荷点及水平位置变量。

本标段的工程施工方法有两种。其中，从河北侧至盾构工作井范围为明挖法施工的区间隧道（分敞开段U形结构和暗埋段矩形结构）。该线路平面自河北侧起，沿着d向北，由路中偏向路西侧，沿多幢2~6层居民楼旁穿越至盾构工作井。占用d西侧施工对道路交通有较大的影响，此部分施工围挡占用时间要合理安排并尽可能短。另外从盾构工作井至a站南端及从b站南端至c站北端二区间为盾构法施工的区间隧道。盾构从工作井出洞，在h桥西侧穿越内河，斜穿S市搪瓷厂桩基群，经d路中，至a车站南端头井内，随后调头下行推进至盾构工作井内。后经转场至b站。在b站至c站区间，盾构从b站出发沿i路东侧穿越i大厦经i路路中推进，且在c北端头井调头返回，b站南端头井线路纵坡呈V形，最大纵坡为33‰。

本资料为：地铁盾构法施工后配套轨道运输方案，共20页，内容详实，可供参考。

XX站～设计终点左线地铁区间隧道区间，里程为ZDK35+429.000～ZDK36+277.800，区间全长848.8m。区间从XX站出发，沿规划道路向东敷设，先后下穿和侧穿XX路2号XX公寓小区3幢（砖7）、XX公寓11幢（砖7）、地面非机动车库（砖1）、XX公寓小区2幢（砖7）、XX公寓小区1幢（砖7），再穿越室内足球场（单层钢结构）和XX桥北路4号XX艺术学校教学楼（砖2）、宿舍楼（砖7），以300米曲线半径下穿XX，沿XX边绿化地敷设至设计终点风井。本区间段内线路隧道轨面最大埋深为26.4米，最大曲线半径550米，最小曲线半径300米，最小坡度2‰（车站坡度），最大坡度28‰。本区间盾构线路平面示意图（如图3-1所示）。

xx站~xx站（原xx站-xx站）区间线路沿xx路敷设，周围为待开发地铁，无控制性建筑、地下管线，区内地势平坦，地面高程一般在4.0~7.0m之间。本区间设计平面以线间距7.613m出xx站，最后以线间距13.6m到达xx站。最小平面线半径R=650m，最小平曲线长度为171.856m。采用盾构法施工，盾构由xx站始发至xx站吊出，区间左线长390.437m；区间右线长390.078m，区间中部左线里程ZDK1+274.500和右线里程ZDK1+275.500之间设置联络通道兼废水泵房一座，

近年来，随着经济的快速发展，城市化的不断向前发展，同时也为适应城市发展需要和满足城市居民日益增长的出行需求，城市交通的发展是其中至关重要的一部分，地铁作为城市交通的重要组成部分，正在日益扮演着驻足轻重的地位。

本工程试验段工期共17 个月，a-b 区间工期共14 个月，质量标准达到综合评定优良等级，同时对现有环境控制和衬砌管片制作、拼装的施工精度均提出了较高的要求，所以协调控制好地面和井下出碴进料运输系统的运行组织，合理解决好地下障碍物和不良地质地段的技术措施，保证进度目标和质量目标的实现是本工程的关键。

本标段由试验段和a-b 区间两部分组成，两部分施工场地均不足3000m2，尤其是试验段不仅要完成679m 双线隧道的盾构推进，还包括敞口段、暗埋段和盾构工作井等工作任务，且敞口段及暗埋段斜向穿越d 西侧道路，采用明挖法施工，需阻断e 交通，给d 和e 的交通疏导造成了较重的压力，因此，合理布局施工场地缓解地铁施工与道路交通的矛盾是本工程的重点和难点。

按照业主提供的招标文件，在认真学习、领会业主工期、造价、质量以及设计文件中安全稳妥维护环境稳定意图的基础上，把与施工组织设计密切相关的内容进行概述，它被作为进行施工组织设计编制的最重要基础材料。

按照业主提供的招标文件，在认真学习、领会业主工期、造价、质量以及设计文件中安全稳妥维护环境稳定意图的基础上，把与施工组织设计密切相关的内容进行概述，它被作为进行施工组织设计编制的最重要基础材料。

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按照业主提供的招标文件，在认真学习、领会业主工期、造价、质量以及设计文件中安全稳妥维护环境稳定意图的基础上，把与施工组织设计密切相关的内容进行概述，它被作为进行施工组织设计编制的最重要基础材料。

盾构法是今后城市地铁隧道的主要施工方法，我国虽然在盾构法施工方面已取得一定的成功经验盾构法是今后城市地铁隧道的主要施工方法。我国虽然在盾构法隧道施工方面已取得了一定的成功经验和技术积累, 但在与之相关的地质工程领域内, 仍然存在许多尚待解决的理论和技术问题。依据现有的文献以及成功经验, 对盾构法隧道施工中的地面沉降以及地面沉降范围估计方法进行了研究, 并认为, 盾构法隧道施工引起的地面沉降主要是由于其产生的附加应力造成的, 地面沉降范围估计应采用多种方法进行综合评判同时, 阐述了附加应力对周围建筑物及地层的影响。

水下隧道盾构法施工总工期主要包括明挖段施工、盾构段施工、机电设备安装及调试、建筑装修、全线联调及试运营等。其中，盾构段的主要施工进度指标如下：盾构机进场及组装调试（5个月）、盾构掘进（300m/月）、盾构机拆解及回运（6个月）以及盾构机拆解吊出（2个月）。

本项目是国家八条西部大通道之一XX（XX）～XX（XX）公路XX境内的一段，也是国家高速公路网（简称“XX”网）中第四条首都放射线之XX～XX公路的重要路段。 本标段起点桩号为XX64+050，与XX7合同段大相岭隧道相接，终点桩号为XX72+990.83,结束于XX互通立交，与XX9合同段相接，主线全长9.058公里。在XX70+680.90处设置一长链，路线增长116.74米。在XX立交处，包括一连接XX立交的连接线，起点桩号为：XXXX0+000（XX立交XX匝道终点XXXX1+260.91），终点桩号为：XXXX5+552.2，全长5.552公里。主线包括主线大桥19座（XX桥），其中包括3座互通主线桥，XX湾特大桥（其桥型结构为114+114米单T型刚构悬浇T梁）；互通匝道桥1座；连接线大桥1座，中桥2座，小桥2座。

本资料为：盾构法隧道施工安全生产管理精讲，内容详实，可供参考。

本资料为：盾构法隧道施工管片拼装技术精讲，内容详实，可供参考。

地铁区间为双洞双线，全长约1132m，采用盾构法施工，区间中间设置1座联络通道及泵站。线路大体呈“V”字，出站向西采用480m长28‰下坡至最底，再以190m长9.5‰、440m长28‰至尾站。区间推荐采用盾构法施工。根据本线采用的车辆、设备以及线路条件要求，圆形区间隧道建筑限界为φ5200mm的圆。综合考虑本标段地质土层条件、隧道轴线的施工误差（包括测量误差），则隧道内径定为φ5500mm。区间隧道采用单层衬砌结构型式方案。联络通道洞门采用特殊管片，由4环复合衬砌环（钢管片+钢筋砼管片）构成。隧道防水线应在0.7MPa水压下，接缝张开6mm，错5mm时不渗漏。区间隧道的联络通道、泵站为复合衬砌，在地质为砂性土条件下，以不设夹层防水层为宜，但需在结构层内表面施作聚合物水泥砂浆防水层。 　　…… 　　共计33张，设计于2010年

本标段由试验段和a-b 区间两部分组成，两部分施工场地均不足3000m2，尤其是试验段不仅要完成679m 双线隧道的盾构推进，还包括敞口段、暗埋段和盾构工作井等工作任务，且敞口段及暗埋段斜向穿越d 西侧道路，采用明挖法施工，需阻断e 交通，给d 和e 的交通疏导造成了较重的压力，因此，合理布局施工场地缓解地铁施工与道路交通的矛盾是本工程的重点和难点。

根据本标段永久工程和临时工程的结构特点、施工方法、场地工程地质及环境情况，初步拟定本工程环境保护的重点为：对施工期工程沿线影响范围内的地下管线、地面建（构）筑物等进行监测和保护；对工程弃土及泥浆进行妥善处理。

按照业主提供的招标文件，在认真学习、领会业主工期、造价、质量以及设计文件中安全稳妥维护环境稳定意图的基础上，把与施工组织设计密切相关的内容进行概述，它被作为进行施工组织设计编制的最重要基础材料。

本标段由试验段和a-b 区间两部分组成，两部分施工场地均不足3000m2，尤其是试验段不仅要完成679m 双线隧道的盾构推进，还包括敞口段、暗埋段和盾构工作井等工作任务，且敞口段及暗埋段斜向穿越d 西侧道路，采用明挖法施工，需阻断e 交通，给d 和e 的交通疏导造成了较重的压力，因此，合理布局施工场地缓解地铁施工与道路交通的矛盾是本工程的重点和难点。

通过比较详细的资料调查糨统计分析，了解北京目前在建的几条地铁线路上盾构法的施工现状，发现盾构 法在丈援摸应簇枣覆瞧鲶主要阕题骞：疆擒法连续魏王的区阉分教；撩擒设备懿糕耀渗镳低；凄梅撬酶簿攮迸终 监过多；盾构法施工的工期延误；盾构法施工的籁外成本较多。通过矜析，认为最根本的原因在于詹构区闻施工 与车站施工在速度和组织上的矛盾未能得到很好的协调，实际上也就是盾构过站的问题没有得到很好的解决。目 前采用的三种实施方案没能真正地解决这个问题，为此提出一种新的懈决方案～盾构先行贯通全线犬部分车站 行车隧道，再缀含明挖法或浅埋麟挖法在适当的时机拓展建造地铁率站。该方案对于撼离地铁建设质量，加快缝 铁建设速度，降低逢铁王程造徐蠢蓍稷大懿优越稳，具有重要懿瑷实意义。

土压平衡式盾构法施工的后配套运输系统配置方案，涉及到与盾构机能力匹配及施工进度、一次配置成本或长期使用成本、对本标段或今后不同标段的适用性、以及施工管理的易操作性等问题。一台盾构机，如要达到较高的施工进度必须配置强大的后配套运输系统。如要取得较高的施工效益必须配置最佳的后配套运输系统。 目前，国内盾构法施工的后配套运输系统基本上均采用有轨运输方式。运输系统的主要参数与隧道长度、隧道坡度、工程进度要求、盾构机型号及参数有关，也与施工单位的管理方式有关。前者是必须满足的必要条件，后者是可综合考虑的相关因素。

北京城区位于永定河冲洪积扇脊部，地下直径线则是斜穿这个扇形的一部分，地表自西向东平缓倾斜，由海拔49.8m，降至海拔43.0m。

施工组织设计文件是本册的核心内容。施工组织设计主要依据招标文件，在充分考虑我局现有的技术水平、施工管理水平和机械配套能力的基础上，围绕着确保安全、保证质量、缩短工期、降低造价的目标来编制施工组织设计。 在施工组织设计过程中，我们依据招标文件，结合工程特点和我们的施工能力对设计文件中涉及的各单项技术按设计、施工要求进行了细化，针对招标文件中所提出的安全、文明施工、质量和工期目标，从劳、材、机等几个方面提出了合理的组织计划和相应的保证体系。编制上述文件的主要依据包括： (1)S 市地铁南北线一期工程盾构第一标段招标文件及澄清问题； (2)xxx 年x 月x 日S 市地铁总公司标前会议精神及现场调查资料； (3)设计、施工过程中涉及的有关规范、规程； (4)我局现有的技术水平、施工管理水平和机械设备配套能力；

按照业主提供的招标文件，在认真学习、领会业主工期、造价、质量以及设计文件中安全稳妥维护环境稳定意图的基础上，把与施工组织设计密切相关的内容进行概述，它被作为进行施工组织设计编制的最重要基础材料。