降水施工关键技术在盾构进出洞风险控制中的应用.ppt

* 一、前言 二、南京纬七路过江隧道梅子洲盾构机进洞降水 三、南京地铁集庆门站盾构机进洞降水 四、南京中和村站盾构机出洞漏砂抢险工程降水 盾构机进出洞辅助降水 安徽水文地质工程地质公司 * 事故发生过程：2007年9月7日，在南京地铁2号线中和村站～油坊桥站盾构施工中，右线盾构机先出发，左线盾构机出发20环（约24m米）后，在隧道洞门处的钢环密封板连接螺栓部分断裂，造成洞口密封板张口，承压水携带泥砂从张开处涌出，涌出泥砂量1100m3以上，形成地面裂缝和塌陷，左线盾构隧道下沉变形量最大值约9cm，危及旁边小区及已经施工的右线隧道的安全。 盾构机进出洞辅助降水分析 南京地铁二号线中和村站盾构机出洞漏砂抢险工程降水 安徽水文地质工程地质公司 * 盾构机进出洞辅助降水分析 南京中和村站盾构机出洞突涌抢险工程降水 双和园站附近盾构洞渗漏突涌事故平面位置图 安徽水文地质工程地质公司 * 事故处理过程： 1、 采取洞口堵水，地面向变形地层大量注浆、洞内注聚氨酯等，由于承压水突涌流速过大，方案实施后效果不佳。 2、经过会议研究决定，先施工降水井，下好水泵，做好抽水的准备。几天后，在注浆无法堵住的情况下，启用降水井，水位很快降低，注浆液发挥了作用； 这是一次指挥正确、抢险及时、充分利用降水作用避免了一次大事故的典型案例。 盾构机进出洞辅助降水分析 南京中和村站盾构机出洞漏砂抢险工程降水 安徽水文地质工程地质公司 * 盾构机进出洞辅助降水分析 南京中和村站盾构机出洞漏砂抢险工程降水 时段 隧道涌水量(m3) 涌砂量（m3) 历时（小时） 2007年9月7日中午12.50 ～13日下午17.40 11900 1140 149 南京地铁中和村站盾构机始发事故水和泥砂涌出量表 日期 聚氨酯(t) 水泥(t) 水玻璃（t) 方木（m3) 棉被（床） 砼（m3） 合计 27.68 2486.84 336.04 56 960 74 南京地铁中和村站盾构机始发事故处理消耗材料表 安徽水文地质工程地质公司 * 事故分析：盾构机突涌部位，上部为淤泥质粉质粘土，厚度17m左右，下部为粉细砂，厚度50m左右，当钢环密封板开口下部承压水上涌带走泥砂，在管片下部形成类似岩溶暗河一样的通道，注浆液（聚氨酯和双液浆）注入到管片下的通道中时，很快被承压水造成的泥水带走，无法凝固或发泡；降水后，降低了水头，减小了水流速度，使注浆液能够延长滞留时间反应发泡，封堵渗流通道。 盾构机进出洞辅助降水分析 南京中和村站盾构机出洞漏砂抢险工程降水 安徽水文地质工程地质公司 * 思考：降水形成的沉降是一个比较缓慢的过程，除非水中携带大量砂，破坏了原有的地应力结构，会形成快速沉降；当隧道洞门钢环螺栓断裂时，泥砂涌出并形成涌水通道，已经是在降水了，并且是携带地层中的泥砂的降水，所以此时就不要再考虑降水井降水对周边环境的影响了，突涌携带的泥砂对周边环境的影响是破坏性的。 所以，类似地层的盾构机进出洞工程，很容易产生漏砂事故，设置降水井，以备紧急时启用，应为盾构机进出洞施工前应急预案的主要内容之一。 盾构机进出洞辅助降水分析 南京中和村站盾构机出洞漏砂抢险工程降水 安徽水文地质工程地质公司 * 安徽水文地质工程地质公司 * * * * * * * * * * * * * 三、杭州庆春路过江隧道江南出口降水 降水井的布置 疏干井布置 安徽水文地质工程地质公司 第二段疏干井横剖面位置图 * 庆春路隧道周边环境简单，没有建筑物，本次降水采取坑外降水，方案设计时所有相关参数均取自抽水试验所得结果，采用大井法计算其涌水量： 三、杭州庆春路过江隧道江南出口降水 降水井的布置 降压井数量 涌水量 单井出水能力 井数 井深 设计值 47910.65m3/d 2400m3/d 22口 48m 实际值 52000m3/d 2400~4000m3/d 22口 48m 降水设计值及实际值部分参数对照表 安徽水文地质工程地质公司 * 基坑局部采用钢支撑，降压井布置在钢支撑外侧，为典型的坑外降水： 三、杭州庆春路过江隧道江南出口降水 降水井的布置 降压井平面布置图 安徽水文地质工程地质公司 * 三、杭州庆春路过江隧道江南出口降水 降水井的布置 基坑局部采用钢支撑，降压井布置在钢支撑外侧，为典型的坑外降水： 降压井在基坑横剖面上的位置示意图 安徽水文地质工程地质公司 * 疏干井深均为22m，外围井上部12m以上为钢管，下部为无砂混凝土管；内部井和靠近围护桩附近的井15m以上为钢管，下部为无砂混凝土管。采用钢管就是可以在适当的时候采取真空抽水。泥孔径600mm，无砂管的内径为φ300mm，外径φ360mm，外包两层80目的尼龙滤网，底部封死，钢管直径273mm。 降压井井深为48m，泥孔径700mm，