1、目 錄TOC o 1-1 t 標題 2,1,標題 3,2,標題 4,3,標題 5,5,標題 6,6,標題 7,7,標題 8,8,標題 9,9 h u HYPERLINK l _Toc22409 第一章 編制依據 PAGEREF _Toc22409 1 HYPERLINK l _Toc23019 第二章 工程概況 PAGEREF _Toc23019 3 HYPERLINK l _Toc17194 1. 工程簡述 PAGEREF _Toc17194 3 HYPERLINK l _Toc4010 1.1. 總體概述 PAGEREF _Toc4010 3 HYPERLINK l _Toc18464 1

2、.2. 線路情況 PAGEREF _Toc18464 3 HYPERLINK l _Toc24780 1.3. 襯砌結構 PAGEREF _Toc24780 4 HYPERLINK l _Toc988 2. 工程地質 PAGEREF _Toc988 4 HYPERLINK l _Toc20628 2.1. 行政區劃及交通現狀 PAGEREF _Toc20628 4 HYPERLINK l _Toc24509 2.2. 氣象 PAGEREF _Toc24509 5 HYPERLINK l _Toc24768 2.3. 地層巖性 PAGEREF _Toc24768 5 HYPERLINK l _T

3、oc18122 2.4. 水文地質條件 PAGEREF _Toc18122 6 HYPERLINK l _Toc7648 2.5. 特殊性巖土 PAGEREF _Toc7648 6 HYPERLINK l _Toc12801 2.6. 巖土施工工程分級 PAGEREF _Toc12801 7 HYPERLINK l _Toc18021 2.7. 設計參數建議值 PAGEREF _Toc18021 8 HYPERLINK l _Toc16 2.8. 復合式TBM隧道段工程地質評價 PAGEREF _Toc16 8 HYPERLINK l _Toc29435 2.9. 建議 PAGEREF _To

4、c29435 10 HYPERLINK l _Toc27940 3. 周邊環境及管線 PAGEREF _Toc27940 10 HYPERLINK l _Toc11742 3.1. 機場滑行道、跑道及停機坪 PAGEREF _Toc11742 10 HYPERLINK l _Toc9795 3.2. T2B航站樓指廊及綜合換乘中心 PAGEREF _Toc9795 11 HYPERLINK l _Toc29898 3.3. 機場內外埋設的管線 PAGEREF _Toc29898 12 HYPERLINK l _Toc27585 4. 設備簡介 PAGEREF _Toc27585 13 HYPE

5、RLINK l _Toc551 5. 試驗意義 PAGEREF _Toc551 14 HYPERLINK l _Toc9282 5.1. 穿越機場環境保護要求高、距離長 PAGEREF _Toc9282 14 HYPERLINK l _Toc18558 5.2. 監測方法及監測時間等受限制較多 PAGEREF _Toc18558 14 HYPERLINK l _Toc19666 6. 試驗目的 PAGEREF _Toc19666 15 HYPERLINK l _Toc31398 第三章 試驗段施工計劃 PAGEREF _Toc31398 16 HYPERLINK l _Toc22251 1.

6、試驗段范圍與地質情況 PAGEREF _Toc22251 16 HYPERLINK l _Toc3659 1.1. 試驗范圍 PAGEREF _Toc3659 16 HYPERLINK l _Toc19282 1.2. 地質水文條件 PAGEREF _Toc19282 16 HYPERLINK l _Toc21434 2. 組織機構 PAGEREF _Toc21434 17 HYPERLINK l _Toc308 3. 資源配置 PAGEREF _Toc308 17 HYPERLINK l _Toc21795 3.1. 人力資源 PAGEREF _Toc21795 17 HYPERLINK l

7、 _Toc29426 3.2. 設備儀器 PAGEREF _Toc29426 18 HYPERLINK l _Toc159 3.3. 施工計劃 PAGEREF _Toc159 19 HYPERLINK l _Toc18039 第四章 試驗段掘進方案 PAGEREF _Toc18039 20 HYPERLINK l _Toc31684 1. 掘進控制 PAGEREF _Toc31684 20 HYPERLINK l _Toc3342 2. 注漿控制 PAGEREF _Toc3342 23 HYPERLINK l _Toc13458 3. 管片拼裝 PAGEREF _Toc13458 27 HYP

8、ERLINK l _Toc7950 4. 推進控制 PAGEREF _Toc7950 28 HYPERLINK l _Toc8948 5. TBM防水 PAGEREF _Toc8948 30 HYPERLINK l _Toc23007 6. 換刀 PAGEREF _Toc23007 30 HYPERLINK l _Toc1845 7. 施工監測 PAGEREF _Toc1845 34 HYPERLINK l _Toc31520 第五章 試驗段試驗方案 PAGEREF _Toc31520 36 HYPERLINK l _Toc5387 1. 掘進參數試驗 PAGEREF _Toc5387 36

9、HYPERLINK l _Toc27122 2. 注漿試驗 PAGEREF _Toc27122 37 HYPERLINK l _Toc14388 3. 刀盤磨損試驗 PAGEREF _Toc14388 38 HYPERLINK l _Toc1978 4. 試驗段管理 PAGEREF _Toc1978 38 HYPERLINK l _Toc18099 4.1. 數據采集 PAGEREF _Toc18099 38 HYPERLINK l _Toc11225 4.2. 分析反饋 PAGEREF _Toc11225 39 HYPERLINK l _Toc22057 4.3. 研討總結 PAGEREF

10、_Toc22057 39 HYPERLINK l _Toc18978 4.4. 試驗制度 PAGEREF _Toc18978 39 HYPERLINK l _Toc21740 4.5. 試驗總結 PAGEREF _Toc21740 40 HYPERLINK l _Toc544 第六章 施工應急預案 PAGEREF _Toc544 2 HYPERLINK l _Toc19645 1. 組織機構準備 PAGEREF _Toc19645 2 HYPERLINK l _Toc9299 2. 預防、預警 PAGEREF _Toc9299 5 HYPERLINK l _Toc30083 3. 應急響應 P

11、AGEREF _Toc30083 5 HYPERLINK l _Toc7696 4. 施工風險的應急措施 PAGEREF _Toc7696 7編制依據嚴格按照下列（但不限于）國家及重慶市現行施工規范和質量評定標準：復合式TBM法隧道施工與驗收規范GB50446-2008；重慶市建筑地基基礎工程施工質量驗收規范DBJ/T50-125-2011；城市軌道交通工程測量規范GB50308-2008；工程測量規范GB50026-2007；混凝土結構工程施工質量驗收規范GB50204-2002（2011年版）；鋼結構工程施工質量驗收規范GBJ50205-2001；地下工程防水技術規范GB50108-200

12、8；建筑地基基礎設計規范GB50007-2011；國家一、二等水準測量規范GB/T 12897-2006；鋼結構設計規范GB50017-2003；地下防水工程質量驗收規范GB50208-2011；生產過程危險和有害因素分類與代碼GB/T13861-2009；建筑變形測量規范JGJ8-2007；建筑施工安全檢查標準JGJ59-2011；施工現場臨時用電安全技術規范JGJ46-2005； HYPERLINK /detail8011785_1_1.html 建筑機械使用安全技術規程JGJ33-2012；施工現場機械設備檢查技術規程JGJ160-2008；應急預案編制導則 HYPERLINK /lin

13、k?url=tj63Msfc8KpQZ_5p66QiHD3gMqzfPbGGhEN_KfQBWfnVSw403ctsmUJJeV2zet1_qGXU1Hldh1J2Fy2Jbd5yBa GB/T 29639-2013。民用航空總局令第191號民用機場運行安全管理規定（CCAR-140）；民用航空總局令第97號民用機場不停航施工管理規定2000年12月18日；關于印發的通知建質200987;關于印發危險性較大的分部分項工程安全管理實施細則的通知渝建發201416號；重慶市房屋建筑和市政基礎設施工程現場文明施工標準渝建發2008169號；T3航站樓站T2航站樓站復合式TBM區間施工資料；重慶市軌道

14、交通十號線T3航站樓T2航站樓區間巖土工程詳細勘察報告（K31+908.065K33+745.779）；重慶市江北國際機場第二跑道及配套設施擴建項目（A標段）巖土工程勘察報告（直接詳堪）；重慶江北國際機場第二跑道及配套設施改擴建工程飛行區場道工程（Q-08-F01）標段竣工圖（3）設計說明、地基處理清淤換填總圖、強夯總圖、清淤示意圖；中鐵裝備CREC089/090復合式TBM組裝、運行、操作等相關參數資料；本單位同類工程施工經驗及施工管理、技術、科研、機械設備配套能力。工程概況工程簡述總體概述T3航站樓站站后始發井T2航站樓站區間工程是重慶市軌道交通10號線的一個重要組成部分。本工程左右線起始

15、于重慶江北機場擴建工程場地內T3航站樓站后始發井（里程K32+173.000），止于T2航站樓前停車場下的地鐵十號線T2航站樓站（里程K33+745.266），單線全長1572.266m，整個區間設有聯絡通道三座。本工程下穿的重慶江北國際機場是重慶市三座民用機場之一，也是重慶航空有限公司、西部航空有限責任公司、華夏航空三家航空公司的主基地機場和四川航空、中國國際航空的基地機場，是西南地區三大航空樞紐之一，也是國家規劃的十大區域樞紐機場之一。經過建設、設計等相關單位對施工方法的充分對比分析，為降低施工對機場正常運營的干擾，擬采用復合式TBM法替代重慶地區常用的鉆爆法進行施工。工程由兩臺復合式土壓

16、平衡復合式TBM先后從T3航站樓站后始發井下井，然后穿越機場第二跑道（寬度3600m60m）、第一跑道（寬度3200m60m）、滑行道、聯絡道、停機坪、機場場區內部眾多管線、候機指廊B北側端部、T2B航站樓南側端部、機場交通換乘中心及航站樓高架橋最后達到地鐵T2航站樓站。見圖2-1-1。圖2-1-1 區間線路與機場建筑平面位置關系三維示意圖線路情況線路平面：區間線路由T3航站樓站站后配線區出發穿越機場第二跑道（3600m60m）、第一跑道（3200m60m）、滑行道、聯絡道、停機坪、候機指廊B北側端部、T2B航站樓南側端部、機場交通換乘中心及航站樓高架橋最后達到T2航站樓站。隧道起點和終點段位

17、于直線上，中段大部分位于兩個半徑分別為650m和1200m的S曲線上，線路左右線間距為35.4m過度至17.2m。線路縱斷面：本區間隧道縱坡為16.797、4、2下坡。線路縱斷面設計應結合運營、線路周邊環境、機場本期建設情況、既有建（構）筑物基礎、地質條件及施工方法等因素綜合確定。區間隧道軌面埋深1640m，區間最大縱坡為16.797。襯砌結構襯砌型式及結構本區間隧道襯砌采用預制管片襯砌，于高精度鋼模內制作成型。區間設計分為A、B型復合式復合式TBM鋼筋混凝土管片，A型管片適用于區間下穿機場跑道，滑行道等既有構筑物段，B型管片適用于臨時過站或需擴挖拆除段。混凝土強度等級C50；混凝土抗滲等級根

18、據埋深確定，但不得小于P10；隧道埋深30m,抗滲等級取P12,鋼筋采用HRB400，HPB300。管片采用錯縫拼裝。襯砌管片內徑為5900mm，外徑為6600mm，厚度為350mm，環寬為1500mm。每環由封頂塊(F)x，鄰接塊(L1)x，鄰接塊(L1)x，標準塊(B1)x，標準塊(B2)x，標準塊(B3)x構成。x為襯砌環類型號，表示管片配筋種類，共分A、B兩種。每環管片縱向共16根M30螺栓，環向共12根M30螺栓。襯砌防水復合式TBM隧道襯砌結構防水措施應符合下表的要求。復合式TBM地下結構防水措施表2-1-1防水措施管片襯砌結構自防水接縫防水其他其他進出洞其他三元乙丙彈性橡膠密封墊

19、丁晴軟木橡膠墊嵌縫螺栓孔密封圈手孔封堵簾布橡膠板同步及二次回填注漿工程地質行政區劃及交通現狀重慶市軌道交通十號線T3航站樓站T2航站樓站區間行政區劃屬重慶市渝北區，擬建區間線路穿越在建重慶機場擴建飛行區及現有飛行區，沿線交通較方便。氣象勘查區內的氣象特征具有空氣濕潤，春早夏長、冬暖多霧、秋雨連綿的特點，年無霜期349天左右。據市氣象局資料：勘察區多年平均氣溫18.3，月平均最高氣溫是8月為28.1，月平均最低氣溫在1月為5.7，日最高氣溫43，日最低氣溫-1.8；多年平均降水量1082.6mm左右，降雨多集中在59月，其降雨最高達746.1mm左右，多年最大日降雨量122.9mm，日降雨量大于

20、25mm以上的降雨日數占全年降雨日數的62%左右，小時最大降雨量可達62.1mm。地層巖性填土層（Q4ml）紫褐色，灰褐色，由粘性土以及砂、泥巖塊石碎石等組成。石英含量3540%，粒徑20500mm，結構稍密密實（現有機場范圍內為密實，機場擴建施工區域內未松散稍密），稍濕，堆積時間120年不等（擴建施工區域內的填土回填時間普遍小于1年，現有機場范圍類為1020年），厚度015.20m，分布于擴建區施工區域內的填土將會進行分層碾壓回填或進行強夯處理，現有機場范圍內其填土均采用分層碾壓回填并進行強夯處理。根據前期初步勘察成果，沿線的素填土對鋼結構、混凝土結構、鋼筋混凝土結構中鋼筋具有微腐蝕性。殘坡

21、積層（Q4el+dl）粉質粘土：褐色，可塑，稍密光滑，搖震反應無，干強度中等，殘坡積成因。厚度07m，該層零星分布于原始地貌為溝谷的地段。根據前期初步勘察成果，沿線的素填土對鋼結構、混凝土結構、鋼筋混凝土結構中鋼筋具有微腐蝕性。勘察區出露的巖層為一套強氧化環境下的河湖相碎屑巖沉積建造。由砂巖砂質泥巖不等厚的正向沉積韻律層組成。以紫紅色、暗紫紅色泥巖、粉砂質泥巖為主，夾青灰色、灰白色中厚至厚層狀砂巖。砂質泥巖：紫色，紫褐色，紫紅色，粉砂泥質結構，中厚層狀構造。表層強風化帶一般厚度0.501.1m，強風化巖心呈碎塊狀，風化裂隙發育；中風化巖心呈柱狀、長柱狀，巖體較完整，巖質軟，巖體基本質量等級為I

22、V級，整個區間場地內均有分布。砂巖：青灰灰白色，細中粒結構，中厚層狀構造，泥鈣質膠結。主要礦物成分有：石英、長石等。砂巖強風化層厚度0.300.80m，強風化巖心呈黃灰色，碎塊狀、短柱狀；中風化巖心呈柱狀、長柱狀，巖體較完整，巖質較硬，巖體基本質量等級為III級。水文地質條件軌道交通十號線T3航站樓T2航站樓區間主要位于構造剝蝕丘陵地貌上，第四系覆蓋層在溝谷地段厚度較大，基巖為砂巖和泥巖互層的陸相碎屑巖，含水相對較弱。地下水的富水性受地形地貌、巖性及裂隙發育程度控制，主要為大氣降水、地面溝、塘水體滲漏補給，水文地質條件較復雜。根據沿線地下水的賦存條件、水理性質及水力特征，沿線地下水可分為第四系

23、松散層孔隙水和基巖裂隙水。根據臨近工程（重慶江北國際機場第三跑道和東航站區建設工程詳細勘察、重慶江北國際機場航站區及配套設施擴建項目航站樓工程詳細勘察報告、重慶市江北國際機場第二跑道及配套設施擴建項目（A標段）巖土工程詳細勘察報告）及重慶市軌道交通十號線一期工程初步勘察報告勘察成果可知。線路沿線填土的滲透系數0.512m/d、沿線粉質粘土的滲透系數0.049m/d、沿線基巖的滲透系數0.010.032m/d（砂質泥巖滲透系數0.01m/d、砂巖滲透系數0.032m/d）。特殊性巖土根據勘察，沿線的特殊性巖土為人工填土、殘坡積土及強風化層。人工填土廣泛分布于沿線地表，主要為機場建設回填形成，現有

24、機場范圍內均經夯實、碾壓處理，機場擴建施工范圍內勘察期間尚未經夯實、碾壓處理；主要由砂巖、泥巖塊碎石及黏性土組成，骨架顆粒粒徑20300mm，含量約30%40%，結構密實，上部一般呈稍濕狀，厚度加大地段的底部含地下水，呈濕潤狀，其厚度變化大，均勻性差，級配較好，對鋼結構、混凝土結構、鋼筋混凝土結構中鋼筋具有微腐蝕性。區間第二跑道下部回填土示意圖見下。圖2-2-1 區間左線下穿第二跑道下部回填土示意圖圖2-2-2 區間右線下穿第二跑道下部回填土示意圖巖土施工工程分級素填土：主要分布在地表，由塊石、碎石和粘性土等組成，物質成分復雜，稍密中密。力學性質不均。根據城市軌道交通巖土工程勘察規范GB503

25、07-2012附錄F，該層土為普通土，巖土施工工程等級II級。粉質粘土：零星分布，有一定的承載力。根據城市軌道交通巖土工程勘察規范GB50307-2012附錄F，該層土為普通土，巖土施工工程等級II級。砂質泥巖：厚層狀，層理及節理裂隙不發育，強度相對較低，屬軟巖，抗風化能力差。巖體基本質量等級IV。根據城市軌道交通巖土工程勘察規范GB50307-2012附錄F，該層土為軟質巖，巖土施工工程等級IV級。砂巖：厚層狀、中厚層狀，節理裂隙不發育，強度相對較高，抗風化能力強，為較硬巖，巖體基本質量等級III。根據城市軌道交通巖土工程勘察規范GB50307-2012附錄F，該層土為次堅石，巖土施工工程等

26、級V級。強風化層巖石全部為極軟巖，根據城市軌道交通巖土工程勘察規范GB50307-2012附錄F，該層土為硬土，巖土施工工程等級III級。設計參數建議值設計參數建議值表 表2-2-1巖土名稱素填土砂巖砂質泥巖結構面強風化中等風化強風化中等風化重度（KN/m3）20*23*24.823*25.6自然抗壓強度（MPa）43.410.7飽和抗壓強度（MPa）32.66.5地基承載力標準值（kPa）400*2000300*1000內摩擦角（）28*30*43.930*33.318內聚力C（kPa）197060050彈性模量（MPa）800*4500600*1200泊松比0.45*0.40*0.080.

27、40*0.26巖土體靜力側壓系數0.300.55復合式TBM隧道段工程地質評價該段原始地貌為丘陵斜坡，經人工改造后，該段地形總體較平坦，地質構造上位于重慶向斜東翼，隧道洞軸走向與構造線走向大角度斜交，隧址地質構造條件簡單，沿線無斷層通過，場地穩定。巖層傾角平緩，覆蓋層厚度015.1m，下伏基巖為侏羅系中統沙溪廟組砂、泥巖不等厚互層以砂質泥巖為主，地下水以基巖裂隙水為主。該段為雙洞雙線隧道，采用復合式TBM施工，洞跨6m，洞高6m，隧道埋深約12.733.5m，隧頂中等風化基巖厚6.431m；隧道圍巖主要為砂質泥巖局部夾砂巖薄層。巖體完整性指數Kv=0.710.74，巖體較完整完整。砂質泥巖單軸

28、飽和抗壓強度4.711.3MPa，為極軟巖軟巖。圍巖彈性縱波速度vp=3.113.18Km/s,圍巖基本分級為IV級，地下水為基巖裂隙水，正常涌水量約1.37L、10mmin，地下水狀態為I級，考慮地下水狀態，圍巖級別建議按IV級考慮。里程K32+012.200K32+167段、K32+209K32+557段、K32+624K33+745.779段隧頂中等風化基巖厚度大于2.5倍圍巖壓力拱高度（9.90m)，為深埋隧道。K32+167K32+209段、K32+557K32+624段隧頂中等風化基巖厚度小魚2.5倍圍巖壓力拱高度（9.90m），為淺埋隧道。隧道拱部易發生局部掉塊，建議復合式TBM

29、掘進時應作好預防工作，必要時采用土壓平衡模式。環境工程影響評價：本區間隧道里程段K32+012.200K32+500范圍位于擬建機場跑到區內、里程K32+500K33+300范圍位于機場跑道區內、里程K33+300K33+560范圍位于機場停機坪區域內。K32+012.200K32+500范圍內建議設計與機場設計單位進行溝通并進一步收集擬建跑道區荷載情況后再進行精確計算，并根據結果進行設計與指導施工。里程K32+500K33+300范圍內，里程K32+500K32+652段及K32+745K32+870段上部中等風化基巖厚約9.5m18m，小于3倍洞跨；根據工程特點并結合重慶地區經驗可知，上述

30、里程段隧道的修建對于上部機場跑道的影響較大。其余里程段上部中等風化基巖厚約1827m,大于3倍洞跨，隧道的修建對上部機場跑道的影響較小。K32+012.200K32+500范圍內上部中等風化基巖厚約2427m，大于3倍洞跨。根據工程特點并結合重慶地區經驗可知，本段隧道的修建對上部機場跑道的影響較小。建議設計進一步飛機跑道區荷載情況后再進行精確計算，并根據結果進行設計與指導施工里程K33+675K33+711段下穿機場換乘中心（砼2）。該建筑采用樁基礎，基礎底標高409413，基底與隧頂中等風化基巖厚度約2529m，約等于4.14.8倍洞跨。根據重慶地區六號線隧道的施工經驗，及地區經驗可知，本段

31、隧道的修建對上部機場換乘中心的影響小。里程K33+710K33+737段下穿機場上跨橋。該建筑采用樁基礎，基礎底標高401405，基底與隧頂中等風化基巖厚度約17m，約等于2.8倍洞跨。根據重慶地區六號線隧道施工的經驗，及地區經驗可知，本段隧道的修建對于上部機場換乘中心的影響小。建議擬建十號線T3航站樓T2航站樓區間沿線隧道圍巖巖性有一定的差異，在掘進機造型及刀具選擇上，應充分考慮其對地層的適宜性。本次勘察線路經過地區主要位于現有江北機場及江北機場擬擴建區域，水文地質條件較簡單。沿線地下水主要為第四系松散層孔隙水、基巖裂隙水兩類，總體上水量較小。場區地表水和地下水對混凝土結構為弱腐蝕性。擬建復

32、合式復合式TBM暗挖隧道為深埋隧道，成洞條件較好。在進行掘進碎巖參數及刀具選擇時，應充分考慮巖石強度差異。建議按砂巖天然抗壓強度（55.3Mpa）的1.52.0倍作為刀具選擇的依據。本報告中對隧道圍巖的分級及隧道深、淺埋的劃分依據勘查時獲得的設計資料進行，在施工圖設計時若方案發生變更，應對圍巖分級、埋深分類做出校核。周邊環境及管線該區間復合式TBM先后穿越機場第二跑道（寬度3600m60m）、第一跑道（寬度3200m60m）、滑行道、聯絡道、停機坪、機場場區內部眾多管線、候機指廊B北側端部、T2B航站樓南側端部、機場交通換乘中心及航站樓高架橋等，因此需在復合式TBM穿越前對機場的相關信息進行充

33、分的調研為穿越施工提供參考和指導。機場滑行道、跑道及停機坪左右線隧道先后穿越運行中的第二跑道（寬度3600m60m）、第一跑道（寬度3200m60m）、滑行道、聯絡道及停機坪。第一機場跑道經過一次“瀝青混凝土蓋被工程”，同時滑行道、聯絡道及停機坪等建造年代久遠，較多資料無法查詢，現道結構如下圖所示。區間隧道與機場跑道及滑行道位置關系統計表 表2-3-1序號項 目地鐵里程穿越長度(m)覆 土（m）穿越形式備注進入離開1第二跑道K32+552K32+6126018.419.2下穿區間左線2滑行道K32+658K32+79813919.721.3下穿3第一跑道K32+924K33+0007523.3

34、24.2下穿4滑行道K33+151K33+2004824.424.8下穿圖2-3-1 現有跑道道面結構近幾年的跑道自身的變化趨勢暫無資料，復合式TBM穿越實施前利用自動沉降監測可獲得短暫的變形曲線，了解飛機運行對跑道的影響，便于后期針對數據變化進行分析。T2B航站樓指廊及綜合換乘中心左右線隧道先后穿越運行中的T2B航站樓指廊。左線下穿位置在設計圖3-J軸、3-K軸之間，右線下穿位置在設計圖3-M軸、3-N軸之間。區間線間距為17.2m，埋深為32.47m。T2B航站樓指廊為地上三層框架結構，基礎形式為樁基礎，樁深為4m。圖2-3-2 復合式TBM下穿T2B航站樓指廊示意圖左右線隧道先后穿越運行

35、中的綜合換乘中心。左線下穿位置在設計圖5-3軸5-4軸，右線下穿位置在設計圖5-1軸5-1/1軸。區間線間距為18m，埋深為32m。T2B航站樓指廊為地上三層框架結構，基礎形式為樁基礎。最深樁基礎底部距隧道頂部約24m。機場內外埋設的管線左右線隧道先后穿越安防電力電纜1條、安防線纜2條、排水(混凝土)管路6條、燈管電纜4條。詳細情況見下表。區間隧道與機場地下管線位置關系統計表 表3-3-2序號項 目地鐵里程距線路（m）穿越形式夾角備注進入離開1安防電力電纜K32+329.3K32+330.320.55下穿60機場內部2安防線纜1K32+331.6K32+332.620.44下穿60機場內部3排

36、水管路1K32+421.8K32+422.816.8下穿69337機場內部4排水管路2K32+460.1K32+461.117.26下穿45124機場內部5排水管路3K32+624.2K32+625.219.32下穿109458機場內部6排水管路4K32+647K32+64819.58下穿8906機場內部7燈光線纜1K32+705.8K32+768.720.07側穿180水平距離相距46m8安防線纜2K32+800.4K32+801.421.68下穿10216機場內部9排水管路5K32+807.9K32+808.921.4下穿1021850機場內部10燈光線纜2K32+894.5K32+973

37、22.19側穿135215機場內部11燈光線纜3K32+988.7K32+989.723.99下穿1035115機場內部12排水管路6K33+065.5K33+066.523.72下穿1025740機場內部13燈光線纜4K33+085.3K33+086.323.88下穿1012516機場內部14雨水管K33+712.1K33+712.129.91下穿89機場外部15污水管K33+718.2K33+718.229.92下穿89機場外部16綜合管廊K33+726.2K33+726.228.87下穿89機場外部17給水管(鑄鐵)K33+726.2K33+726.230.12下穿89機場外部18弱電K

38、33+729.8K33+729.830.18下穿89機場外部設備簡介TBM區間隧道采用2臺6.885m復合式TBM施工。復合式TBM全長90m，主機長度為9.26m(含刀盤)。刀盤為六牛腿、六刀梁及刮渣口結構，開挖直徑為6885mm，刀盤結構總重約60T，可雙向旋轉。刀盤共配置中心雙聯滾刀6把，單刃滾刀38把，刮刀55把，邊刮刀4把，刮板160把，超挖刀1把，考慮重慶砂巖對刀盤磨損大，大圓環整環貼復合鋼板，切口層焊接24把合金保護刀；面板有6個泡沫改良口和2個膨潤土改良口。刀盤布置見圖2-4-1。圖2-4-1 TBM刀盤示意圖TBM布置油缸為20組，分組：上6下12左7右7。推進系統：采用原3

39、2根240/200-2250mm推進油缸，總推力5060T，推力比135T/m2。見圖2-4-2。圖2-4-2 TBM推進油缸布置示意圖試驗意義通過試驗段TBM施工的摸索和總結，初步掌握在復雜環境下砂質泥巖及砂巖地層盾構施工經驗和沉降控制措施，為后續過機場及其他風險源提供可靠的依據，保證TBM施工安全。穿越機場環境保護要求高、距離長機場跑道區的允許沉降量涉及的問題比較多，其取值直接影響工程造價和跑道使用性能。機場對跑道保護的控制值如下：道面高程：施工區域與周邊區域產生差異沉降 10mm；道面高程沉降不大于10mm；道面傾斜控制值：0.1%。穿越距離長：隧道處在現有機場影響范圍內的距離約為101

40、1m，其中停機坪范圍約為305m，機場跑道及滑行道范圍約為648m。根據目前空港一路站復合式TBM始發井的位置計算，上下行線復合式TBM在出洞后推進約406m進入機場第二跑道，依次穿越滑行道、第一跑道、停機坪等。因此在如此長距離的范圍內需對機場設施進行保護，沉降控制精度高。監測方法及監測時間等受限制較多重慶江北國際機場是中國民航區域性樞紐之一，飛行區等級為4E級。目前，重慶機場擁有兩條跑道（其中：第一跑道長3200米、第二跑道長3600米）；兩座航站樓共20萬平方米（其中：國際樓2萬平米、國內樓18萬平米）；停機坪76萬平方米，停機位89個，貨庫9萬平米。2012年旅客吞吐量突破2000萬大關

41、，運輸吞吐量大。江北機場現有跑道目前處于繁忙的運營中，機場內滑行道及飛機跑道屬禁區,監測人員及多種常規監測方法均受機場運行限制而不能實施。根據實際情況施工監測必須滿足飛機的起降限制要求，又需確保監測的覆蓋面、監測的頻率和精度等，為復合式TBM施工提供及時、準確的參考資料施工難度高。根據調研，每日凌晨部分停航時間可允許我方測量人員進入機場內校核測量數據。屆時根據實際情況遵循機場方統一調度安排。試驗目的(1)熟練掌握TBM機械設備，收集TBM在砂質泥巖及砂巖地層的各種施工參數，總結出適應重慶砂質泥巖及砂巖地層的最優掘進參數，確保施工安全、快速掘進和對環境影響小。(2)利用試驗段的各種監測數據分析總

42、結砂質泥巖及砂巖地層的沉降變化規律，為后續TBM施工提供預測分析，盡量減少對周圍環境的影響。(3)通過在試驗段各個階段試驗掘進過程中的采集和分析處理，找出掘進參數、安全換刀等施工指標對周圍環境影響的范圍及大小，為安全順利通過機場積累經驗，保障其安全。試驗段施工計劃試驗段范圍與地質情況試驗范圍根據上述實驗目的及TBM始發段地質及周邊環境情況，擬確定T3航站樓站站后始發井T2航站樓站區間TBM通過始發段后的初始100米作為試驗段掘進。試驗段設置左右線區間里程均為：K32+242.64K32+342.64。TBM始發姿態為下坡段始發，縱向坡度為1.4。圖3-1-1 試驗段平面示意圖地質水文條件沿線主

43、要位于第四系構造剝蝕丘陵地貌上，隧道穿越的主要地層為砂質泥巖，局部分布有頁巖及泥質灰巖。砂巖強度為33.943.7Mpa，砂質泥巖強度為7.618.2Mpa。地下水的富水性受地形地貌、巖性及裂隙發育程度控制，主要為大氣降水、地面池塘水體滲漏及城市地下排水管線滲漏補給，沿線地下水主要為基巖裂隙水，含水微弱。組織機構試驗段施工組織結構圖如圖3-2-1所示：圖3-2-1 試驗段施工組織結構圖資源配置人力資源將參與本工程全體施工人員分為管理層與作業層，分別組織、統一管理。其中管理層包括項目班子和五部一室實施8小時工作制。作業層按照工序組建隊、班、組，實施12+12兩班倒工作制。詳見表3-3-1。人員及

44、勞動力配備表表3-3-1序號崗位人數(名)備注1技術管理人員30包含土木及機電技術人員2材料室13安全員2每個工班另聘一名兼職安全員4掘進班76每班19人(司機1人、班長1人、注漿1人、管片安裝5人、接管4人、電瓶車司機2人、接料2人、值班電工1人、值班機修工1人)5維保班10負責所有設備維修保養6門吊司機42班作業7地面管片、材料倒運、材料人員8每班2人8砂漿攪拌站12每班3人合計143設備儀器 TBM施工設備表表3-3-2 序號名稱名 稱規 格單位數量來 源備 注1始發井工地復合式TBM6.885m套2深圳中鐵裝備CREC-089/090#2后配套拖車80m套2深圳3汽車起重機400T臺2

45、租賃組裝TBM4冷卻塔臺2調撥5門式起重機45T臺2調撥6通風機2*132KW臺2調撥7攪拌站HZS30套1調撥8裝載機ZL30(或40C)套1調拔9注漿機KBY50/70套1調撥10電氣系統高壓供電系統4000KVA/10KV套1新購11電氣系統箱式變壓器800KVA套1新購12其他設備充電機KCA01-100/275、380V臺12調撥13電瓶車45T臺4調撥14管片車臺8調撥15砂漿車8m臺6調撥16渣土車18m臺20調撥17循環水泵臺2調撥18潛水泵5.5KW臺2新購19高壓清洗機臺2調撥施工計劃 TBM試驗段施工計劃表3-3-3序號TBM工作內容開始時間完成時間備注1CREC-090

46、#始發段施工2015年4月25日2015年5月4日2試驗段掘進2015年5月5日2015年5月20日3試驗段掘進參數整理2015年5月15日2015年5月20日4CREC-089#始發段施工2015年5月20日2015年5月29日5試驗段掘進2015年5月30日2015年6月14日6試驗段掘進參數整理2015年6月9日2015年6月14日試驗段掘進方案掘進控制掘進流程與操作控制TBM掘進作業工序流程參見圖4-1-1。圖4-1-1 TBM掘進作業工序流程圖操作控制程序見圖4-1-2。圖4-1-2 操作控制程序圖掘進管理開挖管理在掘進中，為了減少TBM掘進對地面的擾動，需要對出碴量進行監控。根據出

47、碴量的監控，能夠對掘進狀態和掘進預測進行管理。但出碴不是一個單獨的數據，與之相關的因素很多，包括土倉壓力的設定、掘進速度的選取、地質情況、測量儀器的精確度等。在出碴失衡時，需要對相應的因素進行調整，以獲得最佳的掘進模式。 掘進參數管理掘進參數設定在砂巖或砂質泥巖中采用平衡模式掘進，按高轉速、低扭矩原則選取參數，提高掘進效率。但在裂隙較為發育的巖層及巖層交界處掘進時，應適當降低轉速和推進速度，以防刀盤因扭矩發生較大波動而卡在圍巖當中。具體掘進控制參數如下： 總推力：900012000kN；推進速度：35cm/min； 刀盤轉速：1.51.7rpm，裂隙發育時為1.2rpm；刀盤扭矩：210040

48、00kNm，扭矩波動控制在100kNm以內。土壓力設定土倉壓力控制是保證掌子面穩定的關鍵，制定合理的土倉壓力滿足勻速、平穩掘進是能完全實現的。土倉壓力通過采取設定掘進速度、調整排土量或設定排土量、調整掘進速度兩種方法建立，維持切削土量與排土量的平衡，以使土倉內的壓力穩定平衡。盾構在掘進過程中據此取得平衡壓力的設定值，具體施工時根據盾構所在位置的埋深、土層狀況及地表監測結果進行調整。根據土體靜壓力公式： 公式1式中出土量控制復合式TBM掘進出土量控制在理論出土量的99%100%之間，即66.3m367 m3之間 ，每環理論出土量：/4D2L1.2=3.146.88521.51.3/4=67m3其

49、中：D復合式TBM外徑（m） L管片長度（m）復合式TBM施工過程中一旦有超挖現象，必須對該區段進行處理，包括二次補漿、地面注漿加固等措施。現場安排值班人員每天對出土量進行統計，按照出土渣斗體積進行現場量測，在渣斗上標記出土量控制線，嚴禁出土超限。 同步注漿量與壓力復合式TBM尾部空隙量計算：公式2式中D復合式TBM外徑，取切口位置復合式TBM外徑6.885m；d 管片外徑，取6.6m；l管片徑向長度取1.5m。計算空隙量為4.53m。考慮復合式TBM施工地層中以泥巖、砂巖為主，實際注漿量取值為理論方量的11.5 倍，即4.536.7m/環。注漿量的最終確定要視注漿壓力、隧道穩定情況以及地面沉

50、降情況而定，以上數值僅為經驗值。在100m試驗段掘進時加強地面沉降、隆起監測，及時分析數據并總結整理出實際參數。 渣土改良渣土改良的好壞直接影響復合式TBM掘進過程中對地層擾動的強弱，在地下水量較小時使用泡沫劑，泡沫劑的使用量控制在6%左右。其主要作用有：降低刀盤扭矩；降低刀盤和刀具穩定；潤滑渣土便于螺旋輸送器出土。減少螺旋出土扭矩，確保螺旋機出土順暢； 減少復合式TBM前方土體的擠壓；及時填充刀盤旋轉之后形成空擋，對控制復合式TBM前方土體壓力機地面沉降有利。 大幅減低土體與刀盤摩擦系數，具有潤滑保護刀盤的作用。注漿控制同步注漿時必須要做到“掘進、注漿同步，不注漿、不掘進”，在同步注漿壓力和

51、注漿量方面進行雙控，做到適時、足量。具體注漿參數還需通過地面沉降信息反饋來確定。復合式TBM掘進同步注漿控制復合式TBM在泥巖及砂質泥巖中時，由于刀盤的開挖直徑略大于復合式TBM直徑，因此盾體與圍巖間有一定的空隙，因此掘進過程中的同步注漿無法一次填充管片與圍巖之間的空隙，如果注漿壓力過大，則漿液會在高壓下流向盾體前方，進入土倉，從而造成漿液浪費，因此泥巖及砂質泥巖中的壁后注漿必須分兩個階段進行。圖4-2-1 同步注漿流程圖圖4-2-2 同步注漿原理示意圖第一階段：同步注漿階段。即在掘進過程中進行注漿，注漿壓力保持在0.12Mpa左右，注漿量不小于6m。同步注漿材料配比 表4-2-1 水泥（kg

52、）粉煤灰（kg）膨潤土（kg）砂（kg）水（kg）外加劑12065219560430根據試驗加入附注：施工過程中需要根據不同地質情況進行調整。同步注漿的數量按照方案中給定數據進行控制，計量以人工計量為主，同步注漿系統為輔的辦法予以控制，安排專人進行同步注漿量和漿液拌合質量的監督工作，并做好計量記錄備查。第二階段：二次注漿階段。對盾尾后方78環以后的管片及時進行二次補充注漿，以填充同步注漿過程中遺留的空隙，從而保證管片與圍巖之間填充密實。漿液材料：以水泥漿為主，雙液漿為輔；水泥漿配比：與第一階段同步注漿配合比一致；雙液漿配比：水泥漿與水玻璃體積1:1，水玻璃用水稀釋1:3，水泥漿水灰比1:1；注

53、漿量：一般取0.51.0m3/環，適量多次注入，根據注漿壓力及監測調整；注漿參數：注漿壓力保持在0.150.2Mpa之間。徑向注漿國內外大量的實測資料及理論分析結果表明：就單條隧道而言，沉降槽曲線似正態分布曲線。從縱向來看，沉降主要發展規律為，一是復合式TBM掘進面的前方可能產生較大的地表隆起，二是施工沉降除土體損失引起的沉降外，還存在盾尾空隙沉降。可見，復合式TBM在通過時的沉降比較明顯。為了保證復合式TBM通過期間機場穩定，利用徑向注漿孔（位于復合式TBM中部），通過復合式TBM內膨潤土系統進行注漿，采用優質膨潤土。這樣就能填補復合式TBM掘進時刀盤與盾體之間產生的間隙，減少土體的沉降。復

54、合式TBM盾體上設置有徑向注漿孔（如下圖所示），在復合式TBM掘進過程中可利用注漿孔注入適量膨潤土漿液。利用注漿擠密前方土體的方法進行預加固處理，防止土體經過擾動后松散引發沉降。漿液材料：膨潤土；漿液配比：膨潤土漿液水土比1:1；注漿量：一般取0.51.0m3/環，根據注漿壓力及監測調整；注漿參數：注漿壓力保持在0.10.15Mpa之間。圖4-2-3 復合式TBM徑向注漿孔位置圖二次補充注漿根據大量復合式TBM施工經驗總結，復合式TBM掘進通過后的沉降為復合式TBM沉降控制的關鍵。沉降終值的控制重點在復合式TBM掘進通過后的沉降。因此需對復合式TBM掘進通過后的沉降認真制定措施并保證落實到位。

55、后期沉降控制主要依靠二次補充注漿及深孔注漿來保證。二次注漿是一道重要工序，須指派專人負責，對壓入位置、壓入量、壓力值均作詳細記錄，并根據地層變形監測信息及時調整，確保壓漿工序的施工質量。施工時，應根據實際情況進行壁后二次注漿，并應對注漿方法和材料等加以研究。壁后二次注漿漿液考慮采用雙液漿，配比如下：(重量比)同步注漿材料配比 表4-2-2 A液B液32.5級水泥（kg）水（L）水玻璃（L）10001000250二次壓漿時派專人負責，對壓入位置、壓入量、壓力值均作詳細記錄，并根據地層變形監測信息及時調整，確保壓漿工序的施工質量。為防止漿液在注漿系統內的硬化，定時對工作面注漿系統及地面上的拌漿系統

56、進行清洗，清洗時間根據實際情況確定。由于復合式TBM工作面的注漿管路清洗等原因將形成一定的廢漿，對工作環境造成污染，所以必須利用平板車、土箱外運。圖4-2-4 二次補充注漿原理示意圖管片拼裝管片拼裝是TBM施工的重要環節，其拼裝質量的好壞不僅直接關系到成洞的質量，而且對TBM能否繼續順利推進有著直接影響。管片在拼裝前要進行一次檢查，確認管片種類正確、質量完好無缺和密封墊粘結無脫落，管片的吊裝孔預埋位置正確，封堵蓋完好無損，以及其它主要預埋件和混凝土的握裹牢固，管片接頭使用的螺栓、螺母、墊圈、螺栓防水密封墊等附件準備齊全后，才允許拼裝。圖4-3-1管片拼裝工藝流程圖管片拼裝采取自下而上的原則，由

57、下部開始，先拼裝底部標準塊（或鄰接塊），再對稱拼裝標準塊和鄰接塊，最后拼裝封頂塊，封頂塊拼裝時，先徑向搭接2/3，徑向推上，然后縱向插入。每環管片拼裝結束后要及時擰緊各個方向的螺栓，且在該環脫出盾尾后再次擰緊。具體操作步驟如下：管片在防水處理前必須對管片進行清理，然后再進行密封的粘貼。拼裝前徹底清除盾殼部位的垃圾和積水，同時注意管片的定位需精確，尤其第一環要做到居中安放。用管片拼裝機將管片吊起，沿吊機梁移動到盾尾位置。千斤頂交替收回，即拼裝那段管片收回那段相對應的千斤頂，其余千斤頂仍頂緊。吊入管片，管片拼裝把握好管片環面的平整度，環面的超前量以及橢圓度，還有用水平尺將第一塊管片與上一環管片精確

58、找平。第二塊管片與上一環管片和第一環管片大致對準后，先縱向壓緊環向止水條，再環向壓緊縱向止水條，并微調對準螺栓孔。邊拼裝管片邊擰緊縱、環向連接螺栓。在整環管片脫出盾尾后，再次按規定扭矩擰緊全部連接螺栓。對掘進過程中出現的管片裂縫和其他破損，要及時觀察記錄并提醒盾構機操作手注意，并要選擇合適時間對管片進行修補。管片拼裝允許誤差控制詳見表4-3-1。拼裝允許誤差表表4-3-1 序號項 目允許誤差備 注1每環相鄰管片錯臺10 mm內表面測定2縱向相鄰管片錯臺15mm3管片成環橢圓度5D mm推進控制由于TBM表面與地層間的摩擦阻力不均勻，地層軟硬不均、隧道曲線和坡度變化以及操作等因素的影響，TBM推

59、進不可能完全按照設計的隧道軸線前進，而會產生一定的偏差，開挖面上的水土壓力以及刀盤切削地層所引起的阻力不均勻，也會引起一定的偏差，在TBM推進過程中由于不同部位推進千斤頂參數設定的偏差易引起推進方向的偏差。當這種偏差超過一定限界時就會使隧道襯砌侵限、盾尾間隙變小使管片局部受力增大，并造成地層損失增大而使地表沉降加大。因此，TBM施工中必須采取有效技術措施控制掘進方向，及時有效糾正掘進偏差。掘進方向控制4.1.1采用VMT隧道自動導向系統和人工測量輔助進行TBM姿態監測TBM上安裝了一套VMT導向系統。該系統配置了導向、自動定位、掘進程序軟件和顯示器等，能夠全天候在TBM主控室動態顯示TBM在掘

60、進中的各種姿態，以及TBM的線路和位置關系進行精確的測量和顯示。操作人員可以及時的根據導向系統提供的信息，快速、實時地對TBM的掘進方向及姿態進行調整，使其始終保持在允許的偏差范圍內。保證TBM掘進方向的正確。該系統的組成見圖4-4-1。隨著TBM推進導向系統后視基準點需要前移，必須通過人工測量來進行精確定位，為保證推進方向的準確可靠性，擬每周進行兩次人工測量，以校核自動導向系統的測量數據并復核TBM的位置、姿態，確保TBM掘進方向的正確。(2)采用分區操作TBM推進油缸控制TBM掘進方向根據線路條件所做的分段軸線擬合控制計劃、導向系統反映的TBM姿態信息，結合隧道地層情況，通過分區操作TBM