小新盾构过海方案

盾构吊出井盾构始发井明挖段新造海风井181米矿山法开挖左线右线管片拼装通过段始发井施工场地YDK23+401.8标段终点说明：矿山法施工段(阴影部分)共257单延米，盾构法共3015.6单延米。小新盾构区间工程总体平面布置示意图38m397.2m1201.1m81.7m约510mYDK21+900YDK21+683.800YDK22338.640YDK22+879.000YDK23+320.100YDK22+081.000盾构段一右线终点里程矿山段右线起点里程马蹄形分界里程矿山法段右线圆形盾构段二右线起点里程3号联络通道设计里程4号联络通道设计里程5号联络通道里程盾构起点里程YDK22+119.000盾构段一右线起点里程小新盾构区间主要工程量表项目里程数量备注主明挖盾构始发井Y(Z)DK23+320.1～23+401.881.7m体暗挖区间矿山法隧道风机房扩大段Y(Z)DK22+081～22+11938m工硬岩矿山法段YDK21+900～22+081181m矿山法开挖、初支，盾构机拼装管片通过程盾构隧道第一段YDK21+683.8～21+900216.2mZDK21+683.8～22+081397.2m第二段DK22+119～23+320.11201.1m附属工程联络通道YDK22+100(与风井合建)YDK22+338.642#、3#、4#、5#共4个YDK22+882(与泵房合建)YDK23+149.18泵房YDK22+879(与4#联通道合建)1个中间风井YDK22+1001个洞门8个盾构机过站通过风机房扩大段隧道2个各长38m，盾构机二次始发3、线路平纵断面设计概况•本标段区间隧道线间距为13.0m，隧道线路在平面上为直线。线路纵坡为“V”形坡，最大坡度为50‰，隧道覆土厚度在3～35m之间。4、工程地质及水文地质（1）工程地质•本区间所处地貌单元总体属珠江三角洲河网交错的冲积平原区，就其微地貌单元而言则属低台地地区，其间夹有新造海河床，局部分布有侵蚀堆积成因的台间谷地。本区间地形起伏稍大，地面高程为-9.53～26.18m。风化基岩埋深较浅，表层分布有坡积土层，新造海河床及局部低洼地段分布有软土。岩土分级表层序岩土名称状态主要工程地质特性围岩类别1素填土松散或稍压实主要为素填土，均匀性差，透水性不均匀，局部透水强Ⅰ类2-1A淤泥、淤泥质黏土流塑～软塑状灰或灰黑色，多腐殖质，土质粘滑细腻，具腐臭味，透水差Ⅰ类2-1B2-3粉细纱松散主要为粉细砂，局部透水较强Ⅰ类3-2中粗砂，少量粉细砂稍密状为主土黄色、灰白色、淤泥质，透水性好Ⅰ类4-3粉质粘土可塑状为主褐黄、灰黄、褐灰等色，粘性好，局部含砂粒，透水性差Ⅰ类5Z-1砂质粘性土可塑状褐黄、紫红、棕红等色，含石英细砾，粘性差，遇水易软化崩解，透水性差Ⅰ类5Z-2砂质粘性土硬塑状为主褐黄、紫红、棕红等色，粘性差，遇水易软化崩解，透水性差II类6Z混合岩全风化带坚硬土状）褐黄、褐红见灰白色，原岩风化完全，岩芯呈坚硬状，手捏易碎，遇水易软化崩解II类7Z混合岩强风化带半岩半土状褐黄、褐红见灰白色，岩石风化强烈，风化裂隙发育，岩芯多程土状夹碎块，手捏易碎，局部夹薄层中风化岩，岩芯破碎，岩质较硬III类8Z混合岩中风化带坚硬黄色、褐灰、青灰色、褐红色，岩石组织结构部分被破坏，矿物成分基本未变化，节理裂隙较发育，岩芯较新鲜，多呈碎块状，局部短柱状，裂隙面有褐色风化膜，锤击声脆，轻击不易碎IV类9Z混合岩微风化带坚硬褐红色、紫红色，结构清晰，少有风化裂隙，岩芯呈柱状、长柱状，岩石完整而坚硬，锤击声脆Ⅴ类层序岩土名称天然湿密度g/cm3压缩模量泊松比μ凝聚力C内摩擦角岩石抗压强度标准值MPa侧压力系数k0基床系数K经验值（垂直）Mpa/m弹性模量MPa承载力特征值KPaMPaKPaΦ1素填土1.893.8————————5————2-1A淤泥、淤泥1.552.60.4297.50.724——552-1B质黏土1.672.50.4297.50.725——602-3粉细纱1.9——0.33——300.496——803-2中粗砂，粉细砂1.95——0.32——350.4710——1704-3粉质粘土1.94.20.3238150.4730——1805Z-1砂质粘性土1.843.50.3326150.4920161505Z-2砂质粘性土1.924.10.3230210.4735452206Z混合岩全风化带1.953.90.3236200.4770753007Z混合岩强风化带1.93——0.3150280．25～0.381501455008Z混合岩中风化带2.5——0.3500309——550100001800fc=6.21~11.9）9Z混合岩微风化带2.68——0.18510003230——1100300002500（fc=18.9~59.8）岩土的工程力学性质统计表（2）水文地质•本区间含水地层主要为第四系砂层2-3、3-2和中风化混合岩8Z，其中2-3、3-2层主要分布在新造海河床一带，分布不太广泛，厚度不大，但与地表水具有水力联系，故其涌水量较大。8Z地层分布广泛，厚度较大，其渗透性及涌水量取决于裂隙的发育程度，根据抽水试验结果结合地区经验分析，该地层的涌水量具有明显的不均匀性。地层渗透系数表层序岩土名称渗透系数（m/d）1素填土0.0022-1A淤泥0.0022-1B淤泥质黏土0.0022-3粉细纱53-2中粗砂，粉细砂5.54-3粉质粘土0.025Z-1砂质粘性土0.025Z-2砂质粘性土0.026Z混合岩全风化带0.027Z混合岩强风化带0.68Z混合岩中风化带0.99Z混合岩微风化带——（二）盾构过海段工程概况•小新盾构区间Z(Y)DK22+363～Z(Y)DK22+874）段约510m穿越新造海，新造海段水压力大、隧道覆土厚度变化大、洞身范围内地层软硬不均、变化频繁，如何保证盾构机顺利穿越新造海段是本工程施工的重点和难点。1、平纵断面设计在平面上，隧道处于直线上，详见图1－1；在纵断面上，YDK22+864～550段线路处于4.21‰的上坡上，YDK22+624.198～475.802段处于半径为5000m半径的上转竖曲线上，YDK22+550～363段处于33.9‰的上坡上，详见图1－2、1－3。图1－2【小～新】区间右线新造海段工程地质纵断面图7Z7.207ZMDXC3-XX-0281.48MDXC3-XX-0307.18fc=22.4fc=28.8fc=38.47Zfc=9.8821.757Zfr=46.87Z7Z5.107Z7Z7Z21.005Z-2MDXC3-XX-035-0.79-2.971.05MDXC3-XX-031MDXC3-XX-033-5.57MDXC3-XX-037-7.13MDXC3-XX-039-8.82MDXC3-XX-040新造海4-32-1B淤泥质土层坡积土层6Z1人工填土3-2冲洪积土层2-1A淤泥层2-3淤泥质中砂层5Z-1MDXC3-XX-046-9.53MDXC3-XX-0425Z-1混合岩全风化带9Z混合岩微风化带1.20MDXC3-XX-0442-1B3-217.45混合岩硬塑状残积土混合岩中等风化带8Z混合岩可塑状残积土7Z混合岩强风化带MDXC3-XX-0293.55MBZ1-Y0482.40MDXC3-XX-0320.73MDXC3-XX-034-1.14MDXC3-XX-036-4.85MDXC3-XX-038-6.51MDXC3-XX-038A-9.50MDXC3-XX-041-11.58MDXC3-XX-041AMDXC3-XX-0430.48MDXC3-XX-0457.51-7.4014.9013.000.707.109.0013.0017.0019.7023.5033.1013.90=70.00.805.5010.3013.504.509.0011.60新造海fc=33.2fc=43.9fc=7.87fr=26.4fr=32.65Z-1淤泥质土层2-1B4-3坡积土层淤泥层2-1A3-2冲洪积土层人工填土12-3淤泥质中砂层混合岩全风化带6Z9Z混合岩微风化带混合岩硬塑状残积土5Z-28Z混合岩中等风化带混合岩可塑状残积土7Z混合岩强风化带图1－3【小～新】区间左线新造海段工程地质纵断面图8Z9ZZZZ6ZZ2-1B2-1A2-1A6ZZ3-25Z-28ZZZZ9Z2-32-33-25Z-29Z8Z8ZZ9ZZ6ZZ6ZZZ2-1A5Z-25Z-22-1B6ZZZZ9ZZ2-1A2-1A2-35Z-16ZZ7Z8Z8ZZ9Z9ZZ3-23-25Z-16Z7Z8Z9Z2-33-25Z-15Z-26ZZ7ZZZ8ZZ9Z2-1A5Z-26ZZ7ZZ8ZZ9ZZ12-1B5Z-1带压进仓换刀位置Ⅰ带压进仓换刀位置Ⅱ带压进仓换刀位置Ⅱ带压进仓换刀位置Ⅰ图1－2【小～新】区间左线新造海段详勘、补勘工程地质纵断面图5z-26z7z8z9z新造海6Z7Z8Z9Z海水5Z-23-22-14#联络通道里程ZDK22+879ZDK22+338.643#联络通道里程新造海图1－1【小～新】区间右线新造海段详勘、补勘工程地质纵断面图YDK22+338.643#联络通道里程海水2-13-25Z-26Z7Z9Z8ZYDK22+8794#联络通道里程ZDK22+400带压进仓位置ⅡZDK22+630带压进仓位置ⅠZDK22+745带压进仓位置ⅡZDK22+400带压进仓位置ⅠZDK22+6302、工程地质与水文地质盾构隧道穿越水道的宽度约510m，一般水深5～15.0m，最深17.1m，详勘探测发现河床底隧道最小覆土厚度约6.9m。K1钻孔岩芯照片（YDK22+760）新造海zc(1)工程地质•新造海段隧道顶部覆盖土层较复杂，覆盖地层有2-1A、2-1B、2-3、3-2、5Z-1、5Z-2、6Z、7Z地层，隧道洞身范围内主要为砂质粘性土〈5Z－2〉、混合岩全风化〈6Z〉、混合岩强风化〈7Z〉、混合岩中风化〈8Z〉、混合岩微风化〈9Z〉地层，小～新区间左右线新造海段地质情况详见图1－2、图1－3。•新造海段工程地质具有如下特点：•①隧道洞身范围内地层软硬不均，变化频繁，且普遍上软下硬，在盾构掘进过程中应注意保护好刀盘刀具。•②隧道穿越的水道深度普遍较深，且深度变化快，在盾构施工过程中要注意防喷碴、涌水。•新造海段左右线地质情况统计见表1－1、表1－2所示。表1－1【小～新盾构区间】新造海段右线地层统计表编号里程(m)长度洞身地层情况洞顶地层情况隧道埋深(m)水深(m)122+363.0～381.018.08Z、9Z2-1A.2-1B.5Z-2.6Z.7Z.8Z15.7～12.70.0～1.8222+381.0～406.425.47Z、8Z、9Z2-1A.3-2.5Z-2.6Z.7Z12.7～12.21.8～3.2322+406.4～442.536.17Z、8Z2-1A.3-2.5Z-2.6Z.7Z12.2～13.03.2～3.4422+442.5～496.053.57Z2-1A.3-2.5Z-2.6Z.7Z13.0～13.83.4～4.5522+496.0～532.636.65Z-2、7Z2-1A、2-3、3-2、5Z-2、6Z13.8～13.84.5～5