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北京轨道交通暗挖隧道初衬施工方案（附CAD图、155页）

第1章　　编制依据及原则

4)现场考察所获得的资料；

5)XX地铁XX线土建工程施工合同；

6)现行的技术规范、验收标准；如下：

xx二期10万立方米储罐工程施工组织设计（20）XX市轨道交通工程建设安全风险技术管理体系（试行）

（21）国家以及XX市有关规范、规程和规定

（25）《XX地铁XX线工程技术要求》

（26）《XX轨道交通XX线工程施工图技术要求》2009年4月；

（27）XX市轨道交通XX线工程施工图设计文件编制统一规定；2009年4月；

(28）《XX市轨道交通XX线工程XX站（原世界公园站）~XX站区间矿山法区间详勘阶段报告》2010年7月；

(29）《XX轨道交通XX线02合同段沿线建（构）筑物调查报告》

（30）《地铁XX线地下管线探测综合图》

8)现行安全、文明施工、职业健康、环境保护的国家及XX市的法律法规和相关规定如下：

（1）《中华人民共和国安全生产法》

（2）《中华人民共和国建筑法》

（3）《安全许可证条例》

（4）《建设工程安全生产管理条例》

（5）《XX市安全生产条例》

（6）《XX市建设工程施工现场管理办法》

（7）《建筑施工安全检查标准》

（8）《XX市建设工程文明施工安全施工管理暂行规定》、《XX市建设工程施工现场文明安全施工补充标准》

（9）《XX市建筑施工现场安全防护基本标准》

（10）XX轨道公司管理有限公司、XX城建集团有点责任公司《安全生产管理办法》及各项规章制度

（11）《中华人民共和国环境保护法职业病防治法》

（12）《环境噪声污染防治法》

1）满足施工、运营、城市规划、人防（抗力等级按6级设计）的要求，保证结构具有足够的耐久性，以满足使用期的需要等要求，使用寿命为100年。

2）尽量减少施工中和建成后对环境造成的不利影响；并尽可能考虑城市规划及城市建设引起周围环境的改变对地下铁道结构的影响。

3）结合周围地面既有建筑物和地下管线状况、交通状况、工期要求，通过技术、经济、环境影响和使用效果等综合比较，选择浅埋暗挖法施工，采用复合式衬砌结构。

4）区间分离的两条隧道之间的净距，应根据工程地质及水文地质条件、线路条件、隧道断面尺寸、埋置深度、隧道施工方法等因素确定，当两隧道的净距不能满足一般规定时，隧道衬砌应予以加强，并采用适当的辅助工法和开挖顺序。

5）隧道施工引起的地面沉降和隆起均控制在环境条件允许的范围以内。依据周围环境、建筑物基础和地下管线对变形的敏感程度，采取稳妥可靠的措施。施工时，一般地段地面沉降量宜控制在30mm以内，隆起量宜控制在10mm以内；当穿越建筑物、重要地下管线时，上述数值按相应的规范和规程允许值从严确定，对于空旷地区通过设计同意考虑适当放宽。

6）区间结构按抗震烈度为8度进行抗震验算，并在结构设计时采用相应的构造处理措施，以提高结构的整体抗震能力。

7）区间隧道从建筑物下（或附近）穿越时，采用可靠的技术方案和确保建筑物正常使用而不受影响的施工措施。对建筑物允许产生的沉降和次应力，根据财会中心、粘合剂厂、民房等不同的建筑类型、基础情况按有关规程规范的要求予以验算。

8）按信息化设计施工。根据工程地质、水文地质状况、施工方法、隧道埋深和周围环境条件，加强监控量测，并对信息进行反馈和处理。

9)钢筋混凝土结构的最大裂缝宽度允许值根据结构类型、使用要求、所处环境条件等因素确定。一般环境中的结构，按荷载的短期效应组合并考虑长期效应组合的影响求得的最大裂缝宽度允许值为：隧道迎水面为0.2mm，背水面为0.3mm。

10)采用先进、成熟、有效、切实可行的施工方案，确保在业主要求工期内，安全、优质、高效、低耗地完成本标段施工任务；

11)合理组织平行、交叉、流水作业，力求均衡生产；

12)采用监控量测措施和信息反馈系统指导施工，确保施工安全、环境安全及周边建筑物安全；

13)充分考虑本工程特点和周边施工环境，最大限度地降低工程施工对城市秩序、环境卫生、市容市貌、地面交通、既有设施安全及市民正常生活带来的不利影响；

15)严格执行XX市建设行政各部门对本项目的文明施工、环保、安全、卫生及健康等有关管理条例的要求，树立良好的施工形象和社会形象。

1)XX站～XX站区间施工通道土建工程施工；

2)XX站～XX站区间结构与附属工程土建工程施工。

3)XX站～XX站区间风险源控制工程施工。第2章　　施工部位概况分析

XX站～XX站区间(简称葆~郭区间)

XXXX线工程XX站（原世界公园站）~XX站区间矿山法隧道，矿山法隧道西接明挖区间，东接9号线预留明挖隧道。整个线路过XX路往东沿大半径曲线向东北方向掘进至XX站，期间穿越XX区XX中心、规划万寿路南延、XX中学，整个区间暗挖结构形式均为单洞单线马蹄形结构，采用台阶法开挖，复合衬砌结构。

本区间隧道设计起迄终点里程范围为：上行线起点里程SK22+470.901，上行线终点里程SK23+092.000，总长621.099m；下行线起点里程SK22+474.109，下行线终点里程SK23+230.000，总长755.891m（短链长度64.137m）。在SK22+875.000（XK22+912.887）处设置一处联络通道。

在里程SK22+501.841、SK23+050.000以及XK23+140.000处设置3个施工竖井及临时通道。1#井深11.35m；2#井深24.85m；3#井深28m。

施工合同要求开工日期为2010年9月，竣工日期为2011年7月。

2.2工程地质及水文地质

本工程场地地势基本平坦，局部由于人工堆土稍有起伏，勘探孔孔口处自然地面标高为47.28～48.74m，钻孔揭露范围内岩土层自上而下有：

人工堆积层：人工填土层由素填土和杂填土组成，其中素填土包括粉土填土1层和细砂、粉砂填土1层；杂填土主要为房渣土、碎石填土1层。

粉土填土1层：黄褐色，稍密，稍湿，含砖灰渣、碎石及植物根；细砂填土、粉砂填土1层：黄褐色，松散，稍湿，含砖渣、灰渣；房渣土、碎石填土1层：杂色，稍密，稍湿，砖块、灰渣。该层厚度变化较大，一般厚度0.50～4.00m，土质不均，工程性质差。

新近沉积层：粉土2层：褐黄（暗）色～褐黄色，稍密～中密，稍湿～湿，压缩模量Es100＝5.8～10.8MPa，属中高~中压缩性土，含云母、氧化铁，局部含粉质粘土夹层；细砂、粉砂2层：褐黄（暗）色～褐黄色，松散～稍密，稍湿，标准贯入击数N＝8～14，属中～中低压缩性土，含云母，局部含粉土夹层；粉质粘土2层：褐黄（暗）色～褐黄色，湿，可塑~硬塑，压缩模量Es100＝4.4～7.9MPa，属中高压缩性土，含云母、氧化铁。该大层层顶标高44.87～47.80m，厚度变化较大。

第四纪沉积层：粉土3层：褐黄色，中密，稍湿～湿，压缩模量Es100＝6.5～11.9MPa，属中～中低压缩性土，含云母、氧化铁，土质不均，局部含粉质粘土、细砂夹层；细砂、粉砂3层：褐黄色，中密，稍湿，标准贯入击数N＝13～21，属中低~低压缩性土，含云母，局部含圆砾夹层；粉质粘土3层：褐黄色，湿～饱和，可塑~硬塑，压缩模量Es100＝5.3～7.0MPa，属中高压缩性土，含云母、氧化铁。该大层层顶标高43.03～44.79m。

卵石4层：杂色，密实，稍湿～湿，重型动力触探击数N63.5＝43～100，钻探揭露卵石部分D大＝16cm，D长＝15cm，D一般＝4～8cm，亚圆形，级配较好，含细砂、中砂约25%～30%，属低压缩性土，挖探表明该层局部分布有少量漂石，最大直径约32cm；卵石、圆砾4层：杂色，中密，稍湿～湿，重型动力触探击数N63.5＝18～50，钻探揭露卵石部分D大＝12cm，D长＝13cm，D一般＝2～6cm，亚圆形，级配较好，含细砂、中砂约30%，属低压缩性土，挖探表明该层局部含粘土团，在该层底部分布有少量漂石，最大直径约35cm；细砂、中砂4层：褐黄色，中密～密实，稍湿～湿，标准贯入击数N＝24～37，属低压缩性土，颗粒不均，含云母、圆砾；细砂、粉砂4层：褐黄色，中密，稍湿～湿，标准贯入击数N＝17～26，属低压缩性土，含云母、少量圆砾；粉土4层：褐黄色，中密，稍湿～湿，属中低压缩性土，含云母、氧化铁，局部含细砂、粉质粘土夹层。该大层层顶标高36.70～42.12m。

卵石6层：杂色，密实，湿～饱和，重型动力触探击数N63.5＝50～150，钻探揭露卵石部分D大＝12cm，D长＝15cm，D一般＝4～9cm，亚圆形，级配较好，含中砂、粗砂约25%～30%，属低压缩性土；细砂、中砂6层：褐黄色，密实，湿～饱和，标准贯入击数N＝90，属低压缩性土，颗粒不均，含云母、圆砾；粉土6层：褐黄色，稍湿～湿，密实，属中低压缩性土，含云母、氧化铁，局部含粉质粘土夹层。该大层层顶标高23.34～24.70m。

地下水位动态：工程场区地下水年水位动态变化滞后于大气降水的季节性变化，其水位年动态规律一般为：一般11月份至来年3月份水位较高，其它月份水位相对较低，年变幅一般为2.0～3.0m。

地下水补排关系：工程场区潜水的天然动态类型为渗入～迳流型，主要接受大气降水入渗及地下水侧向迳流等方式补给，以地下水侧向迳流及人工开采为主要排泄方式。

历年最高水位：经查询、分析，工程场区近3～5年最高地下水位为：标高24.40～23.40m（自西向东逐渐降低）；场区历年（自1955年以来）最高地下水位标高为47.20m。

地下水的腐蚀性评价：拟建线路沿线地下水水质对混凝土结构无腐蚀性，但在干湿交替作用条件下对钢筋混凝土结构中的钢筋具有弱腐蚀性，对钢结构具有弱腐蚀性。

抗震设计参数：抗震设防烈度为Ⅷ度，设计基本地震加速度值为0.2g（50年超越概率10％所对应的峰值加速度），设计地震分组为第一组。

天然密度ρ（g/cm3）

渗透系数k（cm/s）

水平基床系数Kh（MPa/m）

垂直基床系数Kv（MPa/m）

2.3.1主要技术标准

本区间隧道及与之连接的附属地下结构防水等级为二级，顶部不允许滴漏，其它部分不允许漏水，结构表面可有少量湿渍，总湿渍面积不应大于总防水面积的2/1000；任意100m防水面积上的湿渍不超过3处，单个湿渍的最大面积不大于0.2m。隧道漏水的平均渗透量不大于0.05L/m×d，任意100m防水面积平均渗透量不大于0.15L/m×d。

2.3.2防水设计原则

1)遵循"以防为主、刚柔结合、多道防线、因地制宜、综合治理"的原则。

2)确立钢筋混凝土结构自防水体系，采取有效技术措施保证防水混凝土达到规范的密实度、抗渗性、抗裂性、防腐性及耐久性；加强变形缝、施工缝、穿墙管、预埋件、预留孔洞、各型接头、各种结构断面接口等细部的防水措施。

3)附加防水层吸取国内外类似工程结构防水的经验，以达到技术先进、经济合理、安全适用，确保防水目的。

第3章　　工程重点、难点及相应对策

针对本区间的地质条件、环境条件及设计建议的施工方法，并根据地铁工程在防水、控制沉降、环境污染等方面要求、标准。对工程重点、难点做一全面分析并制定相应对策如下：

本段区间环境风险点较多，单洞单线段下穿XX区XX中心、大量民房以及一条现状马路；同时隧道穿越区域内有许多水泵热源井、水井、天然气井等与隧道距离较近；XX粘合剂厂；管线方面影响比较大的集中在1#竖井周边主要有6XDN125热力管、12孔改移电信管、DN300改移给水管以及DN200改移燃气管，矿山法标准断面区间穿越砂卵石地层，本段施工难度较大。相应措施如下：

2)选派技术熟练的四川籍专业施工队伍，平均地下工程施工经验3年至21年。

3)工区建立值班制度，做到每班、每个工点都有值班技术人员在施工现场。及时处理施工中出现的各种问题。

4)优化施工方案，采取有效措施，加快施工进度；合理安排工序，保证关键工期。

5)强化施工现场管理，保证施工井然有序。

重中之重是项目组织要到位，要有序的施工，针对本工程的特点，制定了严格的工期保证措施，力求形成“施工忙而不乱、工序衔接紧凑”的施工管理局面。

单洞单线隧道下穿XX中心

上行线SK22+670～SK22+815

下行线XK22+715～XK22+880

XX中心有5栋结构组成，大部分为框架结构，采用筏板基础，部分采用水泥桩混合基础，隧道顶距离地面约10.7~17.7m。隧道顶距地下室筏板基础为6.3m.

XK23+035.000~XK23+100.000

地上3层、无地下室，为车间及办公用房，砖混结构，基础埋深约3.0m，隧道下穿，隧道顶距基础底板约17.6m。

上行线SK22+820～SK22+880

下行线XK22+885～XK22+950

大多为地面一层，少数为地面2层，无地下室，砖基础,天然地基，结构为砖砌体以及活动板房结构，隧道顶距离基础底约17.8~23.8m。

XK22+721.500（J03）

SK22+661.000（J04）

XK22+782.500（J06）

SK22+975.000（J09）

XK23+120.000（J11）

天然气井深约8m，井心与隧道外边距离为0.16m；水源热泵井，成井直径在800mm左右，水管直径在400mm左右，水泵深度36～40m，井心与隧道外边距离最近约为3.2m；水井，水管直径约50mm，最近约4.65m。

XK22+990~XK23+002、SK23+023.000~SK23+033.000

马路为水泥路面，路面宽度约为6m。穿越处隧道顶距离路面约17.9m。

SK22+480.000~SK23+510.000

竖井北边距联络通道外边界2.67m有6XDN125热力管、竖井西边距井口9.8m，有12孔改移电信管、DN300改移给水管以及DN200改移燃气管,竖井深17.35m，洞门处隧道顶距离地面高度约为8.7m。

上行线SK22+670～SK22+815

下行线XK22+715～XK22+880

开挖隧道下穿XX培训中心楼房配套管线群，其中包含有电力管线、2xDN200热力管线、DN300污水管线、DN300雨水管线、DN150燃气管线，管线底最深约为2.1m，隧道顶距离地面约10.7~17.7m。

矿山法标准断面区间穿越砂卵石地层

SK22+470.901～SK23+092

XK22+474.109～XK23+230

根据勘察报告，隧道穿越场地地层主要为卵石层，卵石层密实度较高，级配较好，施工时应考虑此因素的影响。

3.2工程难点及采取措施

3.2.1单洞单线隧道下穿XX中心（风险等级一级）

1）XX区财政培训中心位于里程SK22+660.000～SK22+89.000，其分布位置较广。其中存在多处房屋，各结构形式均不相同，其中：

（1）L13为地上2层、地下1层，筏板基础，基础埋深在地面下8.5m左右。

（2）L15为地上3层、地下1层，筏板基础，基础埋深在地面下8.5m左右。

（3）L12、L16为地上2～3层，无地下室，采用条基或桩基，基础埋深在地面下3.0m左右。

（4）L14为地上2～3层，无地下室，采用条基、筏板基础及桩基夯扩水泥土桩复合地基，水泥土桩桩径420mm，共433根，处理深度在地面下7.0m左右，处理后复合地基承载力特征值不小于110kPa，施工日期2006年5月。

施工要求，轨道交通业主已和培训中心鉴定协议，在施工过程中房子内部人员全部疏散，当施工完成后按鉴定结果由业主负责对房屋进行修复。

2）下穿XXXX中心控制指标

根据设计图纸要求，地基基础控制标准为：相邻基础的附加倾斜率须控制在0.001内，建筑物整体倾斜需控制在0.002以内，且隧道施工期间建筑物基础最大沉降量建议为12mm。

3)采取以下保护措施：

（1）区间下穿施工前清空楼内人员：

（2）两隧道先后错开施工。

（3）建筑物下方隧道控制开挖步距0.5m，加强隧道拱部超前注浆，注浆范围为拱部150°，并加强初支背后注浆；

（4）下穿房屋地段初期支护厚度设计为250mm厚，开挖后先挂网喷20mm厚砼，然后架设格栅钢架，上台阶施工时加Ⅰ16型临时仰拱，喷射混凝土强度等级C20；

（6）对于下穿房屋的前30m进行施工试验段，掌握稳妥可靠地施工参数后，进行下穿楼房的施工；

（7）保护措施在房屋保护区两隧道里程前后外延10m进行保护。

（8）施工中加强对楼房进行巡视，严密对楼的沉降和倾斜进行监测；

（9）施工完成后，根据楼的变形情况确定是否需要进行加固，若需要加固，委托有相关资质和相关经验的单位进行；如实验段控制变形不能满足要求，则增加以下相应措施。

下穿段采用双排小导管，拱顶150°（120°）布设，必要时再采用CRD法施工，严格控制开挖步距0.5m；

上半断面开挖轮廓外1m的掌子面进行小导管注浆，注1.5m，挖1m，保证掌子面土体的稳定；

3.2.2单洞单线隧道下穿大量民房（风险等级二级）

区间内的平房主要分布于里程SK22+820～SK22+880、XK22+885～XK22+950，多数为地面一层，少数地面2层，无地下室，砖基础、天然地基，结构为砖砌体以及活动板房结构，隧道顶距离基础底约11.8~23.8m。

1）下穿平房区变形控制指标及保护措施

施工前对隧道中心线两侧25m范围内的平房进行安全鉴定，对于鉴定结果为C级或D级的房屋，施工前要求屋内人员临时撤离，若不能撤离，当房屋变形达到“橙色预警”状态时，屋内人员必须撤离。对于鉴定结果为A级的房屋地面沉降控制标准为15mm，建筑物承重墙体局部倾斜控制在0.001以内；B级的房屋地面沉降控制标准为12mm，建筑物承重墙体局部倾斜控制在0.0008以内。

左、右线隧道下穿平房区过程中应采用以下保护措施：

（1）加密格栅钢架，缩短开挖步骤至0.5m；

（2）台阶法开挖并设置临时仰拱；对拱顶覆土H。≥2D地段可取消。

（3）加强拱部超前小导管注浆，注浆范围拱部150°。

（4）保护措施在房屋保护区两隧道里程前后外延10m进行保护。

（5）加强对初支背后进行充填注浆（水泥单液浆），控制地层变形；

（6）加强对地面及建筑沉降进行监测，并及时反馈监测结果。

（1）发现突发情况立即停止开挖、封闭掌子面，并疏散建筑物内及周边影响范围内的人员；

（2）根据建筑物变形情况确定是否采取建筑地基注浆加固或对建筑设置临时支撑的措施；

（3）邀请相关单位，对建筑物进行评估加固和修补；

3）应急救援设备、物资配备

（1）抢险物资：方木、工字钢、水泥、水玻璃等。

（2）抢险设备：注浆及拌浆设备。

（1）由于变形的持续性和长期性，抢险完成变形稳定后继续加强监测，可能时应一直持续到施工结束，同时应采取二次注浆措施。

（2）合理安排顺序、部位、压力及不同时段的浆液选择及配比，以防止注浆过程中隆起过快或不均匀隆起而导致结构破坏。

3.2.3单洞单线隧道邻水井、水泵热源井（风险等级二级）

里程SK22+650～SK23+100调查范围内分布有多个水源热泵井、水井及天然气井（编号J01~J10），具体如下：

J03为天然气井（2个），深约8m左右；

J01~J02、J04~J07为水源热泵井，成井直径在800mm左右，水管直径在400mm左右，水泵深度36～40m；

J08为水源热泵抽水井及附近居民生活用水井；

J09为水源热泵回灌井，水管直径在300mm左右，深度48～50m；

J10为附近居民生活用水井（2个），其中西侧井已废，水管直径在300mm左右，深度约40m；

J11为附近居民灌溉用水井，水管直径约50mm，深度不详。

隧道与6处井的位置较近，其中侧穿的天然气井水平距离最小为0.16m。一个燃气井在隧道侧上方离隧道距离约为5.6m，施工前对井的倾斜度进行详细勘察，确定与隧道之间的几何关系，施工过程中需停止所有井的使用，关闭相关设备。

1)施工过程中采用以下保护措施：

（1）加密格栅钢架，缩短开挖步骤至0.5m；

（2）台阶法开挖并设置临时仰拱；

（3）加强拱部超前小导管注浆，注浆范围拱部150°。

（4）加强对初支背后进行充填注浆，控制地层变形；

（5）加强对地面及井口沉降进行监测，并及时反馈监测结果。

（6）保护措施在井保护区里程前后外延10m进行保护。

3.2.4单洞单线隧道下穿现况马路（风险等级二级）

通往XX村的水泥路主要呈东西走向，在公交车站西侧呈南北走向，为双向2车道，道路总宽度约6.00m左右，目前路面车流量一般，穿越处隧道顶距离路面约11.9m。

1）下穿XX村道路变形控制指标及保护措施

根据设计提供的城市道路控制指标参考值，建议XX村道路变形控制标准为，道路沉降20mm，位移平均速率1mm/d。

道路下方如有管线且管线控制标准高于道路时，应以管线变形控制标准进行控制。

（1）加密格栅钢架，缩短开挖步骤至0.5m；

（2）台阶法开挖并设置临时仰拱；对拱顶覆土H。≥2D地段可取消。

（3）加强拱部超前小导管注浆，注浆范围拱部150°。

（4）加强对初支背后进行充填注浆，控制地层变形；

（5）加强对地面沉降进行监测，并及时反馈监测结果。

（6）保护措施在道路保护区两隧道里程前后外延10m进行保护。

（1）对疏散险情现场其他人员及可能影响到的居民，对坍塌处道路进行封闭，做好交通疏导工作；

（2）检查坍塌影响范围内的所有管线，对其进行保护，可能时切断其相应来源；

（3）及时向上级部门，交管单位和市政管线管理部门汇报，紧急联系所有相关部门；

（4）紧急组织所有应急人员到位，根据指令快速调集足够的应急物资到场，对坍塌处进行混凝土回灌作业；回灌完成恢复路面后应对坍塌处及坍塌影响区进行填充注浆。

（5）协助有关部分建立安全隔离区，并参与警戒和巡逻工作；

3）应急救援设备、物资配备

（1）需备的抢险物资：方木、工字钢、水泥、水玻璃等；

（2）需备的抢险设备：混凝土搅拌及浇注设备。

3.2.5单洞单线隧道下穿XX粘合剂厂（原XX模板厂）（风险等级一级）

XX构建模板厂位于里程约XK23+035.000~XK23+100.000范围内，结构为地上3层、无地下室，为车间及办公用房，砖混结构，基础埋深约3.0m，隧道侧穿，隧道顶距基础底板约11.6m。

1）控制指标及保护措施

（1）加密格栅钢架，缩短开挖步骤至0.5m；

（2）台阶法开挖并设置临时仰拱；

（3）加强拱部超前小导管注浆，注浆范围拱部150°。

（4）加强对初支背后进行充填注浆，控制地层变形；

（5）加强对地面及建筑沉降进行监测，并及时反馈监测结果。

（6）保护措施在房屋保护区两隧道里程前后外延10m进行保护。

上海某高层住宅小区室内装修施工组织设计（精装修）3.2.61#竖井周边管线（风险等级二级）

1）1#竖井开挖周边燃气管道变形控制指标

根据设计提供的地下管线控制指标参考值，上水、燃气、热力管道地面沉降及管线变形控制标准为10mm，管线倾斜率控制值为0.001.

1#竖井周边主要有6XDN125热力管埋深1.5m、12孔改移电信管埋深1m、DN300改移给水管埋深1m，以及DN200改移燃气管埋深2m,竖井深11.35m外保温施工方案，洞门处隧道顶距离地面高度为8.7m。

（1）加密格栅钢架，缩短开挖步距至0.5m；

（2）台阶法开挖并设置临时仰拱；