工～杨区间左线隧道盾构掘进100环节点施工小结
一、工程概况及验收范围
武汉市轨道交通4号线一期工程第六标段土建工程，包括工业路～工业四路站（下简称工～工区间）、工业四路站、工业四路站～杨春湖站(下简称工～杨区间)、杨春湖站、杨春湖站～武汉火车站（下简称杨武区间）共五个单位工程。
工～杨区间右线里程范围为右DK27+864.469~右DK28+895.378，全长983.943m（短链46.966m）；左线里程范围为左DK27+864.469~左DK28+895.378，全长982.172m（短链48.737m）；区间设1座联络通道，联络通道右线里程为右DK28+405，左线里程为DK28+420.14，联络通道与废水泵房合建。区间隧道覆土8.3-17.5m。区间隧道自工业四路站出站后，下穿农田和鱼塘，在里程DK28+569-DK28+854段下穿北洋桥垃圾填埋场，并进入杨春湖站。区间最小坡度2‰，最大纵坡23.47‰。
区间隧道为外径6m，内径5.4m，管片拼装衬砌的单洞圆形隧道，管片采用宽1500mm，厚300mm的45mm楔形量的通用楔形环，管片为砼C50，P12。一环管片由6块组成，一块封顶块，两块邻接块和三块标准块，通过环向的16条Ф24的螺栓，纵向的12条Ф27的螺栓连接。
工～杨区间左线隧道采用小松5#土压平衡盾构机进行施工，盾构机盾体外径为6250mm，刀盘外径6320mm，盾构机盾体长9.405m，总长74.85m，总重约450T。
工～杨区间右线从2011年4月8日施工到2011年5月19日已完成了前100环的掘进工作（里程DK27+864.469～DK28+014.469），现就前100环掘进控制情况作一个简要的总结。
二、工程主要执行的规范
（1）《盾构法隧道施工及验收规范》 GB 50446-2008 （2）《混凝土结构工程施工质量验收规范》 GB 500204-2002 （3）《地下防水工程质量验收规范》 GB 50208-2002 （4）《城市轨道交通工程测量规范》 GB 50308-2008 （5）《建筑变形测量规范》 JGJ 8-2007
三、工程地质及水文地质
3.1 工程地质
工～杨区间场地地层自上而下划分为5个单元：第1单元层填土；第3单元层为第四系全新统冲积一般粘土层；第7单元层为第四系上更新统冲、洪积老粘土层；第9单元层为第四系上更新统冲、洪积砾卵石混中粗砂层；第15单元层为白垩-下第三系岩层；局部为上第三系岩层。
图3.1-1 工～杨区间左线隧道土层特征描述图
区间隧道分别穿越工程性质不同的可塑性（3-3）层黏土，（3-3a）层软塑～流塑状态粉质黏土，（7-1）层粉质黏土、（7-2）层硬塑状黏土、（7-2a）层可塑状黏性土，（7-2b）层软塑～可塑状粉质黏夹粉土、坚硬（密实）状（15a-1）层强风化含泥质粉砂岩、坚～硬状（15b-1）强风化粉砂质泥岩、坚硬（密实）状（15d-1）强风化含钙含泥含石屑中～细砂岩、土石开挖性为Ⅳ级的（15b-2）中风化粉砂质泥岩、（15d-2）中风化含钙含泥含石屑中～细砂岩等，并且在盾构掘进工作面上存在软硬土体组合、土岩组合，不同风化程度岩体组合。区间隧道在DK28+350～DK28+650段在强风化泥质砂岩中穿行，其他段隧道顶部穿行与粘土层中，底部位于粘土层和全风化砂岩的分界线附近。
工～杨区间隧道地层分布表
序号 1 2 里程 长度（m） 隧道结构穿越土层情况 (3-3)黏土、（7-1）粉质黏土、（7-2）黏土 (3-3)黏土、（7-2）黏土、（15 b-1）强风化粉砂质泥岩、（15 b-2）中风化粉砂质泥岩 DK27+869.469-28+050 185.5 DK28+050-28+221.7 171.7 3 4 5 DK28+221.7-28+499.9 178.2 DK28+499.9-28+569.9 DK28+569.9-28+769 70 200 （7-2）黏土、（7-2b）粉质黏土夹粉土、（15 b-2）中风化粉砂质泥岩 （15 b-1）强风化粉砂质泥岩、（15 b-2）中风化粉砂质泥岩 （15 d-1）强风化含钙含泥含岩屑中-细砂岩、（15 d-2）中风化含钙含泥含岩屑中-细砂岩 (3-3a)粉质黏土、（7-1）粉质黏土、（7-2）黏土、（15 b-1）强风化粉砂质泥岩、（15b-2）中风化粉砂质泥岩 6 DK28+769-28+895.378 125.4 3.2 水文地质
区间内地下水种类包括上层滞水、基岩裂隙水两种类型。总体来看，水量较小。
上层滞水主要赋存于1层杂填土、1-2层素填土、1-3层淤泥中，接收大气降水及地表散水、地表水体的渗透补给，水量有限。勘察期间测得滞水静止水位在地面下0.3至7.4m间。
基岩裂隙水赋存于场地的强风化岩层中，弱承压水，水量小。
层号 1-1 1-2 1-3 3-1 7-1 7-2 土层名称 杂填土 素填土 淤泥 粘土 粉质粘土 粘土 渗透系数（cm/s） 8*10-3 4*10-3 4*10-4 2*10-7 2.4*10-7 5*10-8 6*10-4 7-3 粉细砂混粘土、碎石 3.3 有害气体
工～杨区间在里程DK28+569-DK28+854段下穿位于北洋桥垃圾填埋场，根据《工杨区间垃圾填埋场地下有害气体及地下水（土）污染专项勘察报告》发现垃圾填埋场区域地下存在有害气体，且地下水（土）存在污染问题。
有害气体主要成份为甲烷，一般占总体积的55%-90%；其次是二氧化碳（CO2）气体占总体积的30%-40%，是不可燃气体；其他几种气体有CO、H2S、NO2、SO2等，其中CO的浓度多在10-40ppm之间，局部甚至达到100ppm以上，大部分区段浓度高于工作场所浓度限制20ppm，因此此段区间隧道盾构掘进为穿越有害气体的隧道盾构掘进，易造成重大伤亡事故。在隧道掘进施工时，加强隧道通风及
有害气体检测，采用送排相结合的方法配合地面打孔抽排有害气体。隧道内设臵有害气体监控来指导盾构掘进施工。
四、周边环境
工～杨区间隧道线路从工业四路站出来后，以350m的半径偏离武青四干道，沿东南方向前行，下穿鱼塘和农田，以350m的半径下穿北洋桥垃圾场，转向东进入杨春湖站。
工～杨区间隧道上方无建筑物，之前仅有的一处临时房屋已经拆除。
五、盾构施工主要技术指标及掘进控制措施
本区间隧道前100环最小覆土8.5米，为了保证盾构顺利安全掘进,根据本
工程实际情况，设立了150米的试验段推进，采集优化各类施工参数，作为防漏、防浮、防沉等防止措施，加强地表沉降监测，确保盾构安全通过，保证工程的顺利完成。
5.1 主要质量技术指标
施工过程控制和质量评定主要按以下质量技术指标对工程进行检测，具体数据详见《盾构推进工序质量评定表》、《管片拼装工序质量评定表》（1～100环）。
5.1-1质量技术指标检测一览表
检测项目 保证开挖面土体稳定 盾构姿态平面位臵（mm） 盾构姿态高程（㎜） 管片拼装前检查 防水材料质量 检测标准 第8.4.1条 ≤±100 ≤±100 第8.11.4条 设计要求 检测结果描述 满足施工要求 满足设计及规范 满足设计及规范 满足施工要求 满足设计及规范 合格率 详见盾构姿态 测量报告 见试验报表 5.2 防止盾尾漏浆（防漏）措施
（1）提高同步注浆质量；
（2）管片接缝外侧粘贴自粘橡胶； （3）均匀足量压注盾尾油脂；
（4）合理的管片选型，确保管片盾尾间隙。
5.3 防止隧道上浮（防浮）措施
（1）施工期间严格控制隧道轴线，使盾构机尽量沿着设计轴线推进，每环均匀纠偏，减少对土体的挠动；
（2）提高同步注浆量，要求浆液有较短的初凝时间，浆液具有一定的流动性，能均匀地布满隧道一周，及时填充建筑空隙；
（3）加强隧道纵向变形的监测，并根据监测结果进行针对性的注浆纠正。如调整注浆部位及注浆量，配制快凝及提高早期强度的浆液； （4）加强地表沉降监测；
5.4 防止地面下沉（防沉）措施
（1）按设计值设定刀盘土仓压力； （2）合理控制出土量；
（3）加强地面监测，通过监测数据及时有效的指导施工。
5.5 管片拼装质量控制
（1）管片选型要适合隧道设计线路
管片选型要适合隧道设计线路，根据隧道中线的平曲线和竖曲线的走向，隧道的埋深和地质状况，严格依据设计图纸的要求，合理的选择合适的拼装点位。 （2）管片选型要适应盾构机的姿态
管片是在盾尾内拼装，所以不可避免的受到盾构机姿态的约制。管片平面尽量垂直于盾构机轴线，让盾构机的推进油缸能垂直地推在管片上，这样使管片受力均匀，掘进时不会产生管片破损。同时也要兼顾管片与盾尾之间的间隙，避免盾构机与管片发生碰撞而破损管片。当因地质不均、推力不均等原因，使盾构机偏离线路设计轴线时，管片的选型要适宜盾构机的姿态。 （3）管片螺栓
管片螺栓在管片拼装过程中进行了三次紧固工作，在安装时先逐片初步拧紧，在盾构机脱出盾尾后再次拧紧，同时在后续盾构掘进至下环管片拼装之前，对相邻已拼装成环的3环范围内管片螺栓进行全面检查并复紧。通过对已拼装100环管片螺栓检查，螺栓安装均符合规范设计要求。