苏州市地处江南水网区,属长江流域太湖水系,区内地表水系极其发育,主要有太湖、阳澄湖 群及大小规模不等的河渠组成。湖泊之间河汊通连,构成水力联系密切的群体。主要骨干性的河道 有京杭大运河,通连江海,还有外城河沿老城区环城分布。水位主要受大气降水和太湖排水影响, 并受人为控制,常年水位(黄海标高 1.10~1.30m ,其年变幅 1m 左右。

场地地表水对混凝土无腐蚀性;对钢结构有弱腐蚀性;对混凝土结构中钢筋无腐蚀性。

②潜水

人工填土为含水层,③ 1层粉质粘土、③ 2层粉质粘土为隔水底板。稳定水位埋深在地面下 1.30~1.90m ,高程 1.33~1.94m (黄海高程系 。地下水的补给来源主要为大气降水,此外尚有地 下管道渗漏。水位受季节性控制,年水位变幅在 1.0m 左右。

③承压水

根据地层结构,勘探深度内承压水有两层: 1第一层微承压水

由晚更新世沉积的④ 1a 层粉质粘土(局部为粉土 、④ 1层粉土(部分为粉砂 、④ 2层粉土、 粉砂、及⑤层低塑性粉质粘土构成含水层组,隔水顶板为③ 1层和③ 2层粉质粘土;隔水底板⑥ 1

层和⑥ 2层粉质粘土。

其中④ 1a 、④ 1层、④ 2层赋水性、透水性较好,水量较丰富: ④ 1a 层的平均渗透系数为:Kv=1.07310-6cm/s, Kh=3.25310-6cm/s; ④ 1层的平均渗透系数为: Kv=36.1310-6cm/s, Kh=4.80310-6cm/s;

④ 2层的平均渗透系数为: Kv=70.0310-6cm/s, Kh=88.1310-6cm/s; ⑤层的平均渗透系数为:Kv=0.34310-6cm/s, Kh=0.98310-6cm/s。 2第二层承压水

由⑦层粉土、粉砂及⑧层粉质粘土、淤泥质粉质粘土组成含水层。隔水顶板为⑥ 1层和⑥ 2层 粉质粘土,⑨层可软塑粉质粘土为隔水底板。该含水层厚度较大,含水亦较丰富,其埋深较大(层 面埋深 30.5~44.2m 。

(3本标段工程地质、水文地质的工程条件评价

①车站底板主要埋置于④ 1层粉土和④ 2层粉土~粉砂上,局部在④ 1a 层和⑤层软流塑粉质粘 土。 ④ 1a 层和⑤层土主要特性为均质性较差,夹有易扰动的薄层粉土,强度低,中等偏高压缩性, 中等偏高灵敏度,震动荷载作用下,易产生侧向滑移和沉陷。而④ 1层粉土和④ 2层粉土~粉砂呈 中等强度和中等压缩性,具有一定承载力,但开挖极易扰动,扰动后强度将会明显降低。

②车站开挖施工中④ 1a 、④ 1、④ 2层透水性较好,易受扰动,扰动后强度将明显降低,在水头 差作用下易产生涌砂现象。第二层承压水由于水头较高,当基坑开挖深度大时,对基坑底板稳定性 产生不利影响。

③区间通过地层主要有④ 2层中密粉土~粉砂和⑤层软流塑粉质粘土, 部分为④ 1a 流塑粉质粘 土、④ 1稍密粉土,土体强度低,呈中高压缩性,为中等偏高灵敏度土,具蠕变等不良工程特征, 盾构施工过程中,由于土体流动,易造成开挖面失稳。

④区间隧道穿越地层为承压含水层,富水性良好,含水量丰富,土质松软,易扰动,盾构施工 中,易产生涌水。

本标段地质见附图 01临顿路站地质剖面图;附图 02仓街站地质剖面图;附图 03区间地质剖 面图。

2.4工程重点、难点分析

2.4.1盾构在微承压水土层中推进

区间隧道穿越大量微承压水粉土、粉砂土层,其透水性强,孔隙水压变化大,会遇到诸如掘进 困难、排土困难、地表沉降大、在一定的动水压力下产生流砂和涌砂等现象。甚至引起地表、管线 沉降变形、建筑物墙体开裂、甚至倒塌等不良工程事故的发生。在该类地层中进行区间盾构施工, 难度大、风险高,既是重点,也是难点。

盾构推进时拟采取如下对策:

(1根据实际情况,通过加注外添加剂改良土体,在盾构前方压注泡沫剂 (或膨润土 , 起到保 护刀盘以及保证盾构螺旋出土机正常出土的作用 , 同时, 应严格控制盾构机日掘进速度, 一般一天 8环左右。

(2严格控制与切口压力有关的施工参数,尽量减少土压力波动。同时控制螺旋机的出土量 和出土阀门的开启大小,发生漏水或涌砂情况时关闭螺旋机阀门。

(3加强地表和地表结构物的监测,增加监测点的点位和监测频率,并将监测结果及时反馈 给技术部门,必要时及时调整施工方案,确保安全。

(4确保同步注浆质量,及时进行二次补注浆。根据施工中的变形监测情况,随时调整注浆 量及注浆参数,使地层变形量减至最小。

2.4.2在砂质粉土地层进行联络通道施工,且有微承压水的影响

联络通道施工工艺复杂,不确定因素多,开挖过程中直接面对外部深层土体,风险较大,是区 间施工的重难点。

施工中拟采取如下对策:

(1联络通道 (泵站 采用洞内水平冻结加固土体,做好监控,确保冻结效果。 (2管片开口前在隧道加设支撑,做好预防措施;

(3实施全过程跟踪安全监控,及时反馈监测信息; (4制作安装可靠度高的应急安全防护门,防止意外发生; (5对侧隧道管片内侧铺贴保温层,保证冻结质量; (6施作钢拱架网喷混凝土初期支护,做好防护;

(7准备充足的备用设备和应急物资,制定各种安全应急预案,确保安全。 2.4.3盾构机出、进洞次数多,风险大

本标段进出洞达 8次之多,而进出洞往往是发生事故频繁、风险较大的工序,为了保证盾构机 顺利进出洞, 必须对地质情况进行认真分析, 采取有针对性措施, 做好充分准备, 拟采取如下对策:

(1严格控制始发基座、反力架和负环的安装精度,确保盾构出洞的轴线准确无误;

(2出洞前在基座轨道上涂抹油脂,减少盾构推进阻力,在刀头和帘布橡胶板上涂抹油脂, 避免推进时刀头损坏洞门帘布橡胶板;

(3特别注意盾构机姿态控制,尽量避免盾构机低头与偏离 , 加强盾构姿态测量,发现偏差及 时调整;

(4盾构进入端头加固地层时要根据具体情况调整掘进参数,必要时可采取加泥、加水或加 泡沫的方式对碴土进行改良。

(5在盾构机刀盘距洞门槽壁 0.5m 时尽量出空土仓中的碴土,减小对洞门及车站端墙的挤压 以保证凿除洞门混凝土施工的安全。

(6端头土体采用搅拌桩加固处理,确保加固范围,严格控制各项参数,确保土体加固质量。