项目基本信息
项目名称 江阴靖江长江隧道施工安全总体风险评估服务 项目编号 20212209
项目负责人 徐凯 项目级别 院级
项目地址 项目行业 1
服务阶段 咨询服务 业主单位 江苏省交通工程建设局
项目部门 工程检测事业部\工程安全咨询中心 年度 2021
技术指标
项目基本内容 江阴靖江长江隧道工程是《长江经济带立体综合交通走廊规划(2014-2020)》中批复的江苏省14条过江通道之一,是《江苏省城镇体系规划(2015-2030)》中规划的公路过江通道,是《江苏省高速公路网规划》中规划高速公路S90的过江通道。江阴靖江长江隧道工程主体施工项目位于江阴大桥和泰州大桥之间,分别距下游江阴大桥约5km,距上游在建常泰长江大桥约27km,距泰州大桥约54km。 江阴靖江长江隧道工程起自靖江公新公路与城西大道交叉处,向南过长江后止于江阴西外环路与芙蓉大道交叉处,路线全长约11.825km,全线采用双向六车道高速公路建设标准,设计速度80km/h,路基宽度33m;全线设置靖江西、江阴西、青山3处互通立交。 隧道过江段采用公路、铁路以三管隧道方式穿越长江,公铁分期实施,近期实施公路双管隧道,预留远期铁路单管隧道实施条件。隧道过江段采用盾构法施工,盾构隧道管片衬砌内径14.2m,外径15.5m,右线盾构段长4952m(桩号YK3+433~YK8+385),左线盾构段长4937.19m(桩号ZK3+432.396~ZK8+369.590) 本项目为跨江悬索桥结构,项目组类似工作经验较少。项目施工风险较大,直接导致项目评估所需承担增大。 在项目实施过程中,项目组成员需根据项目具体施工工艺、技术难点来评定评估对象的风险等级,确定专项风险评估范围。 具体施工风险如下: (1)软土、富水地层超深地下连续墙施工 工作井围护结构采用地下连续墙+内支撑的结构形式,地下连续墙深度为61.9m,属于超长地下连续墙结构,且成槽厚度较大。根据工程的施工环境及水文地质情况,工作井基坑场地范围地下连续墙施工范围土层主要为:①2素填土、③1粉质黏土、③2-1粉质黏土、③2粉土、③3粉砂、③3-2粉砂、③4 粉细砂、③5粉质黏土、④2粉质黏土、④4粉细砂、④3粉质黏土、④5中粗砂,均为软土地层,成槽范围内粉砂等不良土质较多;本地区承压水水头较高,地下水埋深较浅,属于富水地区。该地质情况影响地下连续墙的成槽质量,槽壁稳定性差,易造成塌孔现象,使得成槽困难,导致地面坍塌沉陷等安全事故的发生和巨大的经济损失,给施工带来了很大的难度。 本工程工作井地下连续墙厚为1500mm,地下连续墙设计划分6m为一标准幅,钢筋笼长度均为61.4m,钢筋笼长度较大,钢筋笼过重,最重的首开幅整体幅段钢筋笼的总重量达约134吨,采用分段吊装,竖向主筋较多,连接困难,增加了吊装钢筋笼施工难度。 (2)超深基坑开挖 本工程处于沿江地段,地层主要为粉质粘土、淤泥质粉质粘土、粉细砂,地下水丰富,地下水位埋深浅,且地下水补给快。基坑采用明挖法施工,工作井开挖最深,深度达33.1m,后续段开挖深度为14.6m~23.6m,均属于软土地质条件下的富水超深基坑。超深基坑开挖易引起周围基坑土体的变形,导致基坑围护结构变形,造成周边临近建筑物的沉降。随着基坑开挖深度增加,地下水系愈加丰富,可能会出现围护结构渗漏水、管涌、流砂、基坑底突涌等现象,进而可能造成基坑失稳、坍塌、周边地表沉降、塌陷、建构筑物开裂、破坏等施工风险。因此确保超深基坑开挖稳定是本工程的一个重、难点。 (3)超长距离 本工程隧道段全长约6.45公里,其中盾构段长度约4.95公里,盾构掘进长度在国内位居前列,公路隧道国内排名第一。盾构机单次掘进长度较长,且长距离穿越标贯值较大且石英含量较高的砂层,刀盘刀具磨损是同类型软土的3倍,江中更换刀具难度高,且易造成泥浆系统磨损,对泥浆循环系统性能要求高。长距离易造成测量累计误差大,导向系统要求高。通风难度大,施工要求高。 (4)超高水压 长江段河床地势起伏变化急剧,北侧副槽处河床地形最大坡度近27°,且河床最大冲刷深度达34m,河床深槽在南北两岸侧,隧道承受最大水压达8.2bar,最大覆土厚度超53m,是目前国内承受水压最高的泥水平衡盾构机。超高水压对盾构机整体的密封性、可靠性及寿命要求非常高。 (5)富水软土地层盾构始发和接收端头加固 本工程盾构开挖直径16.04m,属于超大直径盾构施工。盾构始发端隧道顶部覆土10.2m,始发段地层由上而下为素填土、淤泥质粉质粘土及粉质黏土;接收端隧道埋深13.1m,地层由上而下为杂填土、淤泥质粉质黏土夹粉砂和粉细砂,始发和接收段地层均属于软弱地层,其地层地下水丰富、水头压力高,土体自稳性差。采用搅拌桩及旋喷桩加固施工时,受施工控制影响,地基加固易不均或不到位,尤其在软弱土层中易造成土体失稳,地层塌陷,对洞门密封装置提出考验。若端头加固质量得不到保证,易出现洞门渗漏水现象。这将直接影响到隧道及周边建(构)筑物的安全。因此,富水软土地层盾构始发和接收端头加固是本工程的重点。 (6)软土、富水地层盾构始发和接收盾构机姿态控制 盾构始发、接收段穿越地层主要为淤泥质黏土层,粉质黏土层、粉质黏土夹粉砂层,地质属于富水软土地层,该地层具有高压缩性、高灵敏度、低强度等特点,易产生流变和触变现象,其土层自稳性差。且覆土深度较浅,地下水位埋深较浅,竖向压力较小,姿态控制较为困难,给切口压力平衡控制增加了难度;因此,软土、富水地层盾构始发和接收盾构机姿态控制是本工程的重点 (7)大直径盾构区间下穿长江大堤 根据设计文件说明及现场调查,本标段盾构掘进下穿江北侧长江大堤,穿越里程约ZK4+740~ZK4+770,隧道穿越江北侧大堤覆土厚度为50.4m(3.25D,D为隧道直径),穿越地层为粉质黏土层和粉细砂层。掘进时对土体扰动大,易造成地面沉降而影响大堤安全。在通过大堤时,如何进行地面沉降控制以及防止大堤不均匀沉降是本工程的重难点之一。 (8)大直径盾构区间下穿建(构)筑物 盾构多次下穿敏感建构筑物,在长江两岸连续下穿江北大堤、民居、新生港务码头、江南澄西船厂船坞、码头、车间等密集风险源建构筑物。保证长江大堤安全、控制建构筑物沉降是本工程的重点。 (9)盾构穿越沼气地层 本标段含沼气地段主要分部YK3+408~YK4+500区间范围内,稳定气压在8.5kPa~74kPa(<0.1MPa),气流量最大0.1m3/h。有害气体成分主要为甲烷,盾构施工时若处理不当,有害气体可燃性和毒性会威胁作业人员生命和工程本身安全。 (10)盾构穿越钙质胶结物地层 钙质胶结物直径较大且相对富集时,会在开挖仓底部产生堆积、卡住泥浆管道及泥浆泵,从而造成频繁滞排,结核强度超过软土刀具破岩能力,会增加刀具非正常磨损的概率。 (11)主体结构大体积混凝土施工质量控制 本工程明挖隧道结构顶板、底板最大厚度达到2.2m,侧墙最大厚度达到2m,结构混凝土的开裂风险很大。根据工期安排,主体结构有较大部分在夏季进行施工,夏季施工时因外界温度较高,非常容易出现温度应力导致混凝土开裂,降低混凝土自防水能力。 (12)隧道防水和抗浮施工方案、方法 本工程隧道穿越长江,地下水丰富,水压高(最大0.82Mpa),成型后隧道易出现渗漏水现象,隧道上浮、涌水涌砂、姿态控制困难等风险,整条隧道不渗不漏和抗浮施工是本工程重点。 (13)明挖隧道主体结构防水施工质量控制 本标段防水质量标准高,要求严,抗渗混凝土标号为P8、P10,隧道结构防水等级为二级,结构复杂并且埋深较深,变形缝、施工缝较多,是防水施工控制的重点。如何保证结构防水体系施作,是确保工程整体质量的关键环节之一。 (14)超大型地连墙钢筋笼吊装 围护结构地下连续墙最深为60m,钢筋笼体积大、重量大,钢筋笼最大重量110t,采用整体吊装,吊装作业风险极大,确保地下连续墙钢筋笼吊装作业安全是本工程风险控制的重点。
项目成员
姓名 部门 角色
项目总结
序号 文件名称 日期
1 20212209江阴靖江长江隧道施工安全总体风险评估服务项目总结.pdf 2022/7/30 3:29:15
项目成果
序号 文件名称 日期
1 20212209江阴靖江长江隧道施工安全总体风险评估报告.pdf 2022/7/30 3:29:13
2 20212209江阴靖江长江隧道施工安全总体风险评估服务项目简介.pdf 2022/7/30 3:29:14
3 20212209江阴靖江长江隧道施工安全总体风险评估服务项目评审汇报.pdf 2022/7/30 3:29:15
项目评审意见
序号 文件名称 日期
1 20212209江阴靖江长江隧道施工安全总体风险评估报告评审意见.pdf 2022/7/30 3:29:14
项目图片文件
序号 文件名称 日期
项目获奖情况
序号 文件名称 日期