[發明專利]粉土粉砂地層連續下穿密集建筑物盾構施工方法

有效

• 申請號: 201210131594.0
• 申請日: 2012-04-28
• 公開（公告）號: CN102720508A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 陳強;段紹和;陳卓;盛亮;邱秀松
• 申請（專利權）人: 中鐵二局股份有限公司
• 主分類號: E21D9/08
• 分類號: E21D9/08;E21D11/10;C09K17/12;C09K103/00
• 代理公司: 四川力久律師事務所 51221
• 代理人: 王蕓;劉雪蓮

技術領域

本發明涉及一種盾構施工方法，特別涉及一種粉土粉砂地層盾構機連續下穿密集建筑物的施工方法。

背景技術

“盾構法施工”是一種機械化和自動化程度較高的隧道掘進施工方法，從20世紀60年代開始，西方發達國家大量將這種技術應用于城市地鐵和大型城市排水隧道施工。隨著城市軌道交通領域的迅速發展，地鐵盾構工法技術得到廣泛應用。盾構法施工是以盾構機為隧道掘進設備，以盾構機的盾殼作支護，用前端刀盤切削土體，由千斤頂頂推盾構機前進，以開挖面上拼裝預制好的管片作襯砌，從而形成隧道的施工方法。地鐵盾構法多用于城市施工，由于盾構機的開挖掘進對隧道周圍土體擾動較大大引起周圍土體的松動和沉陷，即引起地表的沉降；開挖面與襯砌管片間存在建筑空隙對周圍土體也有一定影響，因此，盾構施工沿線地表會存在一定沉降，受其影響，隧道周圍的建筑物將發生變形、沉降或變位等，若不采取措施對地表沉降進行控制，一旦發生較大地表沉降，可能會產生嚴重的后果。

盾構機掘進過程中，施工參數(如土倉壓力、盾構推進速度、盾構出土量、同步注漿漿液配合比等)對地表沉降的影響較大。在現有的盾構施工中，通過嚴格控制施工參數，可將地表累積沉降控制在-30mm～+10mm。這樣的沉降度對于一般地區，可符合施工要求。但在地表房屋密地區，則需要將累積沉降控制在±10mm以內，才可有效避免因地表沉降過大而造成的對地表建筑物的影響。現有的盾構施工方法尚不能達到此要求。并且，在施工環境為富水粉土粉砂地區，稍有控制不慎，即可能會因地表沉降過大而發生地表房屋開裂等危險情況。因此，需要更加嚴格地控制地表沉降。然而在富水粉土粉砂地區，由于該環境具有高滲透性，穩定性差，盾構施工對其影響較大，控制該地區的地表沉降存在更大的困難。

發明內容

本發明的目的在于克服現有盾構施工方法累積沉降較大，不能控制在±10mm以內的不足，提供一種粉土粉地層連續下穿密集建筑物盾構施工方法，該方法能夠將地表累積沉降控制在±10mm以內。

為了實現上述發明目的，本發明提供了以下技術方案：

粉土粉砂地層盾構機連續下穿密集建筑物盾構施工施工方法，包括以下步驟：

(1)土體改良：

盾構掘進前使用盾構施工土體改良泡沫劑對土體改良，所述土體改良泡沫劑是由HHZ-01泡沫劑原液與水混合制得，土體改良泡沫劑中泡沫原液與水的體積比為3％∶97％；

(2)盾構掘進：

土體改良后進行盾構掘進，盾構掘進的參數為：盾構機推力為1500～1900T，刀盤扭矩為1.5～2.2MNm；土倉壓力為1.8～2.2bar，波動為±0.2bar；

(3)管片拼裝：

當盾構機推進油缸伸出量達到1.2m時，關閉螺旋輸送機閘門，盾構機繼續向前推進2～3cm后停止推進，進行管片拼裝工作；每環管片拼裝完成后，進行下一環盾構掘進；

(4)同步注漿：

在盾構向前推進盾尾空隙形成時，通過同步注漿系統及盾尾的內置注漿管進行同步注漿，同步注漿的注漿壓力為4～5.5bar，同步注漿量為250％～300％。

上述盾構施工方法中，通過使用HHZ-01泡沫劑對土體進行改良，使得土體更柔軟、具有更好的和易性，試驗數據表明，上述比例及用量下，有助于減輕盾構掘進時對土體的擾動，從而有助于控制地表沉降；另一方面，土體改良使得整個施工線路的土體柔軟度一致，有助于盾構掘進中能夠保持穩定的推進速度及刀盤扭矩推進；上述施工方法對施工參數進行了優化，在上述施工方法的條件下，可有效控制地表累積沉降在±10mm以內。

為了進一步改良土體，優選的，上述盾構施工方法中，步驟(1)中土體改良泡沫劑的用量為出土量的0.21‰。

為了使盾構掘進能穩定推進，優選的，上述盾構施工方法中，步驟(2)中掘進速度為2.5～3cm/min。

為了進一步控制地表沉降，保持開挖量與出土量的均衡，上述盾構施工方法中，盾構掘進過程中控制開挖土層損失在5‰以內。

為了進一步控制地表沉降，防止管道堵塞，優選的，上述盾構施工方法中步驟(4)中同步注漿所采用的漿液的配合比為：每立方米漿液中各材料用量為：細度模數為1.6～2.2的細砂750～930kg，灰度為II級的粉煤灰390～455kg，鈉基膨潤土40～65kg，水550～650kg。上述漿液的配比的進一步優選為：每立方米漿液中各材料用量為：模數為1.6～2.2的細砂820～900kg，II級粉煤灰400～450kg，鈉基膨潤土40～60kg，水550～600kg。