[發(fā)明專利]一種軟土地層盾構(gòu)穿越建筑物的分階段變形控制方法

有效

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• 申請日: 2013-10-22
• 公開（公告）號: CN103510962A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁大軍;王占生;丁洲祥
• 申請（專利權(quán)）人: 北京交通大學(xué)
• 主分類號: E21D9/093
• 分類號: E21D9/093
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11246
• 代理人: 黃家俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于盾構(gòu)工程技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種軟土地層盾構(gòu)穿越建筑物的分階段變形控制方法。

背景技術(shù)

近年來，隨著城市發(fā)展規(guī)模的不斷擴(kuò)大，交通問題已成為一個(gè)嚴(yán)峻的話題，而地鐵的出現(xiàn)在很大程度上改善了這一狀況。受既有建筑物、地質(zhì)條件的限制，新建地鐵隧道穿越建筑物的現(xiàn)象越來越普遍。為了確保建筑物的安全，就必須研究建筑物沉降發(fā)展特征，根據(jù)不同階段建筑物的沉降特征做出相應(yīng)的控制措施。在實(shí)際工程中，一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)對建筑物的總沉降和沉降速率進(jìn)行控制。在最終沉降未基本穩(wěn)定時(shí)，這種控制措施帶有一定的風(fēng)險(xiǎn)性。當(dāng)建筑物沉降發(fā)展的前幾個(gè)階段沉降未達(dá)到控制值，容易使人松懈，而最終沉降卻極可能超過沉降控制值。為了嚴(yán)格控制建筑物的沉降，可以將建筑物的沉降控制分解成幾個(gè)不同階段，對不同階段的沉降控制，最終得到建筑物總沉降的控制。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在問題，本發(fā)明提供一種軟土地層盾構(gòu)穿越建筑物的分階段變形控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）對盾構(gòu)穿越建筑物進(jìn)行試驗(yàn)段掘進(jìn)，對試驗(yàn)段建筑物測點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測；

（2）將建筑物的沉降分為刀盤到達(dá)建筑物測點(diǎn)前的沉降、盾構(gòu)通過建筑物測點(diǎn)期間的沉降、盾尾注漿期間的沉降、后期沉降，作建筑物沉降隨刀盤掘進(jìn)的曲線，掌握每個(gè)階段建筑物的沉降速率、沉降比例等沉降發(fā)展特征；

（3）實(shí)際盾構(gòu)掘進(jìn)工程中，根據(jù)試驗(yàn)段每個(gè)階段的建筑物沉降比例和總沉降控制值控制相應(yīng)階段的建筑物沉降值；

（4）根據(jù)建筑物沉降值、沉降速率等制定相應(yīng)的掘進(jìn)控制方法。

所述步驟（2）中刀盤到達(dá)建筑物測點(diǎn)前設(shè)定為刀盤距離建筑物0D～1.5D，D為隧道直徑；

盾構(gòu)通過建筑物測點(diǎn)期間設(shè)定為刀盤過監(jiān)測斷面小于1.5D；

盾尾注漿期間設(shè)定為刀盤過斷面1.5D～2.5D；

后期設(shè)定為刀盤過監(jiān)測斷面大于2.5D。

所述步驟（2）中軟土地層盾構(gòu)掘進(jìn)各階段建筑物沉降所占比例：刀盤到達(dá)建筑物測點(diǎn)前沉降占總沉降的15～22%；盾構(gòu)通過建筑物測點(diǎn)期間沉降占總沉降的20～26%；盾尾注漿期間沉降占總沉降的18～33%；后期沉降占總沉降的36～46%。

所述步驟（3）中的總沉降控制值在-16mm以內(nèi)。

所述步驟（3）中相應(yīng)階段的建筑物沉降值為刀盤到達(dá)建筑物測點(diǎn)前控制在-2.5mm以內(nèi)；盾構(gòu)通過建筑物測點(diǎn)期間控制在-4mm以內(nèi)；盾尾注漿階段控制在-3.5mm以內(nèi)；后期沉降階段控制在‐6mm以內(nèi)。

所述步驟（3）中掘進(jìn)控制方法為刀盤到達(dá)建筑物測點(diǎn)前嚴(yán)格控制土壓，防止欠壓，緩慢調(diào)節(jié)土壓，使得前方建筑物測點(diǎn)隆起1～2mm；

盾構(gòu)通過建筑物測點(diǎn)期間，掘進(jìn)速度控制在2cm/min，防止盾構(gòu)機(jī)對土體的擾動過大，嚴(yán)格控制盾構(gòu)姿態(tài)，防止超挖量過大；

盾尾注漿階段，同步注漿采用“準(zhǔn)厚漿”，注漿量控制在4m³/環(huán)，防止盾尾空隙產(chǎn)生過大的沉降；

后期沉降階段，通過建筑物沉降現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)，及時(shí)反饋調(diào)整盾構(gòu)掘進(jìn)參數(shù)；超過沉降控制值，采取后續(xù)的加固及補(bǔ)救措施，有效進(jìn)行建筑物沉降控制；二次補(bǔ)漿采用雙液漿，注漿量控制在1.2m³/環(huán)；若沉降不滿足要求，加大補(bǔ)漿量。

發(fā)明的有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所采用的方法為分階段變形控制方法，根據(jù)不同階段的建筑物沉降發(fā)展特征，分階段地采取沉降控制措施，制定相應(yīng)的掘進(jìn)控制方法，從而保證了施工的安全性及科學(xué)性。

附圖說明

圖1為軟土地層盾構(gòu)掘進(jìn)各階段建筑物沉降所占比例圖

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

某工程區(qū)間地勢平坦，上覆土厚度約9.6m，下穿一棟建筑物，采用Φ6.34m加泥式土壓平衡盾構(gòu)，管片外徑6200mm，隧道穿越土層為粉質(zhì)粘土。

（1）實(shí)際盾構(gòu)掘進(jìn)工程中，根據(jù)盾構(gòu)掘進(jìn)每個(gè)階段的建筑物沉降比例和總沉降控制值控制相應(yīng)階段的建筑物沉降值。

根據(jù)沉降發(fā)展規(guī)律，刀盤到達(dá)建筑物測點(diǎn)前控制在-2.5mm以內(nèi)；盾構(gòu)通過建筑物測點(diǎn)期間控制在-4mm以內(nèi)；盾尾注漿階段控制在-3.5mm以內(nèi)；后期沉降階段控制在‐6mm以內(nèi)。

（2）制定相應(yīng)的掘進(jìn)控制方法。

刀盤到達(dá)建筑物測點(diǎn)前嚴(yán)格控制土壓，防止欠壓，緩慢調(diào)節(jié)土壓，使得前方建筑物測點(diǎn)隆起1～2mm；