[發(fā)明專利]一種在巖溶區(qū)下穿建筑群的盾構(gòu)掘進(jìn)施工方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710464609.8
• 申請(qǐng)日: 2017-06-19
• 公開（公告）號(hào): CN107060786A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳仁朋;孫和美;劉德;鐘志全;劉源;柳傳;詹杰;穆巖松
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南大學(xué);中建隧道建設(shè)有限公司
• 主分類號(hào): E21D9/06
• 分類號(hào): E21D9/06;E21D11/10
• 代理公司: 深圳市興科達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司44260
• 代理人: 王翀

1.一種在巖溶區(qū)下穿建筑群的盾構(gòu)掘進(jìn)施工方法，其特征在于，包括以下步驟：

a、調(diào)查建筑物安全現(xiàn)狀，布設(shè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；

b、巖溶預(yù)探測(cè)及預(yù)處理；

c、盾構(gòu)試掘進(jìn)，確定施工參數(shù)和渣土改良工藝參數(shù)；

d、正式掘進(jìn)施工，并予以渣土改良、同步注漿及二次補(bǔ)強(qiáng)注漿；

e、盾構(gòu)掘進(jìn)過程中巖溶探測(cè)及處理；

f、隧道壁后巖溶探測(cè)及處理；

g、先行洞探查及處理后行洞溶洞。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述在巖溶區(qū)下穿建筑群的盾構(gòu)掘進(jìn)施工方法，其特征在于，在步驟a中，利用精密水準(zhǔn)儀，銦鋼尺對(duì)建筑物進(jìn)行沉降觀測(cè)和傾斜測(cè)量，并根據(jù)建筑物類型獲得其安全現(xiàn)狀及剩余結(jié)構(gòu)變形能力；所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括建筑物沉降監(jiān)測(cè)、相對(duì)傾斜監(jiān)測(cè)和裂縫監(jiān)測(cè)，通過密水準(zhǔn)儀和銦鋼尺實(shí)現(xiàn)沉降監(jiān)測(cè)和相對(duì)傾斜監(jiān)測(cè)，通過金屬棒和游標(biāo)卡尺完成裂縫監(jiān)測(cè)；整個(gè)施工過程中加強(qiáng)監(jiān)測(cè)并反饋監(jiān)測(cè)信息以指導(dǎo)施工。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述在巖溶區(qū)下穿建筑群的盾構(gòu)掘進(jìn)施工方法，其特征在于，在步驟b中，所述巖溶預(yù)探測(cè)即在具有鉆孔探測(cè)工作面的地段通過垂直鉆孔或傾斜鉆孔的方式探明巖溶處理范圍和巖溶發(fā)育狀況；所述巖溶發(fā)育狀況包括巖溶大小及充填情況；所述巖溶處理范圍即根據(jù)建筑物類型、巖溶形態(tài)與大小、巖溶與建筑物相對(duì)位置關(guān)系評(píng)估盾構(gòu)掘進(jìn)過程中巖溶對(duì)建筑物影響，進(jìn)而確定巖溶處理范圍；

所述巖溶預(yù)處理即根據(jù)已探明單個(gè)溶洞大小及充填情況選擇相應(yīng)加固方法，所述溶洞為全充填溶洞、半填充或未填充溶洞；溶洞的加固方法為注漿加固處理方法，具體如下：

對(duì)于全充填溶洞：采用袖閥管對(duì)溶洞內(nèi)充填物進(jìn)行分層壓密注漿；

對(duì)于半填充和未填充溶洞：采用吹砂+化學(xué)灌漿的方法；

注漿順序如下：由外向內(nèi)進(jìn)行，先對(duì)溶洞邊界予以雙液漿充填，阻斷漿液漏失通道后，再逐步向內(nèi)用水泥漿對(duì)溶洞區(qū)中部灌漿壓密；

其中，為防止鄰孔串漿降低注漿效果，注漿須跳孔進(jìn)行；

巖溶預(yù)處理完后，對(duì)注漿效果進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)方法為鉆孔抽芯法結(jié)合隨機(jī)原位標(biāo)貫試驗(yàn)，檢測(cè)數(shù)量為注漿孔數(shù)量的1％，且每個(gè)溶洞檢測(cè)數(shù)量不少于1個(gè)檢測(cè)鉆孔。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述在巖溶區(qū)下穿建筑群的盾構(gòu)掘進(jìn)施工方法，其特征在于，在步驟c中，根據(jù)盾構(gòu)試掘進(jìn)確定施工參數(shù)；所述施工參數(shù)包括總推力：1300～1600t，推進(jìn)速度：5～10mm/min，刀盤扭矩：3.0～3.5MN·m，土倉壓力：1.2～1.4Bar，同步注漿率為300％，同步注漿壓力：2.0～4.0Bar；

通過盾構(gòu)試掘進(jìn)確定泡沫劑渣土改良的工藝參數(shù)，其中，泡沫原液濃度為3～5％，發(fā)泡率為10～20倍，注入率為5～10％。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述在巖溶區(qū)下穿建筑群的盾構(gòu)掘進(jìn)施工方法，其特征在于，在步驟d中，所述二次補(bǔ)強(qiáng)注漿即在盾構(gòu)機(jī)通過后予以管片壁后二次注漿施工，達(dá)到加固土體和加固充填空洞的目的；

所述同步注漿及二次補(bǔ)強(qiáng)注漿漿液均為水泥+水玻璃雙液漿，其中，水泥漿水灰比為1:1，水玻璃溶液成分為水玻璃和水，水玻璃濃度為30～40°Be＇，其體積配合比為水玻璃：水＝1:1～1:2；所述水泥漿和水玻璃溶液體積配合比為4:1～6:1；漿液配比應(yīng)在現(xiàn)用配比基礎(chǔ)上進(jìn)行現(xiàn)場試配確定，并根據(jù)現(xiàn)場掘進(jìn)條件予以調(diào)整和優(yōu)化。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述在巖溶區(qū)下穿建筑群的盾構(gòu)掘進(jìn)施工方法，其特征在于，在步驟e中，所述盾構(gòu)掘進(jìn)過程中巖溶探測(cè)及處理即在無法實(shí)施地面鉆孔探測(cè)地段，運(yùn)用盾構(gòu)機(jī)前端超前鉆設(shè)施探明隧道掘進(jìn)方向內(nèi)巖溶發(fā)育狀況，并通過加密鉆孔對(duì)溶洞予以注漿加固處理。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述在巖溶區(qū)下穿建筑群的盾構(gòu)掘進(jìn)施工方法，其特征在于，在步驟f中，所述隧道壁后巖溶探測(cè)及處理即運(yùn)用地質(zhì)雷達(dá)掃描輔以隧道內(nèi)鉆孔的方式對(duì)已成型隧道管片壁后土體進(jìn)行巖溶探測(cè)，并對(duì)已探明溶洞加密鉆孔進(jìn)行注漿加固處理，其中鉆孔及注漿通過管片預(yù)留孔口進(jìn)行。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述在巖溶區(qū)下穿建筑群的盾構(gòu)掘進(jìn)施工方法，其特征在于，在步驟g中，所述先行洞探查及處理后行洞溶洞即在無法實(shí)施地面鉆孔探測(cè)地段通過在先行洞隧道相應(yīng)范圍運(yùn)用地質(zhì)雷達(dá)掃描輔以隧道內(nèi)鉆孔的方式探明另一條隧道未施工段地質(zhì)情況并予以注漿加固處理。