[發明專利]一種地鐵隧道掘進暗挖方法

有效

• 申請號: 202010017302.5
• 申請日: 2020-01-08
• 公開（公告）號: CN111140237B
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 陳華;李孔軍;阮亮;周仕波;朱傳孔;夏成旭;楊新安;丁春林;馬明杰;田靜
• 申請（專利權）人: 合肥市軌道交通集團有限公司
• 主分類號: E21D9/00
• 分類號: E21D9/00;E21D11/14;E21D20/02;E21D21/00
• 代理公司: 合肥和瑞知識產權代理事務所(普通合伙) 34118
• 代理人: 王挺;柯凱敏

本發明屬于隧道工程技術領域，具體涉及一種地鐵隧道掘進暗挖方法。本方法包括地層組合工程性質模型計算以及隧道淺埋暗挖施工兩大步驟；地層組合工程性質模型計算步驟包括將隧道沿線地層劃分為層組和亞組兩個層級，劃分后的地層組合通過“層組+亞組”表示；且選擇地表至隧底以下50m范圍內的地層進行組合，代入地層組合工程性質模型中進行計算分析，而后進行隧道淺埋暗挖施工流程。本發明通過對隧道工程建設影響深度50m范圍內的工程地質層組進行劃分及深入分析，以對整個場地工程地質層組進行總體概化，并能緊接施工流程，確保淺埋暗挖隧道施工過程安全、順利進行。

技術領域

本發明屬于隧道工程技術領域，具體涉及一種地鐵隧道掘進暗挖方法。

背景技術

隧道淺埋暗挖法施工作為城市地鐵工程施工中經常運用的一種施工方法，具有造價低、靈活多變、對交通和周邊環境干擾較小等特點，在地鐵方面已有多個成功先例，施工技術也日趨成熟。實際施工過程中，人們逐漸發現：一方面，淺埋暗挖隧道的開挖會引起地表沉降和地層變形，當沉降變形過大時會增大施工風險和影響地面建筑物的安全。又由于同一區域內地表地層的歷史成因相近，主要地層組合的成分和分布有規律可循，是否能夠對其組合規律進行總結，從而能更方便、直觀地對城市的淺部地層的工程地質條件與特征進行深入分析和精確選址，以便盡可能的避免出現地表沉降和地層變形現象，為本領域技術人員所亟待解決的一大難題。而另一方面，當選址完成后，又是否能夠進一步改良現有的地鐵隧道掘進暗挖結構，使之能確保淺埋暗挖隧道施工過程安全、順利進行，甚至能有效地控制隧道淺埋暗挖所引起的地表沉降和拱頂變形狀況，降低施工風險，更是本領域技術人員近年來所亟待解決的技術難題。

發明內容

本發明的目的是克服上述現有技術的不足，提供一種地鐵隧道掘進暗挖方法，其通過對隧道工程建設影響深度50m范圍內的工程地質層組進行劃分及深入分析，以對整個場地工程地質層組進行總體概化，并能緊接施工流程，確保淺埋暗挖隧道施工過程安全、順利進行，同時能有效地控制后續施工流程所引起的地表沉降降和拱頂變形狀況，以降低施工風險。

為實現上述目的，本發明采用了以下技術方案：

一種地鐵隧道掘進暗挖方法，其特征在于：本方法包括地層組合工程性質模型計算以及隧道淺埋暗挖施工兩大步驟，其中：

所述地層組合工程性質模型包括以下子步驟：

(1)、將隧道沿線地層劃分為層組和亞組兩個層級，劃分后的地層組合通過“層組+亞組”表示，其中層組以羅馬數字“I”、“II”、“III”…表示，而亞組以“英文字母+阿拉伯數字”表示，具體如下：

1.1)、根據沉積年代和成因類型劃分層組；地表最上一層為填地層,其余下方各地層需要依據當地的地勘資料來對應地質年代表進行劃分至紀(系)層；而若各地層均為同一紀(系)的地層，則需根據其成因類型的不同分為沖擊層、植物層、沖擊層、洪積層、坡積層殘積層、風積層、湖積層、沼澤沉積層、海相沉積層、海陸交互沉積層、冰積層、冰水沉積層、火山堆積層、崩積層、滑坡堆積層、泥石流堆積層、生物堆積層、化學堆積層和成因不明堆積層；對上述劃分后的層組，自上到下，按照羅馬數字的次序編號為“I”、“II”、“III”…；

1.2)、亞組需根據地層的土體狀態劃分；對同一層組的地層，首先分為用字母c表示的黏土和用字母s表示的砂土兩大類；其中：黏土的含水率在土體狀態上用其液性指數描述，可以此劃分為堅硬、硬塑、可塑、軟塑、流塑五類，其中堅硬～硬塑狀態用c₁表示，可塑狀態用c₂表示，軟塑～流塑狀態用c₃表示；砂土按照密實度分為松散、中密和密實三類，分別用s₁、s₂、s₃表示砂土的狀態；用字母r表示基巖；

(2)、以步驟(1)的層組劃分結果為基礎，選擇地表至隧底以下50m范圍內的地層進行組合，代入如下地層組合工程性質模型中：