[發明專利]一種含水砂卵石層下穿文物保護區盾構掘進施工方法

在審

• 申請號: 202111176021.5
• 申請日: 2021-10-09
• 公開（公告）號: CN113982599A
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發明（設計）人: 聶艷青;王恒;張志躍;田萬平;趙強;李寧;蔣凱歌;李彩蓮;郭文峰;文博
• 申請（專利權）人: 中鐵七局集團有限公司;中鐵七局集團第三工程有限公司
• 主分類號: E21D9/00
• 分類號: E21D9/00;E21D9/06
• 代理公司: 北京國坤專利代理事務所(普通合伙) 11491
• 代理人: 趙紅霞

本發明涉及盾構施工技術領域，具體為一種含水砂卵石層下穿文物保護區盾構掘進施工方法，該施工方法包括有以下步驟：S1：首先進行現場調研；S2：進行砂卵石層巖土體工程地質特性的深入研究；S3：進行盾構機選型、掘進適應性分析以及關鍵部位設計；S4：計算盾構掘進關鍵參數的歷時分布特征、關聯關系；S5：進行渣土改良技術的研究；S6：進行下穿文物遺址地表及分層沉降的分析研究：S7：結合各項數據進行盾構掘進施工。通過本發明的施工方法，能夠基于盾構區間地質特點及地層巖性確定盾構刀盤設計、刀具選型以及刀具的布置方案，并進一步研究確定其他關鍵部位的適應性設計，保證了在含水砂卵石層進行盾構施工的安全性。

技術領域

本發明涉及盾構施工技術領域，具體為一種含水砂卵石層下穿文物保護區盾構掘進施工方法。

背景技術

近年來，我國社會經濟飛速發展，城市建設日新月異，但由于城市土地資源有限，城市規模擴展受到限制，因此地下空間就被不斷地開發利用。對于人口集中、地面建筑物和地下管線十分密集、地面交通擁擠的城市來說，地鐵施工期間，無論從影響城市交通還是從環境保護的角度出發，明挖法顯然不盡合理。因此，盾構法由于具有可從建筑物、河道及已有地鐵線路下穿過施工建造深埋隧道的特點，而成為各大城市地鐵建設的首選途徑。

各大城市地鐵的大量興建，在解決了城市交通擁擠的同時，也伴隨著一些工程技術上的問題，其中之一就是隧道的盾構施工引起的地層損失而導致的地表沉降問題，就當前工程現狀，由于該問題而引發的工程事故不在少數。這些問題的出現通常是由于施工區域地質情況復雜，而施工時未能充分考慮到地質情況而導致的。

在諸多不利于盾構施工的地質情況中，富水砂卵石地層屬于比較困難的一種，特別是一些地段以富水砂卵石地層為主，存在卵石粒徑大、含量高及有大粒徑漂石，局部砂卵石地層夾透鏡體砂層，受盾構掘進擾動、超挖和施工降水影響，造成地層損失、細顆粒物質大量流失，卵石之間形成孔洞，容易誘發地面沉降、塌陷，且沉降存在滯后性和突發性，容易造成重大影響。再加上一些大型城市中，多存在一些較為重要的文物保護區，如果不加以衡量，很可能出現隧道盾構掘進過程中導致地層變形過大引起地面塌坑或房屋開裂的事件。鑒于此，我們提出一種含水砂卵石層下穿文物保護區盾構掘進施工方法。

發明內容

本發明的目的在于提供一種含水砂卵石層下穿文物保護區盾構掘進施工方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種含水砂卵石層下穿文物保護區盾構掘進施工方法，該施工方法包括有以下步驟：

S1：首先進行現場調研；

S2：進行砂卵石層巖土體工程地質特性的深入研究；

S3：進行盾構機選型、掘進適應性分析以及關鍵部位設計；

S4：計算盾構掘進關鍵參數的歷時分布特征、關聯關系；

S5：進行渣土改良技術的研究；

S6：進行下穿文物遺址地表及分層沉降的分析研究：

S7：結合各項數據進行盾構掘進施工。

優選的，所述步驟S2在步驟S1現場調研情況的基礎上進行，以施工地鐵站之間的盾構區間工程為背景，并結合地質文獻記載，研究施工地區典型富水砂卵石地層大粒徑卵石、漂石空間分布特征、地層力學特征，同時分析預測該地層中盾構法施工中可能遇到的工程地質問題。

優選的，所述步驟S3以步驟S2為基礎進行，根據盾構區間具體地質條件，通過地層相關參數、地基變形、渣土處理和經濟效益四方面的比較分析確定盾構機選型，并根據盾構區間地質特點及地層巖性確定盾構刀盤設計、刀具選型以及刀具的布置方案，研究確定盾構機攪拌棒設計、刀盤泡沫及膨潤土噴口設計等其他關鍵部位的適應性設計。