粉土粉砂地层连续下穿密集建筑物盾构施工方法技术

本发明专利技术公开了一种粉土粉砂地层盾构机连续下穿密集建筑物盾构施工方法包括以下步骤：（1）土体改良、（2）盾构掘进、（3）管片拼装、（4）同步注浆。本发明专利技术粉土粉砂地层盾构机连续下穿密集建筑物盾构施工方法粉土粉砂地层盾构施工方法，克服了现有盾构施工方法不能满足富水粉土粉砂地层盾构施工对地表沉降的要求，通过土体改良、施工过程中盾构能够保持稳定的推进速度及刀盘扭矩推进，严格控制施工参数，地表单次沉降可控制在3mm以内，可将地表累计及建筑物的沉降可控制在10mm以内，确保隧道上方道路的畅通、建筑物的安全和正常使用；施工过程盾构能够保持稳定的推进速度及刀盘扭矩推进，提高了工作效率，降低了施工成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种盾构施工方法，特别涉及一种粉土粉砂地层盾构机连续下穿密集建筑物的施工方法。
技术介绍
“盾构法施工”是一种机械化和自动化程度较高的隧道掘进施工方法，从20世纪60年代开始，西方发达国家大量将这种技术应用于城市地铁和大型城市排水隧道施工。随着城市轨道交通领域的迅速发展，地铁盾构工法技术得到广泛应用。盾构法施工是以盾构机为隧道掘进设备，以盾构机的盾壳作支护，用前端刀盘切削土体，由千斤顶顶推盾构机前进，以开挖面上拼装预制好的管片作衬砌，从而形成隧道的施工方法。地铁盾构法多用于城市施工，由于盾构机的开挖掘进对隧道周围土体扰动较大大引起周围土体的松动和沉陷，即引起地表的沉降；开挖面与衬砌管片间存在建筑空隙对周围土体也有一定影响，因此， 盾构施工沿线地表会存在一定沉降，受其影响，隧道周围的建筑物将发生变形、沉降或变位等，若不采取措施对地表沉降进行控制，一旦发生较大地表沉降，可能会产生严重的后果。盾构机掘进过程中，施工参数(如土仓压力、盾构推进速度、盾构出土量、同步注浆浆液配合比等)对地表沉降的影响较大。在现有的盾构施工中，通过严格控制施工参数，可将地表累积沉降控制在_30_ +10_。这样的沉降度对于一般地区，可符合施工要求。但在地表房屋密地区，则需要将累积沉降控制在±10mm以内，才可有效避免因地表沉降过大而造成的对地表建筑物的影响。现有的盾构施工方法尚不能达到此要求。并且，在施工环境为富水粉土粉砂地区，稍有控制不慎，即可能会因地表沉降过大而发生地表房屋开裂等危险情况。因此，需要更加严格地控制地表沉降。然而在富水粉土粉砂地区，由于该环境具有高渗透性，稳定性差，盾构施工对其影响较大，控制该地区的地表沉降存在更大的困难。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有盾构施工方法累积沉降较大，不能控制在±10mm以内的不足，提供一种粉土粉地层连续下穿密集建筑物盾构施工方法，该方法能够将地表累积沉降控制在±10mm以内。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了以下技术方案粉土粉砂地层盾构机连续下穿密集建筑物盾构施工施工方法，包括以下步骤(I) 土体改良盾构掘进前使用盾构施工土体改良泡沫剂对土体改良，所述土体改良泡沫剂是由HHZ-Ol泡沫剂原液与水混合制得，土体改良泡沫剂中泡沫原液与水的体积比为3% 97% ；(2)盾构掘进土体改良后进行盾构掘进，盾构掘进的参数为盾构机推力为1500 1900T，刀盘扭矩为I. 5 2. 2MNm ;土仓压力为I. 8 2. 2bar，波动为±0. 2bar ；(3)管片拼装当盾构机推进油缸伸出量达到I. 2m时，关闭螺旋输送机闸门，盾构机继续向前推进2 3cm后停止推进，进行管片拼装工作；每环管片拼装完成后，进行下一环盾构掘进；(4)同步注浆在盾构向前推进盾尾空隙形成时，通过同步注浆系统及盾尾的内置注浆管进行同步注浆，同步注浆的注浆压力为4 5. 5bar，同步注浆量为250% 300%。 上述盾构施工方法中，通过使用HHZ-Ol泡沫剂对土体进行改良，使得土体更柔软、具有更好的和易性，试验数据表明，上述比例及用量下，有助于减轻盾构掘进时对土体的扰动，从而有助于控制地表沉降；另一方面，土体改良使得整个施工线路的土体柔软度一致，有助于盾构掘进中能够保持稳定的推进速度及刀盘扭矩推进；上述施工方法对施工参数进行了优化，在上述施工方法的条件下，可有效控制地表累积沉降在± IOmm以内。为了进一步改良土体，优选的，上述盾构施工方法中，步骤(I)中土体改良泡沫剂的用量为出土量的O. 21%。。为了使盾构掘进能稳定推进，优选的，上述盾构施工方法中，步骤(2)中掘进速度为 2. 5 3cm/min。为了进一步控制地表沉降，保持开挖量与出土量的均衡，上述盾构施工方法中，盾构掘进过程中控制开挖土层损失在5%。以内。为了进一步控制地表沉降，防止管道堵塞，优选的，上述盾构施工方法中步骤(4)中同步注浆所采用的浆液的配合比为每立方米浆液中各材料用量为细度模数为I. 6 2.2的细砂750 930kg，灰度为II级的粉煤灰390 455kg，钠基膨润土 40 65kg，水550 650kg。上述浆液的配比的进一步优选为每立方米浆液中各材料用量为模数为I. 6 2. 2的细砂820 900kg, II级粉煤灰400 450kg,钠基膨润土 40 60kg,水550 600kgo为了进一步控制地表沉降，优选的，在盾构掘进时进行地表沉降的监测，监测频率为刀盘前IOm至后20m，每4小时监测一次；切口前方20环至后方30环范围，每天监测3次；推进面后30环至100环内，每周监测I次；推进面后100环至200环区段，每月监测I次；当每日地表沉降或累计地表沉降超过控制值的70 80%时，进行二次注浆，二次注浆时先采用单液浆进行间隙扩散，然后采用双液浆进行填充，直至地表沉降控制在控制值范围内。优选的，上述盾构施工方法中，所述二次注浆采用的单浆液的组成为水泥、水单浆液的重量配比为水泥水为I : 0.8 ;双浆液的组成为水泥、水玻璃、水，双浆液的重量配比为水泥水玻璃水为I : O. 06 O. 8。上述盾构施工方法中，每日地表沉降控制在±3mm内，累计地表沉降控制在+3 土10mm 内。为了防止盾构机掘进时地下水及同步注浆浆液从盾尾窜入隧道，同时保护了盾尾刷，达到盾构的密封功能，上述盾构施工方法中还包括加注盾尾油脂步骤在盾构掘进时，对盾尾钢板刷涂刷均匀的盾尾油脂。与现有技术相比，本专利技术的有益效果I、本专利技术盾构施工方法，使用泡沫液对土体进行改良，使得土体更柔软、具有更好的和易性，掘进时可减轻盾构对土体的扰动，进而减小地表沉降；另一方面，土体改良使得整个施工线路的土体柔软度一致，进而使得盾构能够保持稳定的推进速度及刀盘扭矩推进，提高了工作效率，降低了施工成本。2、采用本专利技术盾构施工方法,建筑物的单次沉降可控制在3_以内，地表及建筑物的沉降监测点中，97. 3%的监测点沉降控制在IOmm以内，确保了隧道上方道路的畅通、建(构)筑物的安全和正常使用。具体实施例方式下面结合试验例及具体实施方式对本专利技术作进一步的详细描述。但不应将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本
技术实现思路
所实现的技术均属于本专利技术的范围。 实施例以某粉土粉砂地层盾构施工为例，该工程双线全长2238. 442m,共计管片1866环，其中左线长1116. 447m(931环)，右线长1121. 995m(935环)。双线全长2238. 442m，共计管片1866环，其中左线长1116. 447m(931环)，右线长1121. 995m(935环)。区间平面最小半径450m，纵向最小坡度为2%。，最大坡度为25. 567%。。隧道中心最小埋深为12. 635m，最大埋深为20. 35m。左线推进至21环、右线22环隧道开始连续下穿密集房屋，至左线推进695环、右线701环完成居民区的穿越，开始下穿原水管、贴沙河；当隧道左线推进715环、右线721环时完成贴沙河的穿越开始下穿铁路栈桥。盾构机下穿完成铁路栈桥的施工后，便依次下穿铁路股道、废弃桩、人行通道、高架候车厅及铁道大厦后与城站站到达接收。区间穿越的主要是粉土粉砂地层为3层砂质粉土、5层砂质粉本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.粉土粉砂地层盾构机连续下穿密集建筑物盾构施工施工方法，包括以下步骤，其特征在于，包括以下步骤 (I)土体改良 盾构掘进前使用盾构施工土体改良泡沫剂对土体改良，所述土体改良泡沫剂是由HHZ-Ol泡沫剂原液与水混合制得，土体改良泡沫剂中泡沫原液与水的体积比为3% 97% ； (2)盾构掘进土体改良后进行盾构掘进，盾构掘进的参数为盾构机推力为1500 1900T，刀盘扭矩为I. 5 2. 2MNm ;土仓压力为I. 8 2. 2bar，波动为±0. 2bar ;掘进速度为2 3cm/min ； (3)管片拼装 当盾构机推进油缸伸出量达到I. 2m时，关闭螺旋输送机闸门，盾构机继续向前推进2 3cm后停止推进，进行管片拼装工作；每环管片拼装完成后，进行下一环盾构掘进； (4)同步注浆在盾构向前推进盾尾空隙形成时，通过同步注浆系统及盾尾的内置注浆管进行同步注浆，同步注浆的注浆压力为4 5. 5bar，同步注浆量为250% 300%。2.根据权利要求I所述的盾构施工方法，其特征在于，步骤(I)中土体改良泡沫剂的用量为出土量的O. 21%。。3.根据权利要求I所述的盾构施工方法，其特征在于，步骤(2)中所述掘进速度为2.5 3cm/min。4.根据权利要求I所述的盾构施工方法，其特征在于，步骤(2)中盾构掘进过程中控制开挖土层损失在5%。以内。5.根据权利要求I所述的盾构施工方法，其特征在于，步骤(4)中同步注浆所采用的浆液的配合比为...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈强，段绍和，陈卓，盛亮，邱秀松，
申请(专利权)人：中铁二局股份有限公司，
类型：发明
国别省市：