基于富水大粒径砂卵石地层的盾构施工方法与流程

本发明申请涉及盾构施工，具体涉及一种基于富水大粒径砂卵石地层的盾构施工方法。

背景技术：

1、在城市建设和基础设施开发中，经常需要在复杂地质条件下进行深基坑开挖、隧道挖掘等工作。富水大粒径砂卵石地层是一种较为特殊的地质条件，这种地层含有大量粒径较大的砂粒、卵石以及丰富的地下水，给盾构施工带来了很大的挑战。在大粒径漂石、卵石、砂卵石地层中，地层孔隙大，地层松散，若使用气压辅助模式掘进，一方面会导致保压效果差，另一方面将会加剧掌子面的扰动及塌方，使喷涌更加严重。

2、因此，当前亟需一种能够适用于富水大粒径砂卵石地层的盾构施工方法。

3、公开于该背景技术部分的信息仅用于加深对本公开的背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种基于富水大粒径砂卵石地层的盾构施工方法，以解决当前应用于富水大粒径砂卵石地层的安全可靠的盾构施工方法匮乏的技术问题。

2、为解决上述技术问题，本申请拟采用如下技术方案：

3、本申请第一个方面，提供一种基于富水大粒径砂卵石地层的盾构施工方法，包括以下步骤：

4、（1）通过地面钻孔查找空洞，对发现的空洞使用砂浆回填，对地面塌陷的位置使用掺拌水泥的卵石土分层回填、分层压实，路基施工完成后使用钢筋混凝土施作水稳层，所述水稳层钢筋采用单层钢筋网，撒布粘层油后摊铺沥青面层；

5、（2）沿隧道两侧各挖设不少于5口降水井，对同侧相邻降水井之间距离控制为5～9m，且各降水井与隧道边线距离为2.2～2.7m，所述降水井井底深度低于隧底以下3～7m，且采用化学浆液护壁成孔施工，降水井成孔后于孔内安设滤水管，所述滤水管内安设抽水泵；

6、（3）盾构保压掘进，并使用泥浆改良渣土；盾构掘进过程中根据不同地质及埋深进行水土压力计算，大粒径卵石、漂石地层采用水土分算，且按照水土压力及水土分算结果，对应调整盾构机掘进参数；盾构掘进结束后确保停机压力大于设定的水土压力0.2～0.3bar。

7、在本公开的一些实施例中，所述步骤（1）中卵石土中水泥掺拌重量比例为10～14%，所述水稳层采用c30钢筋混凝土浇筑，采用a16@200×200单层钢筋网。

8、在本公开的一些实施例中，所述步骤（2）中盾构机掘进通过后对降水井进行回填，从井底至井口下至少1m范围内设置掺拌水泥卵石土回填层；所述掺拌水泥卵石土回填层上方至井口下至少0.1m范围内设置混凝土回填层；所述混凝土回填层上方设置沥青层。

9、在本公开的一些实施例中，所述步骤（3）中，盾构机出渣量分别进行体积计量和称重计量，且控制掘进过程渣土温度低于32℃。

10、在本公开的一些实施例中，所述步骤（3）中，根据控制出渣量及地表沉降情况实时调整同步注浆及二次注浆的注浆压力控制为0.2～0.35mpa，注浆量控制为11～12m³：且每环先注浆后掘进，推进完成后再停止注浆。

11、本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下任一技术效果或优点：

12、1. 基于长期的盾构工程实践，针对盾构掘进至强透水卵石土地层中，因地下水汇集而导致的盾构掘进过程中各项掘进参数异常（包括渣土稀螺机喷涌、出渣量不可控、地表沉降难以控制的现象）进行了有效识别，进而通过在线路两侧布置降水井的方式降低地下水辅助盾构掘进，以有效解决螺机喷涌、地表沉降等问题。

13、2. 本申请通过合理的降水技术措施和施工技术措施相配合，能有效地降低地下水压力，防止喷涌现象的发生，同时有效的控制地面沉降，保证地下盾构工程的安全顺利进行。

技术特征：

1.一种基于富水大粒径砂卵石地层的盾构施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的盾构施工方法，其特征在于，在所述步骤（1）中，卵石土中水泥掺拌重量比例为10～14%，所述水稳层采用c30钢筋混凝土浇筑，采用a16@200×200单层钢筋网。

3.根据权利要求1所述的盾构施工方法，其特征在于，在所述步骤（2）中，盾构机掘进通过后对降水井进行回填，从井底至井口下至少1m范围内设置掺拌水泥卵石土回填层；所述掺拌水泥卵石土回填层上方至井口下至少0.1m范围内设置混凝土回填层；所述混凝土回填层上方设置沥青层。

4.根据权利要求1所述的盾构施工方法，其特征在于，在所述步骤（3）中，盾构机出渣量分别进行体积计量和称重计量，且控制掘进过程渣土温度低于32℃。

5.根据权利要求1所述的盾构施工方法，其特征在于，在所述步骤（3）中，根据控制出渣量及地表沉降情况实时调整同步注浆及二次注浆的注浆压力控制为0.2～0.35mpa，注浆量控制为11～12m³：且每环先注浆后掘进，推进完成后再停止注浆。

技术总结
本发明公开了一种基于富水大粒径砂卵石地层的盾构施工方法，旨在解决当前缺乏应用于富水大粒径砂卵石地层的安全可靠的盾构施工方法的技术问题。本申请针对盾构掘进至强透水卵石土地层中，因地下水汇集而导致的盾构掘进过程中各项掘进参数异常（主要表现为渣土稀螺机喷涌、出渣量不可控、地表沉降难以控制的现象）进行了有效识别，通过在线路两侧布置降水井的方式降低地下水辅助盾构掘进，以有效解决螺机喷涌、地表沉降等问题；通过合理的降水设计和施工措施，可有效地降低地下水压力，防止喷涌现象的发生，同时控制地面沉降，保证地下工程的安全顺利进行。

技术研发人员：马国强,曹文焕,杨红军,杨道玉,陈慧超,李新伟,宁仁杰,李海波,张少华,钟迪
受保护的技术使用者：中铁隧道局集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/8/13