[发明专利]富水砂卵石地层盾构近接敏感建筑物精细化控制施工方法

说明书

本发明公开了一种富水砂卵石地层盾构近接敏感建筑物精细化控制施工方法，包括：步骤S101，设置盾构机的施工参数，以控制出土量，使盾构机土仓压力与掘进面土水压力相等，从而使盾构机处于土压平衡状态施工；计算注浆体的注入量：根据盾体间隙计算衡盾泥的目标注入量，根据管壳间隙计算水泥浆的目标注入量；步骤S102，在盾构机掘进过程中，经前盾上的径向孔同步注入衡盾泥，以填充盾体间隙，经后盾上的注浆孔同步将水泥浆注入脱出后盾的管片环的外侧，以填充管壳间隙。本发明的富水砂卵石地层盾构近接敏感建筑物精细化控制施工方法，实现了富水砂卵石地层盾构施工扰动地表沉降毫米级控制施工。

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，特别地，涉及一种富水砂卵石地层盾构近接敏感建筑物精细化控制施工方法。

背景技术

近年来，随着城市化快速推进，基础交通及设施建设活动迅速发展。在城市轨道交通和市政管廊建设中，盾构隧道因其突出的特点而被广泛运用。然而，受地下环境和地面条件的复杂性影响，大量盾构隧道工程问题层出不穷。其中，盾构施工对地表及近接建构筑物的扰动影响难以避免，在特殊地层盾构施工控制失稳的情况下，极易引起地表塌陷、地下管道破裂、建筑物倾斜损毁等问题出现，严重影响盾构隧道施工和正常的城市生产活动。

富水砂卵石地层在我国分布广泛，是盾构施工面临的主要地层条件之一，而在富水砂卵石地层盾构施工引起的上述工程问题更是屡见不鲜。主要原因在于富水砂卵石地层的特殊性：一，多数砂卵石地层级配不良，细颗粒含量较低，渗透系数较大，富水条件下渗透水压较高；二，砂卵石地层颗粒联结多为点对点接触，结构性较强，在施工扰动下，颗粒相对运动后孔隙尺度增加，原地层稳定状态较难恢复。

现有盾构方法在富水砂卵石地层施工中存在的主要问题有：一，在扰动敏感性低的地层，现有技术基本可以满足工程安全控制要求，而对敏感系数较高的富水砂卵石地层而言现有技术难以满足；二，现有盾构施工期的水泥注浆体在富水砂卵石地层的被稀释性、渗流性以及早期低强度问题依然严重，没有得到有效解决，是造成大量扰动变形的主要原因。富水砂卵石地层城市地下盾构隧道工程安全隐患大、施工过程中对敏感建筑物影响大，施工效果差。

发明内容

本发明提供的富水砂卵石地层盾构近接敏感建筑物精细化控制施工方法，以解决现有的富水砂卵石地层盾构近接敏感建筑物施工过程中施工扰动，对敏感建筑物影响大，施工效果差的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种富水砂卵石地层盾构近接敏感建筑物精细化控制施工方法，盾构机的盾体包括沿掘进方向依次排布并连接的前盾、中盾和后盾，且前盾、中盾和后盾的直径依次减小，前盾前端上设有用于开挖的刀盘，刀盘的开挖直径大于前盾的直径，盾构机开挖推进过程中，刀盘开挖断面与盾体的外表面之间形成盾体间隙，且在后盾内安装的管片环脱出后盾以后，管片环与盾体间隙之间构成管壳间隙，包括如下步骤：步骤S101，设置盾构机的施工参数，以控制出土量，使盾构机土仓压力与掘进面土水压力相等，从而使盾构机处于土压平衡状态施工，盾构机的施工参数包括土仓压力、推进速度、刀盘转速、螺旋输送机转速和出土量；计算注浆体的注入量：根据盾体间隙计算衡盾泥的目标注入量，根据管壳间隙计算水泥浆的目标注入量；步骤S102，在盾构机掘进过程中，经前盾上的径向孔同步注入衡盾泥，以填充盾体间隙，经后盾上的注浆孔同步将水泥浆注入脱出后盾的管片环的外侧，以填充管壳间隙。

进一步地，盾构机从其他地层进入富水砂卵石地层之前，在停机状态下，通过前盾的径向孔向盾体间隙分次分级压力喷射衡盾泥：步骤S1041，在0.4Mpa至0.5Mpa压力下，将衡盾泥按衡盾泥的目标注入量的40％至50％注入盾体间隙；步骤S1042，停止衡盾泥注入，向盾体间隙注入0.3Mpa压力空气10至15分钟；步骤S1043，在0.3Mpa至0.4Mpa压力下，将衡盾泥按衡盾泥的目标注入量的50％至60％补充注入盾体间隙；步骤S1044，停止衡盾泥注入，向盾体间隙注入0.2Mpa压力空气15至20分钟；步骤S1045，在0.2Mpa至0.3Mpa压力下，将衡盾泥按衡盾泥的目标注入量的30％至60％加强注入盾体间隙。