[发明专利]一种浅覆土地层矩形顶管掘进对周边环境影响控制方法

权利要求书

1.一种浅覆土地层矩形顶管掘进对周边环境影响控制方法，其特征是包括如下步骤：

（1）查清地层的分布、地层基本物理力学性质、上覆土厚度、地下水位计算顶管的顶推力，确定管节与地层之间的摩擦力；

（2）建立顶管顶推有限元数值分析模型，在开挖面上施加梯形分布荷载的形式来模拟顶管推力、以及管节与地层之间的摩擦力，计算分析顶管顶进过程对周边环境的影响；

（3）基于宾汉姆流体理论、顶管埋深、地下水压力计算获得渣土改良适宜状态，并通过渣土改良试验确定改良剂种类及掺入量、渣土状态参数合适的范围；

所述的适宜状态基于渣土改良后达到理想的流塑状态及其在管道中的流量计算公式求得；

；

根据该公式，根据正常顶进速度可以知道排土流量，从而可以反算得到渣土的流变性质，即反映了渣土改良的性质，在渣土改良试验的基础上可获得有效的渣土改良剂及掺入量；

（4）顶管顶进时，通过向开挖面和压力舱内注入渣土改良剂如膨润土泥浆、泡沫、或分散剂，至步骤三得到的范围，减少刀盘结泥饼概率，便于渣土顺利排出，有利于开挖面压力的稳定；

（5）加强现场顶管顶进施工的监控，检测顶管机顶进参数变化、渣土状态变化、排渣量统计和地面沉降变化，并据此进行顶进参数反馈。

2.根据权利要求1所述的一种浅覆土地层矩形顶管掘进对周边环境影响控制方法，其特征是所述步骤（2）中，需要联合考虑顶管顶进推力和摩擦力作用下地面沉降特征，不同于通常只考虑顶推力的Peck沉降槽，也不同于只考虑顶推力的地表隆起。

3.根据权利要求1所述的一种浅覆土地层矩形顶管掘进对周边环境影响控制方法，其特征是所述步骤（3）中，所述渣土改良试验包括渣土的塌落度试验或者跳桌流动度实验、渣土的直接剪切实验和渣土无压渗透实验或者有压渗透试验和渣土的旋转粘度计测试渣土的宾汉姆流变特性。