[发明专利]地下障碍物爆破在盾构施工中的应用方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种盾构的施工方法，特别涉及一种地下障碍物爆破在盾构施工中的应用方法，属于建筑技术领域。

背景技术：

随着城市市政建设和轨道交通的飞速发展，地下空间得到不断的开发和利用，然而可有效利用的地下资源也随之在逐渐缩减，并开始日益制约和限制城市的发展，为此对地下空间的开发利用提出了更高的要求。目前城市地下工程中，经常遭遇到新建工程的盾构施工需要穿越地下障碍物的情况，特别是在需要盾构穿越已建成建筑的地下障碍物时，就无法采用传统的盾构刀盘切削方式进行推进，因此如何进行工艺改进，确保盾构更安全有效地穿越地下障碍物，在施工的同时不影响已建成构筑物的使用是目前面临的重要课题。目前在盾构穿越前处理地下障碍物的传统方法主要有：拔桩、事先预留或全回转地下障碍物处置等工艺。但是在被穿越构筑物需要正常使用，而周围又没有施工场地的情况下，上述传统工艺就难以实施：拔桩不仅费时费工，而且在与障碍物有关的建筑物还在使用的情况下，几乎无法实现；事先预留只有在纳入规划的前提下才有可能；而全回转处置则存在设备昂贵经济性差，施工配套要求高，以及对需处理和需保护两者地下结构相结合的障碍物处理困难等缺点，因而必须选择更为方便有效的方法对地下障碍物进行处置。

利用爆破清除地下障碍物的方法已在其他有关工程的领域得到了应用，如码头、大桥、房屋的废旧桩基以及海底礁石等均可运用爆破技术进行处理，而将爆破法处理地下障碍物运用到盾构隧道的施工中尚未检索到有关资料。已在其他工程领域得到应用的爆破处理目的仅仅在于地下障碍物本身的清除，并不考虑爆破处理时的环境影响以及爆破处理后期的效果，如上海沪东船厂高桩码头和厦门东渡19#泊位桩基的爆破处理工程，其爆破措施主要是在水下将炸药贴附于河底的桩身上，通过爆破将桩基炸断，以达到处理桩基的目的；又如津唐高速公路的高架桥桩基和某大桥的挖孔水下灌注桩爆破粉碎工程，其爆破目的是将桩基初步粉碎以便人工或机械进行挖掘处理。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是克服现有盾构施工中采用传统工艺进行地下障碍物处理的缺点，提供一种地下障碍物爆破在盾构施工中的应用方法，其采用爆破对地下障碍物进行处理分解，然后利用盾构本身的切削穿越地下障碍物，从而能够在与地下障碍物有关的建筑物还在使用的情况下，实现一次掘进完成盾构穿越的施工，同时达到减少对周边环境的影响、降低工程造价的效果。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案如下：

一种地下障碍物爆破在盾构施工中的应用方法，其在盾构推进穿越前，对穿越区域内的地下障碍物进行精确爆破分解，并对爆破后的爆破孔进行注浆充填处理，在盾构推进穿越中控制好施工参数，并通过监测地面变形的反馈及时调整施工参数，以控制所述穿越区域的土层稳定。

本发明所述的地下障碍物爆破在盾构施工中的应用方法，其实施步骤及其具体内容如下：

(1)对盾构穿越区域内的地下障碍物进行精确的爆破分解，使之达到盾构穿越的条件

在盾构所穿越的范围内事先在地面将地下障碍物暴露，并根据盾构穿越的宽度对爆破孔位置进行平面定位，然后钻打爆破孔并在孔内装填炸药，最后进行爆破，爆破后残留混凝土的最大粒径不超过20cm；

(2)对爆破后的爆破孔进行注浆充填处理

向爆破后的爆破孔内注浆进行充填，盾构穿越范围内的爆破孔充填粉煤灰浆液，盾构穿越范围以上的爆破孔充填强度与地下障碍物相一致的水泥砂浆；

(3)盾构推进穿越地下障碍物区域，推进过程中控制和调整土体压力、同步注浆参数和推进速度，同时向土体内注入改良剂和进行补压注浆

盾构以与其它推进参数相匹配的低推进速度穿越爆破后的地下障碍物，推进过程中同时进行如下工艺操作并控制好工艺参数：

①控制和调整盾构土舱内切削土体的压力和开挖面的水土压力达到相对平衡，以达到开挖面土体的稳定；

②根据排土情况在开挖土体内注入改良剂，以提高切削土体的塑流性能，减少刀盘扭矩；

③控制同步注浆量、注浆压力及浆液质量，以保证盾尾地层稳定；

④进行补压注浆，以控制土层的后期变形；

(4)进行地面变形的监测且同步反馈，并根据监测结果及时对施工参数进行调整

设置地面变形监测点，对地面变形的进行实时监测并同步反馈至控制室，根据监测结果及时对推进施工参数进行调整，以有效地控制盾构推进穿越区域的土层稳定。