[发明专利]一种软土地层盾构穿越建筑物的分阶段变形控制方法

说明书

技术领域

本发明属于盾构工程技术领域，特别涉及一种软土地层盾构穿越建筑物的分阶段变形控制方法。

背景技术

近年来，随着城市发展规模的不断扩大，交通问题已成为一个严峻的话题，而地铁的出现在很大程度上改善了这一状况。受既有建筑物、地质条件的限制，新建地铁隧道穿越建筑物的现象越来越普遍。为了确保建筑物的安全，就必须研究建筑物沉降发展特征，根据不同阶段建筑物的沉降特征做出相应的控制措施。在实际工程中，一般根据经验对建筑物的总沉降和沉降速率进行控制。在最终沉降未基本稳定时，这种控制措施带有一定的风险性。当建筑物沉降发展的前几个阶段沉降未达到控制值，容易使人松懈，而最终沉降却极可能超过沉降控制值。为了严格控制建筑物的沉降，可以将建筑物的沉降控制分解成几个不同阶段，对不同阶段的沉降控制，最终得到建筑物总沉降的控制。

发明内容

针对上述现有技术存在问题，本发明提供一种软土地层盾构穿越建筑物的分阶段变形控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）对盾构穿越建筑物进行试验段掘进，对试验段建筑物测点进行监测；

（2）将建筑物的沉降分为刀盘到达建筑物测点前的沉降、盾构通过建筑物测点期间的沉降、盾尾注浆期间的沉降、后期沉降，作建筑物沉降随刀盘掘进的曲线，掌握每个阶段建筑物的沉降速率、沉降比例等沉降发展特征；

（3）实际盾构掘进工程中，根据试验段每个阶段的建筑物沉降比例和总沉降控制值控制相应阶段的建筑物沉降值；

（4）根据建筑物沉降值、沉降速率等制定相应的掘进控制方法。

所述步骤（2）中刀盘到达建筑物测点前设定为刀盘距离建筑物0D～1.5D，D为隧道直径；

盾构通过建筑物测点期间设定为刀盘过监测断面小于1.5D；

盾尾注浆期间设定为刀盘过断面1.5D～2.5D；

后期设定为刀盘过监测断面大于2.5D。

所述步骤（2）中软土地层盾构掘进各阶段建筑物沉降所占比例：刀盘到达建筑物测点前沉降占总沉降的15～22%；盾构通过建筑物测点期间沉降占总沉降的20～26%；盾尾注浆期间沉降占总沉降的18～33%；后期沉降占总沉降的36～46%。

所述步骤（3）中的总沉降控制值在-16mm以内。

所述步骤（3）中相应阶段的建筑物沉降值为刀盘到达建筑物测点前控制在-2.5mm以内；盾构通过建筑物测点期间控制在-4mm以内；盾尾注浆阶段控制在-3.5mm以内；后期沉降阶段控制在‐6mm以内。

所述步骤（3）中掘进控制方法为刀盘到达建筑物测点前严格控制土压，防止欠压，缓慢调节土压，使得前方建筑物测点隆起1～2mm；

盾构通过建筑物测点期间，掘进速度控制在2cm/min，防止盾构机对土体的扰动过大，严格控制盾构姿态，防止超挖量过大；

盾尾注浆阶段，同步注浆采用“准厚浆”，注浆量控制在4m³/环，防止盾尾空隙产生过大的沉降；

后期沉降阶段，通过建筑物沉降现场监测数据，及时反馈调整盾构掘进参数；超过沉降控制值，采取后续的加固及补救措施，有效进行建筑物沉降控制；二次补浆采用双液浆，注浆量控制在1.2m³/环；若沉降不满足要求，加大补浆量。

发明的有益效果：与现有技术相比，本发明所采用的方法为分阶段变形控制方法，根据不同阶段的建筑物沉降发展特征，分阶段地采取沉降控制措施，制定相应的掘进控制方法，从而保证了施工的安全性及科学性。

附图说明

图1为软土地层盾构掘进各阶段建筑物沉降所占比例图

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。

某工程区间地势平坦，上覆土厚度约9.6m，下穿一栋建筑物，采用Φ6.34m加泥式土压平衡盾构，管片外径6200mm，隧道穿越土层为粉质粘土。

（1）实际盾构掘进工程中，根据盾构掘进每个阶段的建筑物沉降比例和总沉降控制值控制相应阶段的建筑物沉降值。

根据沉降发展规律，刀盘到达建筑物测点前控制在-2.5mm以内；盾构通过建筑物测点期间控制在-4mm以内；盾尾注浆阶段控制在-3.5mm以内；后期沉降阶段控制在‐6mm以内。

（2）制定相应的掘进控制方法。

刀盘到达建筑物测点前严格控制土压，防止欠压，缓慢调节土压，使得前方建筑物测点隆起1～2mm；