[发明专利]超深覆土盾构穿越复杂地层施工方法

说明书

本发明涉及一种超深覆土盾构穿越复杂地层施工方法，具体步骤是：1.盾构穿越⑥层土体改良措施；2.盾构穿越⑦1、⑦2层盾构姿态控制；3.盾构穿越⑦1、⑦2层总推力控制；4.砂性土承压含水层内盾尾密封措施；5.超深覆土盾构小半径转弯施工措施。本发明能解决超深覆土工况下进行盾构法施工穿越⑥层硬土层、⑦1、⑦2层砂性土承压含水层时所遇到刀盘扭矩控制、总推力控制、盾构姿态控制、盾尾密封及小半径转弯时的轴线控制等一系列施工问题。形成成熟的复杂地层中超深盾构法隧道掘进施工工艺、施工技术，为今后地下空间开发向深层发展打下基础，解决了盾构工程在地下设施较多区域的局限性，保障地下盾构隧道工程开发的可持续发展和应用的广泛性。

技术领域

本发明涉及一种超深覆土盾构穿越复杂地层方法。

背景技术

盾构法隧道作为城市轨道交通建设的重要施工方法，在上海、北京等国内城市的轨道交通建设的应用已有20余年的历史，经过20余年的发展，施工技术日趋成熟，但此前由于城市地下空间的利用率不高，地下空间开发的条件相对较好，此前的盾构法隧道的施工绝大部分位于浅层地下空间内，城市轨道交通建设中涉及的盾构法隧道其埋深普遍不超过30m。而对于隧道埋深超过30m的超深盾构法隧道，无论是掘进设备还是施工技术，对于国内的盾构法隧道施工企业，均还在探索阶段。

本发明针对隧道超大埋深、饱和砂性土和承压水层中掘进、小半径曲线段掘进的特点，针对盾构施工设备对超大埋深、饱和砂性土和承压水层的适应性、饱和砂性土和承压水层中盾构法隧道的施工技术、不利地质条件下小曲率隧道的施工技术进行研究，目标是形成一套针对类似条件的施工技术，提高企业的技术储备，为以后类似工程的施工提供经验。

发明内容

本发明是要提供一种超深覆土盾构穿越复杂地层施工方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种超深覆土盾构穿越复杂地层施工方法，具体施工步骤如下：

1）盾构穿越⑥层土施工措施

（1）选择柱塞泵为加泥加水泵

（2）选择盾构推进模式

故盾构机在⑥层土内推进施工时，采用手动土压平衡模式，使推进速度-刀盘进土量-螺旋机转速-刀盘正面土压-螺旋机出土量-皮带机上土量均处于相对恒定的状态；

（3）优化刀盘加水操作方式

盾构推进时保持刀盘持续加水，扭矩出现下降后控制加水流量，当土仓内土体完全置换后，通过调节推进速度和增减加水流量，使推进速度和加水流量平衡；

（4）提高刀盘转速

在⑥层土内进行盾构推进时，将刀盘转速提升至最高档位1.51rpm；

2）盾构穿越⑦1、⑦2层盾构姿态控制

（1）正面土压力的设定

施工中土压力设定遵循“计算理论值，调整实际值”的原则，进行土压平衡的控制；

（2）二次环箍注浆

利用隧道管片注浆孔进行壁后环箍注浆，通过凝固后的浆液将管片托出，保持管片坡度，二次注浆采用单液水泥浆液，为避免浆液窜入盾尾损坏盾尾刷，待管片脱出盾尾10环后进行二次环箍注浆施工，每推进10环打设一道环箍，每环注浆量约1m3；

（3）贴片材料优化

在超深覆土下施工时，选用橡胶纤维板作为贴片材料，用于满足调整管片坡度的要求；

3、盾构穿越⑦1、⑦2层总推力控制

（1）使用超挖刀