[发明专利]一种富水粉砂地层盾构下穿建筑物群沉降控制施工方法

权利要求书

1.一种富水粉砂地层盾构下穿建筑物群沉降控制施工方法，其特征在于，在盾构掘进至建筑物群范围前，运用岩土有限元分析软件预先对下穿建筑物群施工进程进行数值模型分析，初步得出下穿建筑物群时所控制的盾构施工参数；下穿施工过程中严格控制施工参数并配合同步注浆降低对地表及房屋基础的影响；

具体包括以下部分：

S1）下穿前先利用MIDASGTSNX软件建立单元网格模型，然后导入到FLAC3D中侧穿施工流固耦合计算实现数值模拟风险分析及评估；

S2）试掘进阶段施工；将盾构机到达影响范围后的前45m-55m作为模拟试验段；试掘进过程中记录盾构机穿越过程中盾构推力、推进速度、出土量和同步注浆的最佳参数；并根据步骤S1的分析结果优化试验段取得的盾构推力、推进速度、出土量和同步注浆的控制参数；试掘进施工过程中对地表、地下管线、地面及地下建筑物进行监测；

S3）正常推进，遵照试掘进阶段优化后的施工参数推进，推进过程中延续试掘进阶段的监测标准继续进行施工监测；施工过程中控制推进里程，控制隧道轴线偏差；表面隆沉控制在±5mm范围内；

正常推进过程中控制以下参数：

1）土压；施工过程中，拟定土压力设定为0.1～0.12MPa之间，在进入软弱土体后，控制土仓压力，避免土压剧烈波动；每环掘进土压波动范围控制在0.02MPa以内；

2）出土量；出土量控制在理论出土值的125%，即每环出土量控制在47.2～49.2m3之间，施工过程中，根据地面沉降监测数据调整出土量，同时，向土仓内添加泡沫剂、控制螺旋输送机出土的稳定性；

3）管片拼装；自下而上安装管片；

4）推进速度控制及姿态纠偏；穿越段施工平均掘进速度为20mm/min，保持推进速度、刀盘转速、出土速度和注浆速度相匹配，在下穿施工中避免过大、过急纠偏；根据平面曲线、结合转弯环管片及管片贴超缓和纠偏减小对建构筑物群的影响；

5）同步注浆；水泥采用普通硅酸盐水泥，注浆孔位设置在隧道底部两侧；同步注浆保持匀速、匀均、连续的压注；同时控制注浆压力和注浆量，即当注浆压力达到设定值、且注浆量达到设计值的90%以上时结束注浆；

在缓和曲线和圆曲线段，衬砌环的位置与设计中的隧道设计纵轴方向里程、垂直隧道设计轴方向、标高偏离不大于50mm，隧道轴线上、下、左、右偏差控制在50mm范围内。

2.根据权利要求1所述的一种富水粉砂地层盾构下穿建筑物群沉降控制施工方法，其特征在于，步骤S2所述的试掘进阶段施工过程中；采用沿轴线方向布设沉降监测点对地表变形监测，包括深层沉降点和横断面监测点；地下管线布设沉降点；对建筑物在调查研究的基础上，对轴线两侧盾构机影响区域范围内的建筑物布设沉降监测点、倾斜监测点、裂缝监测点；试掘进阶段中所有监测点的监测，每天至少2次。

3.根据权利要求1所述的一种富水粉砂地层盾构下穿建筑物群沉降控制施工方法，其特征在于，管片拼装过程包括：清理管片；粘贴防水橡胶密封垫；管片纠偏；拼装椭圆度控制。

4.根据权利要求3所述的一种富水粉砂地层盾构下穿建筑物群沉降控制施工方法，其特征在于，管片纠偏包括：

1）出现偏离轴线趋势时，及时调整千斤顶的行程差或加贴纠偏楔子进行纠偏；

2）平面轴线纠偏采用调整左右千斤顶的行程差来控制；纠偏量每环控制在4mm以内；

3）管片在拼装前查看前一环管片与盾尾间隙，结合前环成果报表决定本环纠偏量和措施；

4）隧道在转弯或纠正隧道轴线时，通过安装不同方向的楔形管片纠偏；或在衬砌环背对千斤顶环缝凹处分段粘贴不同厚度石棉橡胶板，石棉橡胶板厚度1～6mm；粘贴面清除杂物后将石橡胶板用单组份氯丁-酚醛胶粘剂贴贴于衬砌环面上；当粘贴的石棉橡胶板厚度大于6mm时，在同处的止水密封垫背后加贴1.5mm至3mm全膨胀橡胶薄板；

5）采用稳坡法控制盾构纵坡，盾构机无法完全按照设计曲线推进时粘贴石棉橡胶板进行曲率纠正。