[发明专利]一种优化地下连续墙成槽入岩的施工方法

权利要求书

1.一种优化地下连续墙成槽入岩的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、根据地质勘察得到的地层参数对适用于当前地层的若干种成槽施工工艺进行适用性排序；

步骤2、根据地质勘察得到的地层参数建立三维地层模型，并采用有限元分析按照步骤1中的适用性排序依次对成槽施工工艺进行变形量分析，并根据变形量得到当前成槽施工工艺的变形量安全等级，并将变形量安全等级与变形量安全阈值比对；

步骤3、针对变形量安全等级大于等于变形量安全阈值的成槽施工工艺，分析当前成槽施工工艺下适用于当前地层的成槽机械，计算成槽机械在当前地层中的成槽效率和成槽成本；并

根据成槽效率和成槽成本得到成槽机械在当前地层中的效率等级和成本等级；

步骤4、对变形量安全等级、效率等级、成本等级分配权重，并按照分配权重计算针对相应的成槽施工工艺所选用成槽机械的稳定能效；

步骤5、按照稳定能效确定针对当前地层最优的成槽施工工艺和对应的成槽机械，然后采用选定的成槽机械按照选定的成槽施工工艺进行成槽施工。

2.根据权利要求1所述的一种优化地下连续墙成槽入岩的施工方法，其特征在于，所述步骤2包括以下子步骤：

步骤2.1、采用MIDASGTSNX有限元模拟软件按照地层土质情况、地层厚度建立三维地层模型；

步骤2.2、在三维地层模型上根据实际需要施工的L形墙体建立L形成槽模拟区，并在L形成槽模拟区的两个直段的端头上沿直段方向分别建立第一土体影响模拟区和第二土体影响模拟区；

步骤2.3、分别沿水平X方向、水平Y方向、竖直Z方向在L形成槽模拟区和土体影响模拟区建立若干测点，并计算成槽施工工艺在测点处的施工载荷及动力响应边界；

步骤2.4、采用MIDASGTSNX有限元模拟软件根据施工载荷及动力响应边界计算L形成槽模拟区的地层最大变形量，根据地层的最大变形量对照变形量安全等级对照表确定相应成槽施工工艺的变形量安全等级H。

3.根据权利要求2所述的一种优化地下连续墙成槽入岩的施工方法，其特征在于，分别沿水平X方向、水平Y方向、竖直Z方向在L形成槽模拟区建立的测点不少于三个；分别沿水平X方向、水平Y方向、竖直Z方向在第一土体影响模拟区或第二土体影响模拟区建立的测点不少于三个。

4.根据权利要求3所述的一种优化地下连续墙成槽入岩的施工方法，其特征在于，所述第一土体影响模拟区和第二土体影响模拟区均为普通土体；或者所述第一土体影响模拟区为普通土体，第二土体影响模拟区为混凝土；或者所述第一土体影响模拟区和第二土体影响模拟区均为混凝土。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种优化地下连续墙成槽入岩的施工方法，其特征在于，所述成槽施工工艺包括成槽机成槽、冲击钻成槽、旋挖钻成槽、爆破成槽、铣槽机成槽。

6.根据权利要求5所述的一种优化地下连续墙成槽入岩的施工方法，其特征在于，若成槽施工工艺为冲击钻成槽，则计算施工载荷的公式如下：

其中：P_max为冲击载荷；h为夯锤距离地面高度；h'为夯锤进入槽坑深度；ρ_泥为槽坑内泥浆密度；ρ_夯为夯锤密度；M为夯锤质量；S为弹性常数。

7.根据权利要求5所述的一种优化地下连续墙成槽入岩的施工方法，其特征在于，若成槽施工工艺为爆破成槽，则计算施工载荷的公式如下：

其中：P_e为爆破施工载荷；P₀为单个爆破炮孔孔壁上的爆破作用力；r₀为炮孔半径；α为炮孔间距。