[发明专利]一种优化地下连续墙成槽入岩的施工方法

说明书

本发明公开了一种优化地下连续墙成槽入岩的施工方法，根据地质勘查资料建立地层三维模型，并在地层三维模型上建立L形成槽模拟区，然后通过有限元分析的方式确定优选的成槽施工工艺进行的变形量安全等级，同时针对优选的成槽施工工艺下适用的成槽机械，并分析相应成槽机械的效率等级和成本等级，通过对变形量安全等级、效率等级、成本等级赋值，计算得到优选的成槽施工工艺和成槽机械的稳定能效，通过稳定能效即可科学有效对成槽施工工艺和成槽机械进行优选组合，进而在有效保证成槽施工的安全性的前提下，有效提高成槽施工的效率，同时有效控制成槽施工的成本。

技术领域

本发明属于地下连续墙施工的技术领域，具体涉及一种优化地下连续墙成槽入岩的施工方法。

背景技术

地下连续墙的成槽施工技术在软土地层中已趋于成熟，但在复杂地层条件下地下连续墙的开挖成槽却一直是难点问题，特别是遇到施工工期较紧的深基坑工程，采用传统地连墙成槽方案不能满足工期要求且经济性较差。因此，通常选择组合施工作为成槽方案，不同组合施工工艺可以适用大多数复杂地层的特点，于是被逐渐应用于地下连续墙的成槽施工。但是针对不同的地层中的成槽施工，特别是针对复杂地质条件下的连续墙成槽施工，存在地质条件复杂，施工困难，成槽施工时间长，异性拐角槽壁容易出现坍塌等缺陷。因此，针对复杂的地层条件，如何选用最优化的成槽施工工艺进行组合就是成槽组合施工过程中亟待解决的问题，因此，本发明公开了一种优化地下连续墙成槽入岩的施工方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种优化地下连续墙成槽入岩的施工方法，实现针对不同地层条件对成槽施工工艺及相应的成槽机械进行分析以确定采用相应成槽施工工艺和成槽机械在当前地层上进行施工的变形量安全等级、效率等级、成本等级，并通过变形量安全等级、效率等级、成本等级综合计算相应成槽施工工艺和成槽机械的稳定能效，通过稳定能效即可客观科学地选择最适应于当前地层的成槽施工工艺和成槽机械，以实现针对不同地层进行不同成槽施工工艺和成槽机械的优化组合。

本发明通过下述技术方案实现：

一种优化地下连续墙成槽入岩的施工方法，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，即根据当前地层的土质结构、土质分类、土层厚度按照适用性从高至低对成槽机成槽、冲击钻成槽、旋挖钻成槽、爆破成槽、铣槽机成槽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；

根据当前地层的土质结构、土质分类、土层厚度建立相应的三维地层模型，并对三维地层模型进行网格划分，然后采用有限元分析软件按照步骤1中的适用性排序分别分析各种成槽施工工艺在当前地层上进行成槽施工时产生的地层的变形量，并根据变形量对各成槽施工工艺进行变形量安全等级的定级，变形量安全等级越高则表明当前选用的成槽施工工艺针对当前的地层施工时的安全性越高；同时预先设定变形量安全阈值，若分析得到的成槽施工工艺针对当前地层进行成槽施工的变形量安全等级小于变形量安全阈值，则表明当前的成槽施工工艺针对当前地层进行成槽施工存在安全风险。

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，稳定能效越高，则表明当前选用的成槽施工工艺以及对应相应成槽施工工艺选用的成槽机械对当前地层的适用性越高。

步骤5、按照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。