[发明专利]一种含风化砂岩地铁车站基坑开挖设备选定方法

说明书

本发明公开了一种含风化砂岩地铁车站基坑开挖设备选定方法，包括以下步骤：(1)在地铁车站基坑开挖前勘查确定地质情况，确定地质包含的地质层；(2)依据各地质层的岩土强度、厚度与开挖设备的匹配关系，确定各地质层与开挖设备的工效赋分；(3)依据上述工效赋分高低选择各地质层的开挖设备。本发明针对含风化砂岩地铁车站基坑，在基坑开挖前建立地质情况及可选设备配置表，分析各类开挖方案，进行组合及比选，得出工程价值最优方案。该方法减少了人为局限性的选择失误、避免资源浪费、支撑工程安全、高效施工。

技术领域

本发明属于土木工程领域，尤其涉及一种地铁车站基坑开挖设备选定方法。

背景技术

地铁车站基坑开挖由于地质条件、周边环境、资源配置等各方面原因，存在基坑开挖设备众多、选择随意，缺乏基于科学评定的方案选择方法，时常造成资源浪费、影响施工进度及成本，甚至危及基坑及周边环境安全。

基于普通地铁车站宽度及深度的范围确定，依据地勘查明的地质情况，结合现有先进设备的挖掘、破除、装运、提升等性能及以往施工数据及相关经验，建立施工方案可行性选定体系，采用分析、比选等方法，确定价值最优方案进行施工，对于安全顺利、高效低成本的实现地铁车站基坑开挖具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种安全顺利、高效低成本的含风化砂岩地铁车站基坑开挖设备选定方法。为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种含风化砂岩地铁车站基坑开挖设备选定方法，包括以下步骤：

(1)在地铁车站基坑开挖前勘查确定地质情况，确定地质包含的地质层；

(2)依据各地质层的岩土强度、厚度与开挖设备的匹配关系，确定各地质层与开挖设备的工效赋分；

(3)依据上述工效赋分高低选择各地质层的开挖设备。

上述含风化砂岩地铁车站基坑开挖设备选定方法中，优选的，依据各地质层的岩土强度、厚度与开挖设备的匹配关系，确定各地质层与开挖设备的工效赋分包括以下步骤：

S1：确定压强因素赋值得分X，其中，X＝P0/P1*k；式中：X为压强因素赋值得分，P0为开挖设备的适用压强，P1为各地质层的平均岩土强度，k为系数，P0/P1比值在40倍以内时，k为(1/2)^n，否则k取0，且当P0/P1比值为(0-10】时，n为0，当P0/P1比值为(10-21】时，n为1，当P0/P1比值为(21-30】时，n为2，当P0/P1比值为(30-40)时，n为3；

S2：确定厚度因素赋值得分Y，具体的，首先计算H1/H0，若H1/H0的小数部分为0取3分，H1/H0的小数部分为(0-0.5】取1分，H1/H0的小数部分为(0.5-0.75】取2分，H1/H0的小数部分为0.75以上取3分；其中，Y为厚度因素赋值得分，H1为各地质层的平均厚度，H0为开挖设备的经济开挖深度；

S3：将压强因素赋值得分X与厚度因素赋值得分Y相加即得到所述工效赋分。

上述含风化砂岩地铁车站基坑开挖设备选定方法中，优选的，所述开挖设备的适用压强按开挖设备的最不利压强因素考虑，其中，抓机、挖机与钩机的最不利因素是高压强岩土，液压破碎锤、液压劈铣机和静态爆破设备的最不利因素是低压强岩土。即本发明中，抓机、挖机与钩机按最大适用压强计算，液压破碎锤、液压劈铣机和静态爆破设备按最小适用压强计算。

本发明针对含风化砂岩地铁车站基坑，提出了一套依据各地质层的岩土强度、厚度与开挖设备的匹配关系来选择各地质层对应的最优开挖设备的理论体系，并创新性的给出了岩土强度、厚度与开挖设备的复杂确定关系，建立一套适用于各基坑选择开挖设备的方法，有利于选择最优开挖设备，可以广泛推广应用于土木施工过程。