[发明专利]降低岩质地层盾构隧道施工诱发振动的施工方法

权利要求书

1.一种降低岩质地层盾构隧道施工诱发振动的施工方法，其特征在于：

盾构隧道施工前，收集盾构隧道施工场地的场地资料和该场地附近建筑物的建筑物资料；

基于所收集的场地资料和建筑物资料，在ABAQUS有限元软件中建立盾构-地层-建筑物的振动传递耦合模型，并基于盾构-地层-建筑物的振动传递耦合模型确定隔振屏障的平面布置形式和布置深度；

根据确定的隔振屏障平面布置形式和布置深度，在现场放样确认位置后，进行隔振屏障的施工；

盾构隧道施工场地对建筑物及其周边环境进行监测，实时获取建筑物及其周边环境的监测数据；

盾构隧道施工期间，根据建筑物及其周边环境的监测数据，动态调整盾构机的掘进状态。

2.根据权利要求1所述的降低岩质地层盾构隧道施工诱发振动的施工方法，其特征在于：所述隔振屏障包括至少一排隔振层，每排隔振层由多个间隔或相交布置的隔振孔组成，每个隔振孔包括钻设形成于地层内的空心圆孔，以及设置于空心圆孔内的PVC塑料管，PVC塑料管顶部塞有封孔材料。

3.根据权利要求1所述的降低岩质地层盾构隧道施工诱发振动的施工方法，其特征在于：所述基于所收集的场地资料和建筑物资料，在ABAQUS有限元软件中建立盾构-地层-建筑物的振动传递耦合模型，包括：

采用Abaqus有限元分析软件建立盾构-地层-建筑物分析模型，模型尺寸为150m×150m×60m，网格划分为5m×5m×5m，均采用实体单元模拟；边界条件：采用的人工黏-弹性边界，通过在四周边界点上施加阻尼器和弹簧原件来简单模拟黏弹性边界，底部固结；盾构与地层、建筑物与地层之间的接触本构设定为绑定约束。

4.根据权利要求1所述的降低岩质地层盾构隧道施工诱发振动的施工方法，其特征在于：所述基于盾构-地层-建筑物的振动传递耦合模型确定隔振屏障的平面布置形式和布置深度，包括：

通过Abaqus有限元分析软件建立盾构-地层-建筑物分析模型，通过有限元软件动力分析模块，模拟分析盾构施工中，不同形式隔振屏障下的建筑物振动响应，获得建筑物的振动响应在目标振动值范围内的隔振屏障形式。

5.根据权利要求1所述的降低岩质地层盾构隧道施工诱发振动的施工方法，其特征在于：所述盾构隧道施工期间，根据建筑物及其周边环境的监测数据，动态调整盾构机的掘进状态，包括：

对建筑物及周边环境进行监测，包括建筑物的振动监测、建筑物周边地表振动监测、风速监测，根据监测结果情况，动态调整盾构机总推力及刀盘扭矩、控制盾构掘进速度及刀盘转速。

6.根据权利要求2所述的降低岩质地层盾构隧道施工诱发振动的施工方法，其特征在于：当所述隔振屏障设置单排隔振层时，该排隔振层的隔振孔之间采用相交布置的排列方式；

当所述隔振屏障设置有两排以上隔振层时，相邻两排隔振层的隔振孔之间采用梅花型布置的排列方式，每排隔振层由一种直径的隔振孔间隔布置的排列方式；

或，当所述隔振屏障设置有两排以上隔振层时，相邻两排隔振层的隔振孔之间采用轴心正位的排列方式，每排隔振层由一种直径的隔振孔间隔布置的排列方式。

7.根据权利要求1或2所述的降低岩质地层盾构隧道施工诱发振动的施工方法，其特征在于：所述隔振孔深度位于振动源以下不少于0.5倍场地瑞利波波长。

8.根据权利要求2所述的降低岩质地层盾构隧道施工诱发振动的施工方法，其特征在于：所述封孔材料采用吸音棉。

9.根据权利要求1所述的降低岩质地层盾构隧道施工诱发振动的施工方法，其特征在于：所述场地资料包括地质组成、水文情况、环境振动强度；所述场地资料包括基础及结构形式、自振特性、保护等级。

10.根据权利要求1所述的降低岩质地层盾构隧道施工诱发振动的施工方法，其特征在于：盾构隧道施工场地对建筑物及其周边环境进行监测，实时获取建筑物及其周边环境的监测数据，包括：建筑物的振动监测、建筑物周边地表振动监测、风速监测。