本發(fā)明涉及城市隧道施工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種在巖溶區(qū)下穿建筑群的盾構(gòu)掘進(jìn)施工方法。

背景技術(shù)：

隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，大量農(nóng)村人口涌入城市，推動城市發(fā)展的同時也給城市帶來沉重的交通負(fù)擔(dān)，城市軌道交通由于其方面快捷且不占用地面空間而得到了迅猛發(fā)展。在現(xiàn)行軌道施工技術(shù)中，通常采用盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行隧道掘進(jìn)，而在我國南方地區(qū)進(jìn)行城市軌道施工時經(jīng)常需要在巖溶區(qū)下穿建筑群，現(xiàn)行施工技術(shù)中，通常通過地面鉆孔對溶洞進(jìn)行灌漿壓密來提高土體強(qiáng)度。

當(dāng)盾構(gòu)隧道下穿建筑物時，若沒有地面鉆孔施工條件，將無法繼續(xù)利用上述施工方法對巖溶進(jìn)行探測及處理，同時由于建筑物的存在，對地表變形要求更加嚴(yán)格，城市軌道施工將面臨盾構(gòu)掘進(jìn)過程中巖溶探測和處理及控制建筑物變形的雙重挑戰(zhàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于：盾構(gòu)隧道在巖溶區(qū)下穿建筑群而部分區(qū)域缺乏地面鉆孔施工條件，同時建筑物變形要求嚴(yán)格時，提供一種在巖溶區(qū)下穿建筑群的盾構(gòu)掘進(jìn)施工方法。該方法通過對具有地面鉆孔施工工作面的巖溶區(qū)進(jìn)行鉆孔探測及處理，對無法進(jìn)行地面鉆孔施工的區(qū)域采用超前鉆、地質(zhì)雷達(dá)掃描及隧道洞內(nèi)鉆孔的方式探測盾構(gòu)掘進(jìn)區(qū)域內(nèi)巖溶發(fā)育狀況，并通過加密超前鉆鉆孔及隧道洞內(nèi)鉆孔對已探明溶洞予以注漿加固，同時在施工過程中加強(qiáng)地面和建筑物變形監(jiān)測，及時反饋監(jiān)測信息并積極調(diào)整施工參數(shù)，確保隧道盾構(gòu)掘進(jìn)順利下穿巖溶區(qū)建筑群。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：

一種在巖溶區(qū)下穿建筑群的盾構(gòu)掘進(jìn)施工方法，包括以下步驟：

a、建筑物安全現(xiàn)狀調(diào)查及監(jiān)測系統(tǒng)布設(shè)；

b、巖溶預(yù)探測及預(yù)處理；

c、盾構(gòu)試掘進(jìn)，確定施工參數(shù)和渣土改良工藝參數(shù)；

d、正式掘進(jìn)施工，并予以渣土改良、同步注漿及二次補(bǔ)強(qiáng)注漿；

e、盾構(gòu)掘進(jìn)過程中巖溶探測及處理；

f、隧道壁后巖溶探測及處理；

g、先行洞探查及處理后行洞溶洞。

上述施工步驟中，通過對盾構(gòu)下穿區(qū)建筑物利用精密水準(zhǔn)儀和銦鋼尺測量建筑物既有沉降和相對傾斜，并根據(jù)建筑物類型確定其安全現(xiàn)狀和剩余結(jié)構(gòu)變形能力，為后續(xù)巖溶加固處理及隧道盾構(gòu)下穿提供安全依據(jù)。

對巖溶進(jìn)行注漿加固處理及采用盾構(gòu)法施工隧道必然對沿線地表環(huán)境產(chǎn)生影響，為確保工程安全，并保護(hù)周圍環(huán)境，需要在施工全過程中進(jìn)行監(jiān)測，通過布設(shè)沉降、相對傾斜及裂縫監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)時監(jiān)測建筑物因施工而產(chǎn)生的變形，并根據(jù)監(jiān)測結(jié)果，在施工過程中積極改進(jìn)施工工藝和施工參數(shù)，最大限度減小周邊地表、建筑物等的變形。

上述施工步驟b中，在對巖溶區(qū)進(jìn)行預(yù)處理前須判明巖溶預(yù)處理范圍及巖溶發(fā)育狀況。所述巖溶處理范圍須根據(jù)建筑物類型、巖溶形態(tài)與大小、巖溶與建筑物相對位置關(guān)系評估盾構(gòu)掘進(jìn)過程中巖溶對建筑物影響，進(jìn)而確定巖溶處理范圍。

上述施工步驟中，所述探明巖溶發(fā)育狀況即利用地面垂直鉆孔與傾斜鉆孔獲得芯樣判明溶洞大小及充填情況。

由于建筑物存在而無法進(jìn)行地面垂直鉆孔施工的隧道盾構(gòu)掘進(jìn)區(qū)域，選用礦研多功能快速鉆機(jī)進(jìn)行斜向鉆孔探測溶洞，并根據(jù)隧道埋深，房屋基礎(chǔ)位置確定鉆孔平面位置及角度。

巖溶預(yù)處理須根據(jù)已探明單個溶洞大小及充填情況選擇相應(yīng)加固方法，可歸納如下：

(1)全充填溶洞：采用袖閥管對溶洞內(nèi)充填物進(jìn)行分層壓密注漿。

(2)半填充和未填充溶洞：采用吹砂+化學(xué)灌漿的方法。

(3)注漿順序：由外向內(nèi)進(jìn)行，先對溶洞邊界予以雙液漿充填，阻斷漿液漏失通道后，再逐步向內(nèi)用水泥漿對溶洞區(qū)中部灌漿壓密；

(4)為防止鄰孔串漿降低注漿效果，注漿須跳孔進(jìn)行。

在對溶洞進(jìn)行預(yù)處理時，注漿順序須遵循由外向內(nèi)的原則，即先對溶洞邊界予以雙液漿充填，阻斷漿液漏失通道后，再逐步向內(nèi)用水泥漿進(jìn)行溶洞區(qū)中部的灌漿壓密；同時由于鉆孔注漿漿液擴(kuò)散半徑較大，對土體擾動較大，且漿液凝固時間較長，當(dāng)按鉆孔順序進(jìn)行噴漿加固時容易造成鄰孔串漿而影響加固效果，故須予以跳孔注漿加固。

巖溶預(yù)處理加固中，注漿加固區(qū)外圍可用雙液漿封閉，防止?jié){液漏失，內(nèi)部采用純水泥漿填充；所述雙液漿漿材為水泥漿與水玻璃溶液，其中水泥漿成分包括水泥和水，水灰比為0.5:1～1:1，水玻璃溶液包括水玻璃和水，水玻璃溶液濃度為30～40°be＇，水泥漿和水玻璃溶液配合為4:1～6:1；純水泥漿成分包括水泥和水，水灰比為0.5:1～1:1，具體配合比應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場試驗(yàn)確定。

巖溶預(yù)處理加固中，對于加固區(qū)外圍，為使?jié){液快速凝固并有效阻止?jié){液漏失，注漿應(yīng)以相對小壓力、多次數(shù)、較大量控制，注漿壓力0.4～0.7mpa，注漿次數(shù)3～4次；對于加固區(qū)中部，注漿壓力為0～0.7mpa，注漿壓力由0逐步提高，達(dá)到注漿終壓并繼續(xù)注漿10min以上，壓漿3次，注漿速度30～50l/min；每次注漿間歇時間對于加固區(qū)外圍取30min，對于加固區(qū)中部取6～10h，采用間歇注漿旨在多次填充擠壓土體，使土體強(qiáng)度得到最大限度提高并有效降低土體滲透系數(shù)。

上述施工步驟中，巖溶預(yù)處理完后，須對注漿效果進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)方法為鉆孔抽芯法結(jié)合隨機(jī)原位標(biāo)貫試驗(yàn)，檢測數(shù)量為注漿孔數(shù)量的1％，且每個溶洞檢測數(shù)量不少于1個檢測鉆孔。注漿加固區(qū)土體應(yīng)滿足鉆孔芯樣28d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度值≥0.5mpa；加固體滲透系數(shù)不大于1×10^-5cm/s；對于隨機(jī)原位標(biāo)貫試驗(yàn)，標(biāo)準(zhǔn)貫入度不小于10擊。

在巖溶區(qū)盾構(gòu)正式掘進(jìn)前應(yīng)根據(jù)試掘進(jìn)確定施工參數(shù)，所述施工參數(shù)包括總推力、推進(jìn)速度、刀盤扭矩、土倉壓力和同步注漿參數(shù)。其中：總推力為1300～1600t，推進(jìn)速度為5～10mm/min，刀盤扭矩為3.0～3.5mn·m，土倉壓力為1.2～1.4bar，同步注漿率為300％，同步注漿壓力為2.0～4.0bar間。在盾構(gòu)正式掘進(jìn)過程中應(yīng)根據(jù)建筑物實(shí)時沉降、變形監(jiān)測數(shù)據(jù)及盾構(gòu)機(jī)前方土體性質(zhì)而調(diào)整施工參數(shù)。

上述施工步驟中，為防止刀盤渣土改良噴口阻塞，同時對刀盤刀具進(jìn)行潤滑及降溫，應(yīng)使用泡沫劑進(jìn)行渣土改良，其中，泡沫原液濃度為3～5％，發(fā)泡率為10～20倍，注入率為5～10％。該渣土改良工藝參數(shù)須根據(jù)實(shí)時工況予以調(diào)整。

上述施工步驟中，同步注漿漿液選用雙液漿，所述雙液漿漿材為水泥漿和水玻璃溶液，其中，水泥漿成分為水泥和水，水灰比為1:1；所述水玻璃溶液成分為水玻璃和水，水玻璃濃度為30～40°be＇，其體積配合比為水玻璃：水＝1:1～1:2；所述水泥漿和水玻璃溶液體積配合比為4:1～6:1；漿液配比應(yīng)在現(xiàn)用配比基礎(chǔ)上進(jìn)行現(xiàn)場試配確定，并根據(jù)現(xiàn)場掘進(jìn)條件予以調(diào)整和優(yōu)化。

上述施工步驟中，盾構(gòu)機(jī)通過后，應(yīng)在成型隧道縱向布置地質(zhì)雷達(dá)測線掃描管片壁后空洞情況，并對存在松散、空洞、松散異常的位置立即組織二次雙液漿補(bǔ)強(qiáng)注漿，達(dá)到加固土體和加固充填空洞的目的。

二次補(bǔ)強(qiáng)注漿漿液為雙液漿，所述雙液漿漿材為水泥漿和水玻璃溶液，其中，水泥漿成分為水泥和水，水灰比為1:1；所述水玻璃溶液成分為水玻璃和水，水玻璃濃度為30～40°be＇，其體積配合比為水玻璃：水＝1:1～1:2；所述水泥漿和水玻璃溶液體積配合比為4:1～6:1。

上述施工步驟中，在無法實(shí)施地面鉆孔探測地段應(yīng)運(yùn)用盾構(gòu)機(jī)前端超前鉆設(shè)施探明隧道掘進(jìn)方向內(nèi)巖溶發(fā)育狀況，運(yùn)用地質(zhì)雷達(dá)掃描輔以隧道內(nèi)鉆孔探明已成型隧道管片壁后溶洞，并通過加密鉆孔對已探明溶洞予以注漿加固處理。其中巖溶處理范圍須根據(jù)建筑物類型、巖溶形態(tài)與大小、巖溶與建筑物相對位置關(guān)系來評估盾構(gòu)掘進(jìn)過程中巖溶對建筑物影響而獲得。

盾構(gòu)掘進(jìn)過程中巖溶處理即運(yùn)用超前鉆器具及隧道內(nèi)鉆孔對隧道掘進(jìn)方向及已成型隧道周邊已探明溶洞予以注漿加固處理。注漿加固方法可歸納如下：

(1)為保證建筑物安全，對已探明須處理巖溶，無論溶洞大小與充填情況均采用雙液漿予以加固；

(2)注漿順序：由外向內(nèi)進(jìn)行，先對溶洞邊界予以雙液漿充填，阻斷漿液漏失通道后，再逐步向內(nèi)對溶洞區(qū)中部灌漿壓密；

(3)為防止鄰孔串漿影響注漿效果，注漿須跳孔進(jìn)行。

超前鉆及隧道內(nèi)鉆孔注漿加固漿液均為為雙液漿，雙液漿漿材為水泥漿與水玻璃溶液，其中水泥漿水灰比為0.5:1～1:1，水玻璃溶液成分包括水玻璃和水，水玻璃溶液濃度為30～40°be＇，水泥漿和水玻璃溶液配合為4:1～6:1。

對于巖溶加固區(qū)外圍注漿，以相對小壓力、多次數(shù)、較大量控制，注漿壓力0.4～0.7mpa，注漿3～4次，每次注漿間歇時間可取30min；對于加固區(qū)中部，注漿壓力可取0～0.4mpa，達(dá)到注漿終壓并繼續(xù)注漿10min以上，壓漿4～5次，注漿速度20～30l/min，，每次注漿間歇時間取30min。

在無法實(shí)施地面鉆孔探測的下穿建筑物段，通過在先行洞隧道相應(yīng)范圍增加地質(zhì)雷達(dá)測線并輔以隧道內(nèi)鉆孔的方式探明另一條隧道未施工段地質(zhì)情況。若探明另一條隧道相應(yīng)區(qū)域有溶洞，則可從已施工一側(cè)隧道管片處加密鉆孔進(jìn)行注漿處理。

上述施工步驟中，對另一側(cè)隧道下穿建筑物區(qū)域內(nèi)巖溶進(jìn)行注漿加固處理時，漿液采用雙液漿，雙液漿漿材為水泥漿與水玻璃溶液，其中，水泥漿成分為水泥和水，水灰比為1:1；水玻璃溶液成分為水玻璃和水，水玻璃濃度為30～40°be＇，其體積配合比為水玻璃：水＝1:1～1:2；所述水泥漿和水玻璃溶液體積配合比為4:1～6:1。

對另一側(cè)隧道下穿建筑物區(qū)域內(nèi)巖溶進(jìn)行注漿加固處理時，對于巖溶加固區(qū)外圍注漿，以相對小壓力、多次數(shù)、較大量控制，注漿壓力0.4～0.7mpa，注漿3～4次，每次注漿間歇時間可取30min；對于加固區(qū)中部，注漿壓力可取0～0.4mpa，達(dá)到注漿終壓并繼續(xù)注漿10min以上，壓漿4～5次，注漿速度20～30l/min，，每次注漿間歇時間取30min。

附圖說明

圖1為本發(fā)明巖溶區(qū)下穿建筑群的盾構(gòu)掘進(jìn)施工方法流程圖。

圖2為地面斜孔探測溶洞示意圖。

圖3為隧道內(nèi)超前鉆探測溶洞剖面示意圖。

圖4為隧道內(nèi)地質(zhì)雷達(dá)及鉆孔探測溶洞示意圖。

圖5為先行洞探查后行洞溶洞示意圖。

圖中標(biāo)記：1—建筑物，2—地表，3—地面斜孔探測，4—溶洞，5—擬建隧道，6—超前鉆探測，7—已建成隧道，8—盾構(gòu)機(jī)，9—隧道洞內(nèi)鉆孔探測，10—地質(zhì)雷達(dá)探測，11—先行洞內(nèi)鉆孔探測后行洞溶洞。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合試驗(yàn)例及具體實(shí)施方式對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)施例，凡基于本發(fā)明內(nèi)容所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍。

實(shí)施例

本實(shí)施例用于在巖溶區(qū)下穿建筑群的盾構(gòu)掘進(jìn)施工場合。

在如圖1所示，在巖溶區(qū)下穿建筑群的盾構(gòu)掘進(jìn)施工方法，包括以下步驟：

a、建筑物安全現(xiàn)狀調(diào)查及監(jiān)測系統(tǒng)布設(shè)；

b、巖溶預(yù)探測及預(yù)處理；

c、盾構(gòu)試掘進(jìn)，確定施工參數(shù)和渣土改良工藝參數(shù)；

d、正式掘進(jìn)施工，并予以渣土改良、同步注漿及二次補(bǔ)強(qiáng)注漿；

e、盾構(gòu)掘進(jìn)過程中巖溶探測及處理；

f、隧道壁后巖溶探測及處理；

g、先行洞探查及處理后行洞溶洞。

上述施工步驟中，通過對盾構(gòu)下穿區(qū)建筑物區(qū)域內(nèi)建筑物利用精密水準(zhǔn)儀和銦鋼尺測量建筑物既有沉降和相對傾斜，并根據(jù)建筑物類型確定其安全現(xiàn)狀和剩余結(jié)構(gòu)變形能力，為后續(xù)巖溶加固處理及隧道盾構(gòu)下穿提供了安全依據(jù)。

通過布設(shè)沉降、相對傾斜及裂縫監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)時監(jiān)測建筑物因施工而產(chǎn)生的變形，并根據(jù)監(jiān)測結(jié)果，在施工過程中積極改進(jìn)施工工藝和施工參數(shù)，可最大限度減小周邊地表、建筑物等的變形。

上述施工步驟中，通過在巖溶處理范圍內(nèi)，利用地面垂直鉆孔與傾斜鉆孔獲得芯樣判明溶洞大小及充填情況，為后續(xù)巖溶處理提供依據(jù)。

巖溶處理范圍須根據(jù)建筑物類型、巖溶形態(tài)與大小、巖溶與建筑物相對位置關(guān)系來評估盾構(gòu)掘進(jìn)過程中巖溶對建筑物影響而獲得。

如圖2所示，在無地面垂直鉆孔工作面時，可使用礦研多功能快速鉆機(jī)進(jìn)行斜向鉆孔探測并處理溶洞，根據(jù)隧道埋深、房屋基礎(chǔ)位置確定鉆孔平面位置及角度。

上述施工步驟中，根據(jù)溶洞大小及充填情況，巖溶處理方法可歸納如下：

(1)全充填溶洞：采用袖閥管對溶洞內(nèi)充填物進(jìn)行分層壓密注漿。

(2)半填充和未填充溶洞：采用吹砂+化學(xué)灌漿的方法。

(3)注漿順序：由外向內(nèi)進(jìn)行，先對溶洞邊界予以雙液漿充填，阻斷漿液漏失通道后，再逐步向內(nèi)用水泥漿對溶洞區(qū)中部灌漿壓密；

(4)為防止鄰孔串漿降低注漿效果，注漿須跳孔進(jìn)行。

為使?jié){液逐步擠壓充填土體，從而最大限度提高土體強(qiáng)度，降低土體滲透系數(shù)，為后續(xù)盾構(gòu)掘進(jìn)施工提供保障，在對溶洞進(jìn)行預(yù)處理注漿加固時，注漿順序采用由外向內(nèi)的原則，先對溶洞邊界予以雙液漿充填，阻斷漿液漏失通道后，再逐步向內(nèi)用水泥漿進(jìn)行溶洞區(qū)中部的灌漿壓密；同時由于鉆孔注漿漿液擴(kuò)散半徑較大，對土體擾動較大，且漿液凝固時間較長，當(dāng)按鉆孔順序進(jìn)行噴漿加固時容易造成鄰孔串漿而影響加固效果，故須予以跳孔注漿加固。

巖溶預(yù)處理加固中，注漿加固區(qū)外圍可用雙液漿封閉，防止?jié){液漏失，內(nèi)部采用純水泥漿填充；所述雙液漿漿材為水泥漿與水玻璃溶液，其中水泥漿成分包括水泥和水，水灰比為0.5:1～1:1，水玻璃溶液包括水玻璃和水，水玻璃溶液濃度為30～40°be＇，水泥漿和水玻璃溶液配合為4:1～6:1；純水泥漿成分包括水泥和水，水灰比為0.5:1～1:1，具體配合比應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場試驗(yàn)確定。

巖溶預(yù)處理加固中，對于加固區(qū)外圍，為使?jié){液快速凝固并有效阻止?jié){液漏失，注漿應(yīng)以相對小壓力、多次數(shù)、較大量控制，注漿壓力0.4～0.7mpa，注漿次數(shù)3～4次；對于加固區(qū)中部，注漿壓力為0～0.7mpa，注漿壓力由0逐步提高，達(dá)到注漿終壓并繼續(xù)注漿10min以上，壓漿3次，注漿速度30～50l/min；每次注漿間歇時間對于加固區(qū)外圍取30min，對于加固區(qū)中部取6～10h，采用間歇注漿旨在多次填充擠壓土體，使土體強(qiáng)度得到最大限度提高并有效降低土體滲透系數(shù)。

上述施工步驟中，巖溶預(yù)處理完后，須對注漿效果進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)方法為鉆孔抽芯法結(jié)合隨機(jī)原位標(biāo)貫試驗(yàn)，檢測數(shù)量為注漿孔數(shù)量的1％，且每個溶洞檢測數(shù)量不少于1個檢測鉆孔。注漿加固區(qū)土體應(yīng)滿足鉆孔芯樣28d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度值≥0.5mpa；加固體滲透系數(shù)不大于1×10^-5cm/s；對于隨機(jī)原位標(biāo)貫試驗(yàn)，標(biāo)準(zhǔn)貫入度不小于10擊。

在巖溶區(qū)盾構(gòu)正式掘進(jìn)前應(yīng)根據(jù)試掘進(jìn)確定施工參數(shù)，所述施工參數(shù)包括總推力、推進(jìn)速度、刀盤扭矩、土倉壓力和同步注漿參數(shù)。其中：總推力為1300～1600t，推進(jìn)速度為5～10mm/min，刀盤扭矩為3.0～3.5mn·m，土倉壓力為1.2～1.4bar，同步注漿率為300％，同步注漿壓力為2.0～4.0bar間。在盾構(gòu)正式掘進(jìn)過程中應(yīng)根據(jù)建筑物實(shí)時沉降、變形監(jiān)測數(shù)據(jù)及盾構(gòu)機(jī)前方土體性質(zhì)而調(diào)整施工參數(shù)。

為防止刀盤渣土改良噴口阻塞，同時對刀盤刀具進(jìn)行潤滑及降溫，應(yīng)使用泡沫劑進(jìn)行渣土改良，其中，泡沫原液濃度為3～5％，發(fā)泡率為10～20倍，注入率為5～10％。該渣土改良工藝參數(shù)須根據(jù)實(shí)時工況予以調(diào)整。

上述施工步驟中，同步注漿漿液選用雙液漿，所述雙液漿漿材為水泥漿和水玻璃溶液，其中，水泥漿水灰比為1:1；所述水玻璃溶液成分為水玻璃和水，水玻璃濃度為30～40°be＇，其體積配合比為水玻璃：水＝1:1～1:2；所述水泥漿和水玻璃溶液體積配合比為4:1～6:1；漿液配比應(yīng)在現(xiàn)用配比基礎(chǔ)上進(jìn)行現(xiàn)場試配確定，并根據(jù)現(xiàn)場掘進(jìn)條件予以調(diào)整和優(yōu)化。

上述施工步驟中，盾構(gòu)機(jī)通過后，應(yīng)在成型隧道縱向布置測線，采用地質(zhì)雷達(dá)掃描管片壁后空洞情況，并對存在松散、空洞、松散異常的位置立即組織二次雙液漿補(bǔ)強(qiáng)注漿，達(dá)到加固土體和加固充填空洞的目的。

二次補(bǔ)強(qiáng)注漿漿液為雙液漿，所述雙液漿漿材為水泥漿和水玻璃溶液，其中，水泥漿成分為水泥和水，水灰比為1:1；所述水玻璃溶液成分為水玻璃和水，水玻璃濃度為30～40°be＇，其體積配合比為水玻璃：水＝1:1～1:2；所述水泥漿和水玻璃溶液體積配合比為4:1～6:1。

如圖3、圖4所示，下穿建筑物段巖溶探明即在無法實(shí)施地面鉆孔探測地段運(yùn)用超前鉆、已成型隧道洞內(nèi)地質(zhì)雷達(dá)掃描輔以隧道內(nèi)鉆孔的方式探明隧道前方及周邊巖溶發(fā)育狀況。所述超前鉆即在盾構(gòu)停機(jī)安裝管片間隙使用布置于盾構(gòu)機(jī)前方的超前鉆器具探明隧道前方巖溶發(fā)育狀況，其中，超前鉆鉆機(jī)可打設(shè)與隧道軸線平行鉆孔及與隧道軸線具有一定夾角鉆孔；所述地質(zhì)雷達(dá)掃描輔以隧道呢鉆孔即在已成型隧道洞內(nèi)通過發(fā)射并接收電磁波探明管片壁后巖溶發(fā)育狀況并通過隧道內(nèi)鉆孔進(jìn)一步確認(rèn)隧道周邊巖溶發(fā)育狀況。

上述施工步驟中，下穿建筑物段巖溶處理即運(yùn)用超前鉆器具與隧道內(nèi)鉆孔對隧道掘進(jìn)方向及已成型隧道周邊已探明巖溶予以注漿加固處理。其中，超前鉆器具可用于隧道前方巖溶處理，隧道內(nèi)鉆孔可對管片壁后巖溶予以處理。注漿加固方法可歸納如下：

(1)為保證建筑物安全，無論溶洞大小與充填情況均采用雙液漿予以加固；

(2)注漿順序：由外向內(nèi)進(jìn)行，先對溶洞邊界予以雙液漿充填，阻斷漿液漏失通道后，再逐步向內(nèi)對溶洞區(qū)中部灌漿壓密；

(3)為防止鄰孔串漿影響注漿效果，注漿須跳孔進(jìn)行。

下穿建筑物段巖溶注漿加固漿液為雙液漿，雙液漿漿材為水泥漿與水玻璃溶液，其中水泥漿成分包括水泥和水，水灰比為0.5:1～1:1，水玻璃溶液成分包括水玻璃和水，水玻璃溶液濃度為30～40°be＇，水泥漿和水玻璃溶液配合為4:1～6:1；純水泥漿成分包括水泥和水，水灰比為0.5:1～1:1。

下穿建筑物段，對于巖溶加固區(qū)外圍注漿，以相對小壓力、多次數(shù)、較大量控制，注漿壓力0.4～0.7mpa，注漿3～4次，每次注漿間歇時間可取30min；對于加固區(qū)中部，注漿壓力可取0～0.4mpa，達(dá)到注漿終壓并繼續(xù)注漿10min以上，壓漿4～5次，注漿速度20～30l/min，，每次注漿間歇時間取30min。

如圖5所示，在無法實(shí)施地面鉆孔探測的下穿建筑物段，通過在先行洞隧道相應(yīng)范圍增加地質(zhì)雷達(dá)測線，掃描另一條隧道未施工段地質(zhì)情況并予以處理。若探明另一條隧道下穿區(qū)域有溶洞，則可從已施工一側(cè)隧道加密鉆孔對溶洞進(jìn)行注漿處理，其中，隧道內(nèi)鉆孔通過管片預(yù)留注漿孔實(shí)現(xiàn)，并可任意角度打設(shè)。

上述施工步驟中，對另一側(cè)隧道下穿建筑物區(qū)域內(nèi)巖溶進(jìn)行注漿加固處理時，漿液采用雙液漿，雙液漿漿材為水泥漿與水玻璃溶液，其中，水泥漿成分為水泥和水，水灰比為1:1；水玻璃溶液成分為水玻璃和水，水玻璃濃度為30～40°be＇，其體積配合比為水玻璃：水＝1:1～1:2；所述水泥漿和水玻璃溶液體積配合比為4:1～6:1。

對另一側(cè)隧道下穿建筑物區(qū)域內(nèi)巖溶進(jìn)行注漿加固處理時，對于巖溶加固區(qū)外圍注漿，以相對小壓力、多次數(shù)、較大量控制，注漿壓力0.4～0.7mpa，注漿3～4次，每次注漿間歇時間可取30min；對于加固區(qū)中部，注漿壓力可取0～0.4mpa，達(dá)到注漿終壓并繼續(xù)注漿10min以上，壓漿4～5次，注漿速度20～30l/min，，每次注漿間歇時間取30min。

本實(shí)施例通過調(diào)查評估巖溶區(qū)建筑物安全現(xiàn)狀及預(yù)設(shè)沉降、相對傾斜與裂縫監(jiān)測系統(tǒng)，判明施工對建筑物影響規(guī)律，并通過反饋監(jiān)測信息指導(dǎo)施工；同時在盾構(gòu)掘進(jìn)施工前，對巖溶區(qū)予以預(yù)探測，對已探明溶洞按不同方式進(jìn)行注漿加固處理，并在無地面鉆孔條件下運(yùn)用超前鉆、地質(zhì)雷達(dá)掃描與已成型隧道內(nèi)鉆孔技術(shù)探測建筑物下方巖溶發(fā)育狀況，從而對隧道周邊溶洞打加密鉆孔進(jìn)行注漿加固，并從先行洞打設(shè)鉆孔探明并處理后行洞隧道周邊溶洞；對已探明溶洞予以注漿加固可提高土體強(qiáng)度，降低土體滲透系數(shù)，確保盾構(gòu)掘進(jìn)施工順利下穿巖溶區(qū)建筑群。