高承壓水復(fù)雜地層條件下盾構(gòu)連續(xù)穿越豎井的施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于盾構(gòu)法施工技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及高承壓水復(fù)雜地層條件下盾構(gòu)連續(xù) 穿越豎井的施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 盾構(gòu)法（ShieldMethod)是暗挖法施工中的一種全機(jī)械化施工方法，它是將盾構(gòu) 機(jī)械在地中推進(jìn)，通過盾構(gòu)外殼和管片支承四周圍巖防止發(fā)生往隧道內(nèi)的坍塌，同時在開 挖面前方用切削裝置進(jìn)行土體開挖，通過出土機(jī)械運(yùn)出洞外，靠千斤頂在后部加壓頂進(jìn)，并 拼裝預(yù)制片，形成隧道結(jié)構(gòu)的一種機(jī)械化施工方法。
[0003] 當(dāng)豎井位于高承壓水復(fù)雜地層時，例如盾構(gòu)穿越的地層共分為兩層水位：其中第 1層地下水位位于隧道洞頂位置，洞頂大部分地段為砂層。第2層地下水位接近于隧洞底部 位置，地層承壓性對二襯豎井圍護(hù)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大影響，在盾構(gòu)機(jī)穿越二襯豎井時容易發(fā)生 風(fēng)險；隔水層較薄處易發(fā)生洞底隆起或頂穿，導(dǎo)致地下水涌入二襯豎井，引發(fā)工程事故。
[0004] 盾構(gòu)穿越豎井是盾構(gòu)施工過程中很重要的組成部分，現(xiàn)有的盾構(gòu)穿越豎井的方法 為托架式過站。但是在使用托架式過站法在穿越位于高承壓水復(fù)雜地層的豎井時存在以下 問題：在富含高承壓水的復(fù)雜地層條件下，盾構(gòu)穿越豎井過程有很大的危險性，容易發(fā)生涌 水、涌沙、地表沉陷甚至二襯豎井坍塌事故，對周邊建筑物、道路等造成嚴(yán)重影響。常規(guī)托架 式過站節(jié)省洞門臨時密封措施，降低盾構(gòu)機(jī)過井過程中漏水、涌砂及基坑周邊地面沉降等 風(fēng)險。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供高承壓水復(fù)雜地層條件下盾構(gòu)連續(xù)穿越豎井的施工方法，以 解決盾構(gòu)穿越豎井過程有很大的危險性，容易發(fā)生涌水、涌沙、地表沉陷甚至二襯豎井坍塌 事故的技術(shù)問題。
[0006] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：高承壓水復(fù)雜地層條件下盾構(gòu)連續(xù)穿 越豎井的施工方法，其包括： 步驟1，端頭加固；加固豎井端頭土體，增加土體的自穩(wěn)性確保不發(fā)生滲流，以保障盾 構(gòu)機(jī)穿過豎井期間洞門范圍內(nèi)土體處于安全狀態(tài)； 步驟2,洞門連續(xù)墻破除及豎井回填；由下至上分層破除豎井的洞門混凝土，并逐層將 豎井內(nèi)廢棄混凝土清除，利用回填物料進(jìn)行豎井回填； 步驟3,盾構(gòu)掘進(jìn)以及掘進(jìn)過程中的監(jiān)測；盾構(gòu)機(jī)穿過豎井，盾構(gòu)機(jī)穿越豎井前后20m和后20m時，進(jìn)行豎井墻體變形監(jiān)測、豎井周邊地表沉降監(jiān)測、洞內(nèi)管片位移監(jiān)測及管片收 斂監(jiān)測； 步驟4,管片背后注漿管理；盾構(gòu)機(jī)過豎井出洞時，盾尾在出洞前加強(qiáng)同步注漿，并用 雷達(dá)檢查壁厚注漿效果，根據(jù)壁厚注漿效果確定是否進(jìn)行二次補(bǔ)漿，保證管片背后填充密 實(shí)且不向二襯豎井內(nèi)漏水；盾構(gòu)機(jī)過豎井進(jìn)洞時，進(jìn)洞后加強(qiáng)同步注漿，并用雷達(dá)檢查壁厚 注漿效果，根據(jù)壁厚注漿效果確定是否進(jìn)行二次補(bǔ)漿，保證管片背后填充密實(shí)且不向二襯 豎井內(nèi)漏水。
[0007] 本發(fā)明如上所述的高承壓水復(fù)雜地層條件下盾構(gòu)連續(xù)穿越豎井的施工方法，步驟 1中，豎井端頭加固范圍為隧洞四周外擴(kuò)3m，長度為沿隧洞前進(jìn)方向左右各9m;豎井端頭加 固米用粧徑$600mm@450mm的雙重管高壓旋噴粧。
[0008] 本發(fā)明如上所述的高承壓水復(fù)雜地層條件下盾構(gòu)連續(xù)穿越豎井的施工方法，步驟 2中，洞門地下連續(xù)墻鑿除前應(yīng)在連續(xù)墻上打水平探孔，探孔分布在連續(xù)墻盾構(gòu)范圍邊緣 處，探孔穿透進(jìn)入地下連續(xù)墻以確認(rèn)地下連續(xù)墻與加固區(qū)的隔水情況；若發(fā)生透水現(xiàn)象采 取封堵導(dǎo)流措施，確保盾構(gòu)機(jī)穿越豎井時無地下水作業(yè)。
[0009] 本發(fā)明如上所述的高承壓水復(fù)雜地層條件下盾構(gòu)連續(xù)穿越豎井的施工方法，步驟 2,先由測量人員對洞門破除邊界進(jìn)行放樣，待下層洞門地下連續(xù)墻鑿出后，將豎井內(nèi)廢棄 混凝土清除，進(jìn)行隧洞底部回填，然后鑿出與之相鄰的上一層地下連續(xù)墻；豎井底部到隧洞 底部回填采用級配砂石，隧洞底部往上回填采用粉質(zhì)粘土，并分層進(jìn)行夯實(shí)，防止盾構(gòu)機(jī)沉 陷。
[0010] 本發(fā)明如上所述的高承壓水復(fù)雜地層條件下盾構(gòu)連續(xù)穿越豎井的施工方法，步驟 3中，洞內(nèi)管片位移監(jiān)測采用全站儀配鋁合金尺的測量方法，管片收斂通過收斂計(jì)測量。
[0011] 本發(fā)明如上所述的高承壓水復(fù)雜地層條件下盾構(gòu)連續(xù)穿越豎井的施工方法，進(jìn)一 步，所述豎井為二次襯砌豎井。
[0012] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明高承壓水復(fù)雜地層條件下盾構(gòu)連續(xù)穿越豎井的施工 方法對豎井進(jìn)行端頭加固以及預(yù)填土，比常規(guī)托架式過站節(jié)省洞門臨時密封措施，降低盾 構(gòu)機(jī)過井過程中漏水、涌砂及基坑周邊地面沉降等風(fēng)險。本發(fā)明方法極大地降低了盾構(gòu)穿 越豎井時高承壓水復(fù)雜地層對其產(chǎn)生的危險性，施工方法簡單、造價低，穿越豎井速度快、 工期短。
【附圖說明】
[0013] 圖1為豎井、隧道及加固區(qū)的俯視示意圖； 圖2為豎井、隧道及加固區(qū)的截面示意圖； 圖3為在連續(xù)墻上打水平探孔的示意圖； 圖4為分層破除豎井的洞門混凝土示意圖； 圖5為本發(fā)明高承壓水復(fù)雜地層條件下盾構(gòu)連續(xù)穿越豎井的施工方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 在此記載的實(shí)施例為本發(fā)明的特定的【具體實(shí)施方式】，用于說明本發(fā)明的構(gòu)思，均 是解釋性和示例性的，不應(yīng)解釋為對本發(fā)明實(shí)施方式及本發(fā)明范圍的限制。除在此記載的 實(shí)施例外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還能夠基于本申請權(quán)利要求書和說明書所公開的內(nèi)容采用顯而 易見的其它技術(shù)方案，這些技術(shù)方案包括采用對在此記載的實(shí)施例的做出任何顯而易見的 替換和修改的技術(shù)方案。
[0015] 圖5示出本發(fā)明高承壓水復(fù)雜地層條件下盾構(gòu)連續(xù)穿越豎井的施工方法流程圖。
[0016] 高承壓水復(fù)雜地層條件下盾構(gòu)連續(xù)穿越豎井的施工方法包括以下步驟： 步驟1，豎井端頭加固； 加固豎井端頭土體，增加土體的自穩(wěn)性確保不發(fā)生滲流，以保障盾構(gòu)機(jī)穿過豎井期間 洞門范圍內(nèi)土體處于安全狀態(tài)；如圖1和圖2所示，豎井端頭加固范圍為隧洞四周外擴(kuò)3m， 長度為沿隧洞前進(jìn)方向左右各9m;對于始發(fā)豎井和接收豎井加固范圍為垂直隧洞前進(jìn)方 向12m，長度為沿隧洞前進(jìn)方向9m;豎井端頭加固采用粧徑(}) 600mm@450mm的雙重管高壓旋 噴粧；加固土體的強(qiáng)度和滲透性滿足設(shè)計(jì)要求后，方可進(jìn)行洞門連續(xù)墻破除施工； 步驟2,洞門連續(xù)墻破除及豎井回填； 洞門圍護(hù)結(jié)構(gòu)地下連續(xù)墻鑿除前應(yīng)在連續(xù)墻上打水平探孔，如圖3所示，探孔分布在 連續(xù)墻盾構(gòu)范圍邊緣處，探孔穿透進(jìn)入地下