盾构隧道下穿浅覆土河床施工方法

摘要

本发明公开了一种盾构隧道下穿浅覆土河床施工方法，主要步骤包括：工程调研，下穿河床的类比、计算分析，方案研究及确定、确定辅助措施及初设盾构参数，下穿河床盾构施工等；其中辅助措施主要采用地基加固、设置抗浮板、地表压重等地表、地层辅助措施和在每环管片背面贴海绵等；初设盾构参数主要包括土压力、出土量控制、推进速度、注浆量、管片拼装、盾尾防水等参数的设置；在下穿河床盾构施工过程中，采用计算机实时监控系统全程监测隧道沉降、位移、收敛等情况。该施工方法可适用于下穿浅覆土河床等环境下的盾构施工，并避免施工过程中产生涌水、坍塌等事故，确保施工安全。

主权项

1.盾构隧道下穿浅覆土河床施工方法，包括下述主要步骤：第一，工程调研；第二，下穿河床的类比、计算分析；第三，方案研究及确定，确定辅助措施及初设盾构参数：(1)、辅助措施主要包括地表、地层辅助措施和管片辅助措施：①地表、地层辅助措施主要包括：(a)、地基加固：为了浅覆土段的施工安全和隧道在运营阶段的安全，在下穿段隧道顶部距规划河床覆土厚度在5m以下的段落，均采用深层水泥土搅拌桩加固地层，搅拌桩顶部达规划河床即可；地基加固后的指标为：无侧限抗压强度qu≥0.8MPa，渗透系数K≤1×10-8cm/s；(b)、设置抗浮板：为防止下穿浅覆土段河床盾构推进过程中盾构机抬头，在规划河床表面灌注厚50cm的混凝土抗浮板，抗浮板两侧设φ600钻孔抗拔桩，桩长为板下15m；设顶纵梁将钻孔灌注桩与保护板连为一体；(c)、地表压重：施工前对现有河床段局部覆土不足盾构直径D的段落采用袋装钢渣或黄沙压重，以增加覆土厚度，换算覆土厚度应≥1D；待满足覆土要求后方可通过盾构；隧道施工完成后，待洞内注浆浆液达到设计强度后，分期卸载上部压重，同时对隧道变形、隆起进行监测，并据监测结果调整卸载时间和卸载值；地表压重范围包括：横向：以隧道中线为中心，左右两侧宽度根据隧道宽度调整；纵向：浅覆土段整段；②管片辅助措施主要为：盾构穿越河床时，盾尾油脂压注到位以保证盾尾密封；如果盾尾密封存在问题，在每环管片背面贴海绵；(2)、盾构掘进参数初设如下：①土压力：下穿河床时测量河底水深，复核隧道覆土层的厚度，计算出设定土压力，其波动值控制在0.02MPa以内；②出土量控制：控制盾构出土量不能超挖，欠挖控制在3％以内，同时视监测情况合理调整出土量；③推进速度：均匀连续推进，推进速度控制在2-3cm/min；④注浆量：同步注浆量初设为2.6～2.8m3/环，浆液稠度9～11cm，同步注浆压力比正面土压力大0.1-0.2MPa；每拼装两环即对后面两环管片进行复合早凝浆液二次压注；二次注浆压力控制在0.5Mpa以下；注浆流量控制在10～15L/min，注浆量约0.5m3/环；⑤管片拼装：管片采用通缝拼装，并严格采取“居中拼装”；无法居中拼装且曲线管片无法满足纠偏时，采用软木楔子进行调整；⑥盾尾防水：盾构穿越河床时，盾尾油脂压注到位以保证盾尾密封，隔断后部渗水通道；第四，下穿河床盾构施工：在下穿河床盾构施工过程中，采用计算机实时监控系统全程监测隧道沉降、位移、收敛情况；沉降、位移、收敛值大于基准时，及时优化盾构施工参数，使之小于基准；直至下穿河床段施工完成；盾构进入前须将盾构姿态、管片姿态调整到位；穿越河床时不要向上抬头，不在下穿河床时超量纠偏，蛇行摆动；不在盾构机推进及管片拼装时后退；管片严格居中安装，消除管片碎裂，并及时纠偏；每推进5环复测一次导线点。