[发明专利]一种在岩溶区下穿建筑群的盾构掘进施工方法

权利要求书

1.一种在岩溶区下穿建筑群的盾构掘进施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、调查建筑物安全现状，布设监测系统；

b、岩溶预探测及预处理；

c、盾构试掘进，确定施工参数和渣土改良工艺参数；

d、正式掘进施工，并予以渣土改良、同步注浆及二次补强注浆；

e、盾构掘进过程中岩溶探测及处理；

f、隧道壁后岩溶探测及处理；

g、先行洞探查及处理后行洞溶洞。

2.根据权利要求1所述在岩溶区下穿建筑群的盾构掘进施工方法，其特征在于，在步骤a中，利用精密水准仪，铟钢尺对建筑物进行沉降观测和倾斜测量，并根据建筑物类型获得其安全现状及剩余结构变形能力；所述监测系统包括建筑物沉降监测、相对倾斜监测和裂缝监测，通过密水准仪和铟钢尺实现沉降监测和相对倾斜监测，通过金属棒和游标卡尺完成裂缝监测；整个施工过程中加强监测并反馈监测信息以指导施工。

3.根据权利要求1所述在岩溶区下穿建筑群的盾构掘进施工方法，其特征在于，在步骤b中，所述岩溶预探测即在具有钻孔探测工作面的地段通过垂直钻孔或倾斜钻孔的方式探明岩溶处理范围和岩溶发育状况；所述岩溶发育状况包括岩溶大小及充填情况；所述岩溶处理范围即根据建筑物类型、岩溶形态与大小、岩溶与建筑物相对位置关系评估盾构掘进过程中岩溶对建筑物影响，进而确定岩溶处理范围；

所述岩溶预处理即根据已探明单个溶洞大小及充填情况选择相应加固方法，所述溶洞为全充填溶洞、半填充或未填充溶洞；溶洞的加固方法为注浆加固处理方法，具体如下：

对于全充填溶洞：采用袖阀管对溶洞内充填物进行分层压密注浆；

对于半填充和未填充溶洞：采用吹砂+化学灌浆的方法；

注浆顺序如下：由外向内进行，先对溶洞边界予以双液浆充填，阻断浆液漏失通道后，再逐步向内用水泥浆对溶洞区中部灌浆压密；

其中，为防止邻孔串浆降低注浆效果，注浆须跳孔进行；

岩溶预处理完后，对注浆效果进行检验，检验方法为钻孔抽芯法结合随机原位标贯试验，检测数量为注浆孔数量的1％，且每个溶洞检测数量不少于1个检测钻孔。

4.根据权利要求1所述在岩溶区下穿建筑群的盾构掘进施工方法，其特征在于，在步骤c中，根据盾构试掘进确定施工参数；所述施工参数包括总推力：1300～1600t，推进速度：5～10mm/min，刀盘扭矩：3.0～3.5MN·m，土仓压力：1.2～1.4Bar，同步注浆率为300％，同步注浆压力：2.0～4.0Bar；

通过盾构试掘进确定泡沫剂渣土改良的工艺参数，其中，泡沫原液浓度为3～5％，发泡率为10～20倍，注入率为5～10％。

5.根据权利要求1所述在岩溶区下穿建筑群的盾构掘进施工方法，其特征在于，在步骤d中，所述二次补强注浆即在盾构机通过后予以管片壁后二次注浆施工，达到加固土体和加固充填空洞的目的；

所述同步注浆及二次补强注浆浆液均为水泥+水玻璃双液浆，其中，水泥浆水灰比为1:1，水玻璃溶液成分为水玻璃和水，水玻璃浓度为30～40°Be＇，其体积配合比为水玻璃：水＝1:1～1:2；所述水泥浆和水玻璃溶液体积配合比为4:1～6:1；浆液配比应在现用配比基础上进行现场试配确定，并根据现场掘进条件予以调整和优化。

6.根据权利要求1所述在岩溶区下穿建筑群的盾构掘进施工方法，其特征在于，在步骤e中，所述盾构掘进过程中岩溶探测及处理即在无法实施地面钻孔探测地段，运用盾构机前端超前钻设施探明隧道掘进方向内岩溶发育状况，并通过加密钻孔对溶洞予以注浆加固处理。

7.根据权利要求1所述在岩溶区下穿建筑群的盾构掘进施工方法，其特征在于，在步骤f中，所述隧道壁后岩溶探测及处理即运用地质雷达扫描辅以隧道内钻孔的方式对已成型隧道管片壁后土体进行岩溶探测，并对已探明溶洞加密钻孔进行注浆加固处理，其中钻孔及注浆通过管片预留孔口进行。

8.根据权利要求1所述在岩溶区下穿建筑群的盾构掘进施工方法，其特征在于，在步骤g中，所述先行洞探查及处理后行洞溶洞即在无法实施地面钻孔探测地段通过在先行洞隧道相应范围运用地质雷达扫描辅以隧道内钻孔的方式探明另一条隧道未施工段地质情况并予以注浆加固处理。