[发明专利]盾构隧道遇基岩孤石地层预处理施工方法

说明书

本发明提供了一种盾构隧道遇基岩孤石地层预处理施工方法，该方法包括以下步骤：1)在待挖掘隧道线路范围内进行地质剖面物理勘探，将盾构机待掘进地层中存在基岩和/或孤石的地质段标识为不良地质段；2)在所述不良地质段范围内确定爆破孔位置，通过钻孔施工形成爆破孔；3)在形成的爆破孔中装入起爆药包，进行爆破作业；4)在爆破后的不良地质段范围内对破碎的围岩体进行分段注浆加固施工。使得盾构掘进施工顺利进行，能够提高施工进度，减少换刀次数。

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，具体涉及一种盾构隧道遇基岩孤石地层预处理施工方法。

背景技术

在使用盾构机挖掘隧道的过程中，待挖掘隧道区域地质条件往往非常复杂，其中存在基岩与孤石的地层强度极高，远远超过了盾构机的适应区间，容易导致盾构机无法顺利掘进。

发明内容

本发明的目的是针对陆地或海底待挖掘隧道段存在基岩或孤石的地层强度高的特点，提供一种盾构隧道遇基岩孤石地层预处理施工方法。

本发明提供的盾构隧道遇基岩孤石地层预处理施工方法包括以下步骤：1)在待挖掘隧道线路范围内进行地质剖面物理勘探，将盾构机待掘进地层中存在基岩和/或孤石的地质段标识为不良地质段；2)在所述不良地质段范围内确定爆破孔位置，通过钻孔施工形成爆破孔；3)在形成的爆破孔中装入起爆药包，进行爆破作业；4)在爆破后的不良地质段范围内对破碎的围岩体进行分段注浆加固施工。

具体地，在步骤2)中，所述钻孔施工包括陆地钻孔施工、陆地冲孔施工和海上钻孔施工；在所述不良地质段为陆地砂土或孤石地层的情况下，通过所述陆地钻孔施工形成爆破孔；在所述不良地质段为陆地基岩的情况下，通过所述陆地冲孔施工形成爆破孔；在所述不良地质段为海底基岩的情况下，通过所述海上钻孔施工形成爆破孔。

具体地，所述陆地钻孔施工包括以下步骤：使用全站仪对爆破孔的钻孔位置进行测量放线，以确定钻孔位置；在确定的钻孔位置处使用跟管钻机钻至表土层底部以形成钻孔；使用地质钻机将所述钻孔继续下钻至孤石层的预定位置处以形成爆破孔。

具体地，所述陆地冲孔施工包括以下步骤：在基岩表面呈梅花型布置冲孔位置；在确定的冲孔位置处使用凿岩钻机进行所述陆地冲孔施工以形成冲孔；在所述冲孔之间布置爆破孔位置；在确定的爆破孔位置处使用地质钻机钻孔以形成爆破孔。

具体地，所述海上钻孔施工包括以下步骤：使用经纬仪或全站仪确定海底基岩面的钻孔位置；将钻孔船移船至对正所述钻孔位置；在确定的钻孔位置处通过所述钻孔船使用钻机锤将钢套管锤击打入至所述海底基岩面；在所述钢套管中进行爆破孔钻孔作业，直至钻至基岩层设计深度位置以形成爆破孔。

具体地，所述将钻孔船移船至对正所述钻孔位置，包括：通过设置在所述钻孔船左右的四门八字锚控制所述钻孔船横向移动，通过设置在所述钻孔船前后的两门主锚控制所述钻孔船前后移动，以将所述钻孔船移船至对正所述钻孔位置。

具体地，在步骤3)中，针对存在基岩的不良地质段采用基岩爆破进行爆破作业，针对存在孤石的不良地质段采用孤石爆破进行爆破作业。

具体地，所述孤石爆破包括孤石单孔爆破和孤石多孔爆破；在所述爆破作业为所述孤石单孔爆破的情况下，所述爆破孔中装药段长度与孤石厚度相同；在所述爆破作业为所述孤石多孔爆破的情况下，相邻两个爆破孔中的其中一个爆破孔中装药段长度与孤石厚度相同，另一个爆破孔中装药段与爆破孔顶部和底部之间均留有预定距离。

具体地，所述基岩爆破包括以下步骤：在所述基岩表面采用矩形或梅花桩形布置所述爆破孔，其中每两排所述爆破孔之间按照预定间距排列，所述爆破孔的孔深超过所述基岩底部达预定深度，起爆药包装入深度超过基岩厚度；逐排对所述爆破孔进行爆破。