[发明专利]一种地铁隧道掘进暗挖方法

说明书

本发明属于隧道工程技术领域，具体涉及一种地铁隧道掘进暗挖方法。本方法包括地层组合工程性质模型计算以及隧道浅埋暗挖施工两大步骤；地层组合工程性质模型计算步骤包括将隧道沿线地层划分为层组和亚组两个层级，划分后的地层组合通过“层组+亚组”表示；且选择地表至隧底以下50m范围内的地层进行组合，代入地层组合工程性质模型中进行计算分析，而后进行隧道浅埋暗挖施工流程。本发明通过对隧道工程建设影响深度50m范围内的工程地质层组进行划分及深入分析，以对整个场地工程地质层组进行总体概化，并能紧接施工流程，确保浅埋暗挖隧道施工过程安全、顺利进行。

技术领域

本发明属于隧道工程技术领域，具体涉及一种地铁隧道掘进暗挖方法。

背景技术

隧道浅埋暗挖法施工作为城市地铁工程施工中经常运用的一种施工方法，具有造价低、灵活多变、对交通和周边环境干扰较小等特点，在地铁方面已有多个成功先例，施工技术也日趋成熟。实际施工过程中，人们逐渐发现：一方面，浅埋暗挖隧道的开挖会引起地表沉降和地层变形，当沉降变形过大时会增大施工风险和影响地面建筑物的安全。又由于同一区域内地表地层的历史成因相近，主要地层组合的成分和分布有规律可循，是否能够对其组合规律进行总结，从而能更方便、直观地对城市的浅部地层的工程地质条件与特征进行深入分析和精确选址，以便尽可能的避免出现地表沉降和地层变形现象，为本领域技术人员所亟待解决的一大难题。而另一方面，当选址完成后，又是否能够进一步改良现有的地铁隧道掘进暗挖结构，使之能确保浅埋暗挖隧道施工过程安全、顺利进行，甚至能有效地控制隧道浅埋暗挖所引起的地表沉降和拱顶变形状况，降低施工风险，更是本领域技术人员近年来所亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种地铁隧道掘进暗挖方法，其通过对隧道工程建设影响深度50m范围内的工程地质层组进行划分及深入分析，以对整个场地工程地质层组进行总体概化，并能紧接施工流程，确保浅埋暗挖隧道施工过程安全、顺利进行，同时能有效地控制后续施工流程所引起的地表沉降降和拱顶变形状况，以降低施工风险。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种地铁隧道掘进暗挖方法，其特征在于：本方法包括地层组合工程性质模型计算以及隧道浅埋暗挖施工两大步骤，其中：

所述地层组合工程性质模型包括以下子步骤：

(1)、将隧道沿线地层划分为层组和亚组两个层级，划分后的地层组合通过“层组+亚组”表示，其中层组以罗马数字“I”、“II”、“III”…表示，而亚组以“英文字母+阿拉伯数字”表示，具体如下：

1.1)、根据沉积年代和成因类型划分层组；地表最上一层为填地层,其余下方各地层需要依据当地的地勘资料来对应地质年代表进行划分至纪(系)层；而若各地层均为同一纪(系)的地层，则需根据其成因类型的不同分为冲击层、植物层、冲击层、洪积层、坡积层残积层、风积层、湖积层、沼泽沉积层、海相沉积层、海陆交互沉积层、冰积层、冰水沉积层、火山堆积层、崩积层、滑坡堆积层、泥石流堆积层、生物堆积层、化学堆积层和成因不明堆积层；对上述划分后的层组，自上到下，按照罗马数字的次序编号为“I”、“II”、“III”…；

1.2)、亚组需根据地层的土体状态划分；对同一层组的地层，首先分为用字母c表示的黏土和用字母s表示的砂土两大类；其中：黏土的含水率在土体状态上用其液性指数描述，可以此划分为坚硬、硬塑、可塑、软塑、流塑五类，其中坚硬～硬塑状态用c₁表示，可塑状态用c₂表示，软塑～流塑状态用c₃表示；砂土按照密实度分为松散、中密和密实三类，分别用s₁、s₂、s₃表示砂土的状态；用字母r表示基岩；

(2)、以步骤(1)的层组划分结果为基础，选择地表至隧底以下50m范围内的地层进行组合，代入如下地层组合工程性质模型中：