[发明专利]黏性土地层土压平衡盾构日掘进产量及工期确定方法

说明书

本发明提供了一种黏性土地层土压平衡盾构日掘进产量及工期确定方法，其特征在于包括如下步骤：1)沿隧道走线方向将黏性土地层依次连续划分成若干段地层，测定每段地层的塑性指数；2)计算不同段地层的土压平衡盾构机掘进的单位体积土体耗能指数；3)计算不同段地层的土压平衡盾构机的每小时掘进产量；4)计算不同段地层的土压平衡盾构机的日掘进产量；5)计算不同段地层的土压平衡盾构掘进工期；6)将步骤(5)计算得到的不同段地层的土压平衡盾构掘进工期累加，即得到该黏性土地层的土压平衡盾构机掘进总工期。本发明根据已有土压平衡盾构在不同塑性指数地层中的掘进参数，可简便计算相应土压平衡盾构在不同地层的掘进产量，可应用于不同土性地层的盾构施工指标计算，具有较好的实用价值。

技术领域

本发明属于土压平衡盾构施工及工程造价技术领域，具体涉及一种黏性土地层土压平衡盾构日掘进产量及工期确定方法。

背景技术

随着我国城市化建设步伐的不断加快，地下空间建设受到前所未有的重视与开发，各类市政管廊建设工程数量和规模将快速增加，总工程投资急剧攀升。然而，受我国幅员辽阔，地质条件多样复杂影响，在已有的盾构隧道建设中出现大量复合地层，在数公里范围内可能存在好几种工程地质，其中包括黏性土地层。土压平衡盾构在不同的地层中施工表现及速率不尽相同，有时甚至出现日掘几十米与寸尺难进的巨大落差，给业主及施工单位造成了重大工期和造价估算失误与损失。面对我国未来巨大盾构隧道的建设规模，如何基于已有盾构在不同地层中的施工经验，建立黏性土地层土压盾构日掘进产量及工期确定方法对于盾构隧道的产量估算、工期计划和成本预算具有重要价值。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种黏性土地层土压平衡盾构日掘进产量及工期确定方法，其根据已有土压平衡盾构在不同塑性指数地层中的掘进参数，可简便计算相应土压平衡盾构在不同地层的掘进产量，可应用于不同土性地层的盾构施工指标计算，具有较好的实用价值。

本发明所采用的的技术方案如下。

黏性土地层土压平衡盾构日掘进产量及工期确定方法，其特征在于包括如下步骤：

1)沿隧道走线方向将黏性土地层依次连续划分成k段地层，于每段地层钻孔并测定钻孔所取土样的塑性指数，以每段地层中所有钻孔所取土样的塑性指数的平均值表示该段地层的塑性指数I_P，并以I_Pi表示第i段地层的塑性指数；其中，i为从1至k的常数，k为地层的总段数；

2)依据步骤(1)测得的塑性指数I_Pi，计算不同段地层的土压平衡盾构机掘进的单位体积土体耗能指数SE_i；

3)依据步骤(2)计算的单位体积土体耗能指数SE_i，计算不同段地层的土压平衡盾构机的每小时掘进产量NPR_i；

4)依据步骤(3)计算的每小时掘进产量NPR_i，计算不同段地层的土压平衡盾构机的日掘进产量M_i；

5)依据步骤(4)计算的日掘进产量M_i，计算不同段地层的土压平衡盾构掘进工期T_i；

6)将步骤(5)计算得到的不同段地层的土压平衡盾构掘进工期T_i累加，即得到该黏性土地层的土压平衡盾构机掘进总工期T。

作为具体技术方案，所述步骤(1)中每段地层的钻孔数量不少于2个。

作为具体技术方案，所述步骤(1)中每段地层的钻孔之间的距离控制为30～50m。

作为具体技术方案，所述步骤(1)中塑性指数采用液、塑限联合测定法进行检测。