[发明专利]一种富水砂层盾构掘进渣土改良施工试验方法

说明书

一种富水砂层盾构掘进渣土改良施工试验方法，包括如下步骤：1、将预制的改良剂分别加入盾构机刀盘、土仓和螺旋输送机中。2、确定改良剂参数：选取盾构前100m为试验段，设置同一掘进参数，并设置不同的改良剂参数，在试验段试掘进。3、测量掘进后隧道参数、出土量和渣土改良参数并调整改良剂参数，确定正式掘进时的改良剂参数。4、确定掘进参数：改良剂参数相同，盾构机通过不同的掘进参数下在试验段试掘进。5、测量掘进后隧道参数、出土量和渣土改良参数并调整掘进参数，确定盾构机正式掘进参数。解决了现有技术中由于改良剂参数和掘进参数设置不合理，导致渣土改良效果不佳，降低掘进速度，增大盾构机磨损。

技术领域

本发明涉及盾构施工技术领域，尤其涉及到一种富水砂层盾构掘进渣土改良施工试验方法。

背景技术

土压平衡盾构机在地铁区间隧道施工中的应用非常广泛，但因本身设计原因，土压平衡盾构机在全断面富水砂层中掘进施工难度较大，存在沉降大、掘进困难，开挖面围岩土体稳定性不易保持等问题。

由于富水砂层渣土流塑性差，摩擦系数大，强度高，进而导致盾构机推力大大增加，出土不易，导致盾构机磨损严重，且降低掘进速度甚至无法推进。目前，为解决上述问题，通过添加渣土改良剂来增加渣土的流塑性，同时减小对盾构机的磨损。但是，由于改良剂的组份及添加比例不同，导致渣土的改良效果不同，进而不能最大程度的解决掘进过程中盾构机磨损严重、掘进速度慢的问题。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明通过在试验段进行试掘进，进而确定最佳的改良剂参数和掘进参数，解决了现有技术中盾构掘进过程中由于设置的改良剂参数和掘进参数不合理，导致渣土改良效果不佳，降低掘进速度，增大盾构机磨损。

（二）发明内容

针对现有技术中的上述缺陷，本发明提供了一种富水砂层盾构掘进渣土改良施工试验方法，具体技术方案如下：

一种富水砂层盾构掘进渣土改良施工试验方法，富水砂层包括中砂地层、粗砂地层和沙砾地层，包括如下步骤：

S001、将预制的改良剂分别加入盾构机刀盘、土仓和螺旋输送机中；

S002、确定改良剂参数：选取盾构前100m为试验段，设置掘进参数，并设置不同的改良剂参数，在试验段试掘进；改良剂参数包括改良剂添加量和改良剂组份；

S003、测量掘进后隧道参数、出土量和渣土改良参数并调整改良剂参数，确定正式掘进时的改良剂参数；

隧道参数包括隧道沉降量和地表沉降量，渣土改良参数包括刀盘扭矩和土仓压力；

S004、确定掘进参数：改良剂参数相同，盾构机通过不同的掘进参数下在试验段试掘进；

掘进参数包括刀盘转速、掘进速度和螺旋输送机速度；

S005、测量掘进后隧道参数、出土量和渣土改良参数并调整掘进参数，确定盾构机正式掘进参数。

进一步，改良剂包括膨润土悬浮液；改良剂添加量为膨润土悬浮液与渣土的体积比，体积比为1.5:10~2.5:10。

进一步，在S002中，

将盾构前100m分为第一试验段、第二试验段和第三试验段；

第一试验段为0~30m，第二试验段为30~60m，第三试验段为60~100m；

在第一试验段，添加的膨润土悬浮液与渣土的体积比为1.5:10；在第二试验段，添加的膨润土悬浮液和渣土的体积比为2:10；在第三试验段，添加的膨润土悬浮液和渣土的体积比为2.5:10。