邻近工程建设过程中的盾构隧道变形控制方法
【专利摘要】本发明涉及一种邻近工程建设过程中的盾构隧道变形控制方法。本发明的目的是提供一种邻近工程建设过程中的盾构隧道变形控制方法，以主动、有效、动态的控制盾构隧道的变形，并达到对盾构隧道进行纠偏加固的目的。本发明的技术方案是：一种邻近工程建设过程中的盾构隧道变形控制方法，其特征在于：邻近盾构隧道的工程建设前，通过对盾构隧道现状及工程建设对盾构隧道的影响的评估，得出工程建设对盾构隧道影响的变形控制标准；邻近盾构隧道的工程建设中，监测盾构隧道的累计实际变形值和变形方向；当盾构隧道的累计实际变形值大于变形控制标准时，通过在变形方向注浆进行变形控制。本发明适用于地下工程技术领域。
【专利说明】
邻近工程建设过程中的盾构隧道变形控制方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种邻近工程建设过程中的盾构隧道变形控制方法。适用于地下工程技术领域。
【背景技术】
[0002]随着我国城市建设的发展和公共交通压力的增大，城市地铁网络越来越密集，在邻近运营地铁盾构隧道进行的工程建设日渐增多。由于地质的复杂性、城市地铁网络的密集性和工程建设的广泛性，邻近工程建设引起的地铁盾构隧道变形过大的事故日益增多，轻则影响地铁运营时速及乘坐舒适性，重则导致地铁列车脱轨、翻车等的安全事故甚至地铁线路中断。
[0003]虽然针对地铁盾构隧道的邻近工程建设保护措施较多，但仍有一些采取足够保护措施仍未能有效控制邻近盾构隧道变形的案例；另一方面，对于已运营且变形过大的地铁盾构隧道，虽然有个别纠偏方法应用，但尚未出现有效纠偏的成功案例。可见，针对地铁盾构隧道的变形控制和纠偏，尚未形成科学、有效、系统的防护及控制方法。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是:针对上述存在的问题，提供一种邻近工程建设过程中的盾构隧道变形控制方法，以主动、有效、动态的控制盾构隧道的变形，并达到对盾构隧道进行纠偏加固的目的。
[0005]本发明所采用的技术方案是:一种邻近工程建设过程中的盾构隧道变形控制方法，其特征在于:
[0006]邻近盾构隧道的工程建设前，通过对盾构隧道现状及工程建设对盾构隧道的影响的评估，得出工程建设对盾构隧道影响的变形控制标准；
[0007]邻近盾构隧道的工程建设中，监测盾构隧道的累计实际变形值和变形方向；
[0008]当盾构隧道的累计实际变形值大于变形控制标准时，通过在变形方向注浆进行变形控制。
[0009]步骤如下:
[0010]a、邻近盾构隧道的工程建设前，对盾构隧道的现状及工程建设对盾构隧道的影响进行评估，并提出工程建设对盾构隧道影响的变形控制标准；
[0011]b、邻近盾构隧道的工程建设中，预埋注浆管，该注浆管包括竖向控制管和水平控制管，其中竖向控制管的注浆区域位于盾构隧道下方，水平控制管的注浆区域位于邻近工程与盾构隧道之间；
[0012]C、邻近盾构隧道的工程建设中，实时监测盾构隧道，得到盾构隧道的累积实际变形值及变形方向，当盾构隧道的累计实际变形值大于变形控制标准时，执行步骤d;
[0013]d、通过往预埋的注浆管内注浆进行变形控制；
[0014]e、返回步骤c，直至邻近盾构隧道的工程建设完成。
[0015]所述水平控制管垂直于地面布置，距离盾构隧道由远到近布置有若干排;所述竖向控制管向下倾斜布置，距离盾构隧道由远到近布置有若干排。
[0016]注浆顺序为先水平控制管后竖向控制管，并且相对盾构隧道由远及近分排进行注浆。
[0017]所述注浆管的注浆区域布置在盾构隧道外的0.5?1.5倍盾构隧道直径范围内。
[0018]所述注浆管采用梅花型布置形式。
[0019]所述水平控制管的管间距在0.5m?1.5m之间。
[0020]所述盾构隧道的现状评估包括:
[0021]获得待评估盾构隧道的现状变形数据，管片结构参数和周围土体情况；
[0022]查明管片内部裂缝及渗漏点，并对其位置及规律进行分析；
[0023]所述工程建设对盾构隧道的影响评估包括:
[0024]邻近工程建设对盾构隧道的影响机理及风险分析；
[0025]邻近工程建设对盾构隧道影响的数值计算分析及综合评估；
[0026]通过评估，得出盾构隧道受邻近工程建设影响的预期变形趋势及预期变形值。
[0027]注浆材料采用水泥浆或水泥水玻璃双液浆。
[0028]本发明的有益效果是:在本发明所述的邻近工程建设过程中的盾构隧道变形控制方法中，通过盾构隧道现状评估、邻近工程建设影响评估、预埋注浆管和实时动态注浆控制方案，可以主动、有效、动态的对邻近工程建设的盾构隧道实施变形控制，更大限度地起到保护盾构隧道的作用，避免发生盾构隧道变形过大引起的安全事故。
[0029]本发明结合邻近工程建设施工过程，具有不影响盾构隧道、不额外占用施工作业空间、方便实施、综合效率高、社会成本低等优点，对保护盾构隧道、保证工程建设进度和综合造价、节约社会成本等具有重要意义。
【附图说明】
[0030]图1为本发明的流程图。
[0031]图2为本发明的剖面示意图。
[0032]图3为本发明水平控制管的地面布置示意图。
【具体实施方式】
[0033]如图1所示，本实施例为一种邻近工程建设过程中的盾构隧道变形控制方法，具体步骤如下:
[0034]a、邻近盾构隧道I的工程建设前，监测盾构隧道I，对盾构隧道的现状及工程建设对盾构隧道的影响进行评估，并提出工程建设对盾构隧道影响的变形控制标准。
[0035]盾构隧道I的现状评估包括:获得待评估地铁盾构隧道的现状变形数据，管片结构参数和周围土体情况;查明管片内部裂缝及渗漏点，并对其位置及规律进行分析。
[0036]工程建设对盾构隧道的影响评估包括:邻近工程建设对盾构隧道I的影响机理及风险分析;邻近工程建设对盾构隧道影响的数值计算分析及综合评估;通过评估，得出盾构隧道受邻近工程建设影响的预期变形趋势及变形值。
[0037]b、邻近盾构隧道I的工程建设前，根据评估得到的盾构隧道变形值及变形方向，结合工程建设的地质、周边环境、设计和施工方案等，在恰当的位置科学合理的预埋注浆管。
[0038]注浆管分为竖向控制管3和水平控制管2，其中竖向控制管3的注浆区域位于盾构隧道下方，水平控制管2的注浆区域位于邻近工程与盾构隧道之间，有效的注浆区域宜在盾构隧道外的0.5?1.5倍盾构隧道直径范围内(见图2)。
[0039]当变形控制方向主要为水平方向时，所进行的变形控制为水平控制，所在的注浆区域为水平控制管2的注浆区域;当变形控制方向主要为竖直方向时，所进行的变形控制为竖向控制，所在的注浆区域为竖向控制管3的注浆区域。
[0040]预埋注浆管可采用梅花形布置，围护墙上的竖向控制管3竖向间距根据注浆区域位置确定，地面的水平控制管2间距可在0.5m?1.5m之间，按Im控制(见图3)。预埋注浆管的角度应根据注浆区域及工程建设的条件综合确定，本实例中，水平控制管2的角度垂直于地面，水平控制管2距离盾构隧道由远到近布置有若干排;竖向控制管3斜向下与水平面有一定夹角，竖向控制管3距离盾构隧道由远到近布置有若干排。竖向控制管3的预埋顺序在邻近工程开挖时自上而下进行。
[0041]C、邻近盾构隧道I的工程建设中，实时监测盾构隧道，得到盾构隧道的累积实际变形值及变形方向，当盾构隧道的累计实际变形值大于变形控制标准时，执行步骤d;
[0042]d、通过往预埋的注浆管内注浆进行变形控制。
[0043]注浆顺序为先水平控制管2后竖向控制管3，并且相对盾构隧道I由远及近分排进行注浆，先远排注浆以形成止浆墙，有利于近排注浆发挥作用;邻近工程建设沿隧道方向分段进行时注浆亦分段进行。本实施例中的注浆材料根据盾构隧道I的变形控制要求确定，为水泥水玻璃双液浆。
[0044]本实施例在注浆过程中通过监测数据确定实际的盾构隧道变形值及变形方向，并迅速细化注浆参数(注浆材料、顺序、注浆压力和注浆量等)。
[0045]注浆时根据每排注浆后盾构隧道的反应，调整下一步的注浆参数;循环上一步(根据每排注浆后盾构隧道的反应调整下一排注浆的注浆参数)，直到注浆结束，达到预期的盾构隧道变形控制和加固效果。
[0046]e、返回步骤C，直至邻近盾构隧道I的工程建设完成。
【主权项】
1.一种邻近工程建设过程中的盾构隧道变形控制方法，其特征在于: 邻近盾构隧道的工程建设前，通过对盾构隧道现状及工程建设对盾构隧道的影响的评估，得出工程建设对盾构隧道影响的变形控制标准； 邻近盾构隧道的工程建设中，监测盾构隧道的累计实际变形值和变形方向； 当盾构隧道的累计实际变形值大于变形控制标准时，通过在变形方向注浆进行变形控制。2.根据权利要求1所述的邻近工程建设过程中的盾构隧道变形控制方法，其特征在于步骤如下: a、邻近盾构隧道的工程建设前，对盾构隧道的现状及工程建设对盾构隧道的影响进行评估，并提出工程建设对盾构隧道影响的变形控制标准； b、邻近盾构隧道的工程建设中，预埋注浆管，该注浆管包括竖向控制管和水平控制管，其中竖向控制管的注浆区域位于盾构隧道下方，水平控制管的注浆区域位于邻近工程与盾构隧道之间； C、邻近盾构隧道的工程建设中，实时监测盾构隧道，得到盾构隧道的累积实际变形值及变形方向，当盾构隧道的累计实际变形值大于变形控制标准时，执行步骤d; d、通过往预埋的注浆管内注浆进行变形控制； e、返回步骤C，直至邻近盾构隧道的工程建设完成。3.根据权利要求2所述的邻近工程建设过程中的盾构隧道变形控制方法，其特征在于:所述水平控制管垂直于地面布置，距离盾构隧道由远到近布置有若干排;所述竖向控制管向下倾斜布置，距离盾构隧道由远到近布置有若干排。4.根据权利要求3所述的邻近工程建设过程中的盾构隧道变形控制方法，其特征在于:注浆顺序为先水平控制管后竖向控制管，并且相对盾构隧道由远及近分排进行注浆。5.根据权利要求2或3或4所述的邻近工程建设过程中的盾构隧道变形控制方法，其特征在于:所述注浆管的注浆区域布置在盾构隧道外的0.5?1.5倍盾构隧道直径范围内。6.根据权利要求2或3或4所述的邻近工程建设过程中的盾构隧道变形控制方法，其特征在于:所述注浆管采用梅花型布置形式。7.根据权利要求2或3或4所述的邻近工程建设过程中的盾构隧道变形控制方法，其特征在于:所述水平控制管的管间距在0.5m?1.5m之间。8.根据权利要求1或2所述的邻近工程建设过程中的盾构隧道变形控制方法，其特征在于:所述盾构隧道的现状评估包括: 获得待评估盾构隧道的现状变形数据，管片结构参数和周围土体情况； 查明管片内部裂缝及渗漏点，并对其位置及规律进行分析。9.根据权利要求1或2所述的邻近工程建设过程中的盾构隧道变形控制方法，其特征在于:所述工程建设对盾构隧道的影响评估包括: 邻近工程建设对盾构隧道的影响机理及风险分析； 邻近工程建设对盾构隧道影响的数值计算分析及综合评估； 通过评估，得出盾构隧道受邻近工程建设影响的预期变形趋势及预期变形值。10.根据权利要求1所述的邻近工程建设过程中的盾构隧道变形控制方法，其特征在于:注浆材料采用水泥浆或水泥水玻璃双液浆。
【文档编号】E21D9/00GK105952462SQ201610453131
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年6月21日
【发明人】单通, 刘世明, 卢慈荣, 曹奕, 彭孔曙, 许原骑, 陈娟, 臧延伟
【申请人】中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司