一种确保盾构近距离通过地下结构的方法
【专利摘要】本发明提供了一种确保盾构近距离通过地下结构的方法，其能对应不同的情况，确保盾构合理、安全地近距离通过地下结构。其包括以下步骤：（1）通过设计图纸和其他资料，熟悉地下结构的形式、尺寸、埋深，隧道轴线埋深的变化情况、平面位置的变化情况，以及地下结构和盾构隧道的相互位置关系；（2）对隧道周围需保护的重要地下结构进行勘测、并采取保护措施；（3）对盾构近距离通过地下结构的整个穿越过程进行数值模拟；其特征在于：通过步骤（1）、（2）和（3）的数据进行工程风险分析，并对工程的风险状况进行定量评估，进而确定施工方案，工程风险评估包括技术可行性评估和经济可行性评估，施工方案需同时满足技术可行性评估、经济可行性评估和定量评估。
【专利说明】一种确保盾构近距离通过地下结构的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种建筑工程【技术领域】的方法，具体是一种确保盾构近距离通过地下结构的方法。
【背景技术】
[0002]盾构法隧道施工是用盾构一边防止土砂的坍塌，一边进行开挖、推进，并在盾尾进行衬砌作业从而修建隧道的方法，是目前地铁建设和市政工程建设中的主要施工方法。在城市规划建设，特别是通常伴随地铁建设的沿线开发的增多，工程建设所面临的是越来越复杂的周边环境，穿越障碍物或近距离通过既有建筑物或建构物的情况也越来越多。施工人员会根据地质勘测结果确定施工方案，但由于盾构穿越地层的地质条件干变万化，岩土介质的物理力学性质也异常复杂，而工程地质勘察总是局部的和有限的，因而对地质条件和岩土介质的物理力学性质的认识总存在诸多不确定性和不完善性。因此如何确保盾构合理、安全地近距离通过地下结构已成为盾构法隧道工程中亟待解决的难题之一。
【发明内容】
[0003]针对上述问题，本发明提供了一种确保盾构近距离通过地下结构的方法，其能对应不同的情况，确保盾构合理、安全地近距离通过地下结构。
[0004]本发明是通过以下技术方案实现的，其包括以下步骤:
(1)通过设计图纸和其他资料，熟悉地下结构的形式、尺寸、埋深，隧道轴线埋深的变化情况、平面位置的变化情况，以及地下结构和盾构隧道的相互位置关系；
(2)对隧道周围需保护的重要地下结构进行勘测、并采取保护措施；
(3)对盾构近距离通过地下结构的整个穿越过程进行数值模拟；
其特征在于:通过步骤(I)、(2)和(3)的数据进行工程风险分析，并对工程的风险状况进行定量评估，进而确定施工方案，所述工程风险评估包括技术可行性评估和经济可行性评估，施工方案需同时满足所述技术可行性评估、所述经济可行性评估和所述定量评估。
[0005]其进一步特征在于:
其还包括下述步骤:(4)通过步骤(3)中数值模拟，确定重点保护穿越区段，将所述重点保护穿越区段的前20环?50环作为穿越管线的试掘进区间，并位于所述试掘进区间和地下结构上布置若干监测点，通过在所述试掘进区间进行试推进，并通过监测点实时监控，来摸索盾构推进参数和推进时盾构、土体、地下结构的响应规律；
步骤(4)中所述监测点包括沉降监测点和变形监测点，位于试掘进区间、平行于隧道轴线方向或者垂直于隧道轴线方向布置若干所述沉降监测点，在地下结构上布置若干所述变形监测点，
(5)对步骤(4)中所述重点保护穿越区段采用实时现场监测的信息化施工方式。
[0006]本发明综合采取了盾构近距离侧面通过地下结构时的多种保护技术措施，采取科学、合理、可靠的方法确定盾构的施工参数，并通过工程风险分析和风险的定量评估确定合适的施工方案，进而确保盾构合理、安全地近距离通过地下结构；由于盾构穿越地层的地质条件干变万化，岩土介质的物理力学性质也异常复杂，在重点保护穿越区段，通过对监测结果的分析，可以判别前一步施工工艺和施工参数是否符合预期要求，以确定和优化下一步施工参数，并且设置试掘进区间，通过在所述试掘进区间进行试推进，来摸索盾构推进参数和推进时盾构、土体、地下结构的响应规律，使得施工方案更加完善、合理，确保工程顺利进行并保护地下结构的安全。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1为本发明方法的流程框图。
【具体实施方式】
[0008]如图1所示，一种确保盾构近距离通过地下结构的方法，具体实施步骤如下:
(1)通过设计图纸和其他资料，熟悉地下结构的形式、尺寸、埋深，隧道轴线埋深的变化情况、平面位置的变化情况，以及地下结构和盾构隧道的相互位置关系；
(2)对隧道周围需保护的重要地下结构进行勘测、并采取保护措施；
(3)对盾构近距离通过地下结构的整个穿越过程进行数值模拟；
通过步骤(I)、(2)和(3)的数据进行工程风险分析，并对工程的风险状况进行定量评估，进而确定施工方案，工程风险评估包括技术可行性评估和经济可行性评估，施工方案需同时满足技术可行性评估、经济可行性评估和定量评估；
(4)通过步骤(3)中数值模拟，确定重点保护穿越区段，将重点保护穿越区段的前20环?50环作为穿越管线的试掘进区间，并位于试掘进区间、平行于隧道轴线方向或者垂直于隧道轴线方向布置若干沉降监测点，在地下结构上布置若干变形监测点，通过在试掘进区间进行试推进，并通过监测点实时监控，来摸索盾构推进参数和推进时盾构、土体、地下结构的响应规律；
(5)对步骤(4)中重点保护穿越区段采用实时现场监测的信息化施工方式；
在施工中还可以采取下述保障措施:
①盾构穿越重点保护区段过程中，如出现异常情况，应根据现场实时监测情况作出快速反应，决定是否需采用特殊的施工应对措施。
[0009]②加强设备管理，加强保养，配备足够的易损配件，如有异常时及时更换恢复，及时清洗注浆设备和管路，避免盾构在穿越过程中非正常停机。尽可能减少故障，确保盾构连续平稳掘进。
[0010]③各工种协同工作，避免各行其事。加强近距离侧面穿越期间的质量、安全管理工作。监测人员依照隧道推进进度执行测量计划，以约定的时间、频率对各观测点进行测量，并准确记录，及时上报。技术人员及时对观测数据进行分析，调整盾构掘进参数，并将结果(包括监测资料)及指令及时通知盾构施工人员。
【权利要求】
1.一种确保盾构近距离通过地下结构的方法，其包括以下步骤: (1)通过设计图纸和其他资料，熟悉地下结构的形式、尺寸、埋深，隧道轴线埋深的变化情况、平面位置的变化情况，以及地下结构和盾构隧道的相互位置关系； (2)对隧道周围需保护的重要地下结构进行勘测、并采取保护措施； (3)对盾构近距离通过地下结构的整个穿越过程进行数值模拟； 其特征在于:通过步骤(I)、(2)和(3)的数据进行工程风险分析，并对工程的风险状况进行定量评估，进而确定施工方案，所述工程风险评估包括技术可行性评估和经济可行性评估，施工方案需同时满足所述技术可行性评估、所述经济可行性评估和所述定量评估。
2.根据权利要求1所述的一种确保盾构近距离通过地下结构的方法，其特征在于:其还包括下述步骤:(4)通过步骤(3)中数值模拟，确定重点保护穿越区段，将重点保护穿越区段的前20环?50环作为穿越管线的试掘进区间，并位于所述试掘进区间和地下结构上布置若干监测点，通过在所述试掘进区间进行试推进，并通过监测点实时监控，来摸索盾构推进参数和推进时盾构、土体、地下结构的响应规律。
3.根据权利要求2所述的一种确保盾构近距离通过地下结构的方法，其特征在于:步骤(4)中所述监测点包括沉降监测点和变形监测点，位于试掘进区间、平行于隧道轴线方向或者垂直于隧道轴线方向布置若干所述沉降监测点，在地下结构上布置若干所述变形监测点。
4.根据权利要求2或3所述的一种确保盾构近距离通过地下结构的方法，其特征在于:对步骤(4)中所述重点保护穿越区段采用实时现场监测的信息化施工方式。
【文档编号】E21D9/14GK104514565SQ201310443692
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2013年9月26日 优先权日:2013年9月26日
【发明者】周栋 申请人:无锡瑞银信科技有限公司