软硬不均地层盾构施工孤石及基岩凸起处理方法与流程

本发明涉及一种软硬不均地层盾构施工孤石及基岩凸起处理方法。

背景技术：

随着经济的持续发展、综合国力的不断提升及高新技术的不断应用，隧道掘进机研发与制造不断进步，地下轨道交通的建设迅猛发展，有效的缓解了城市交通拥堵，提升了城市现代化水平。

我国广州、深圳等软硬岩地层地铁施工过程中，经常遇到岩质坚硬的孤石及基岩凸起侵入盾构掘进区间，极易造成盾构刀盘频繁被卡甚至严重变形，延误工期造成巨大经济损失，甚至会导致工作面喷涌、塌方，引起突发地质灾害。

技术实现要素：

本发明为了解决上述问题，提出了一种软硬不均地层盾构施工孤石及基岩凸起处理方法，本发明能够确保土压平衡盾构可以在软硬不均地层安全高效施工。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种软硬不均地层盾构施工孤石及基岩凸起处理方法，包括以下步骤：

根据地质详勘，由地面进行引孔施工至孤石及基岩凸起顶面；

对盾构线路中的孤石及基岩凸起进行取孔，根据炮孔的孔距、排距，布设pvc护管，护管设置有堵头；

验收炮孔，并进行炮孔装药：

对炮孔覆盖，并记性起爆、取芯检测：

检测合格后进行注浆及地面加固，地表封孔。

进一步的，选用钻杆垂直取孔，炮孔的孔距、排距通过测量仪器设备定位；炮孔布置必须超出孤石、基岩凸起范围一定距离以上，以保证爆破效果。

进一步的，所述pvc护管管底安装胶带密封的堵头。

进一步的，钻孔过程中记录岩面高度即覆盖层厚度和岩石中炮孔长度。

进一步的，将乳化炸药装入预先埋设的pvc护管中并安放多发雷管，相邻两组药包间设置一定长度的间隔段，装药长度大于需要爆破岩层的厚度。

更进一步的，乳化炸药包的脚线总长度大于孔深一定长度，并在脚线上进行标记，该标记处到pvc护管底部的长度等于全炮孔深度。

进一步的，利用钢支架对炮孔架空防护、重型压盖，所述钢支架上设置有钢筋网片，钢筋网片上码放有混凝土块。

进一步的，孤石每处取芯至少两处，其中一处需位于孤石中心位置处；基岩凸起每处取芯至少三处，取芯深度达到设计深度，对取出的岩芯裂度进行分析、判断，以抽取出的完整岩芯单向长度小于等于设定值为合格，若不合格，则补孔进行二次爆破。

进一步的，采用袖阀管后退式分段注浆工艺在爆破孔位置注浆，对孤石及基岩凸起位置的破碎土体进行加固，隧道范围内选用单液浆，隧道外排1m选用水泥和水玻璃双液浆加固地层。

进一步的，采用水泥砂浆对边界探测孔和爆破钻孔进行封孔，水泥砂浆配合比水泥：砂：水＝0.24:1:0.29，浆液中加入适量速凝剂。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明对存在的孤石、基岩凸起采用“内部作用药包”进行预处理，可有效提高孤石爆破精准度，同时可显著缩短施工工期，降低孤石处理费用，确保土压平衡盾构安全高效的通过软硬不均地层。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1是本发明的装药结构图；

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在本发明中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本发明各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本发明中任一部件或元件，不能理解为对本发明的限制。

本发明中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本发明中的具体含义，不能理解为对本发明的限制。

本发明对存在的孤石、基岩凸起采用“内部作用药包”进行预处理，具体技术方案如下：

s1、根据地质详勘，由地面1采用百米钻进行引孔施工至孤石及基岩10的凸起顶面；

s2、采用履带锚固机对盾构线路中的孤石及基岩10进行取孔：

1)选用直径108mm钻杆垂直取孔，炮孔的孔距、排距通过全站仪等测量仪器设备定位；由于孤石、基岩凸起边界存在不精确性，炮孔布置必须超出孤石、基岩10凸起范围2m，以保证爆破效果；

2)布设直径75mm的pvc护管2，管底安装胶带密封的堵头，防止异物掉入堵塞炮孔；

3)钻孔过程中记录岩面高度即覆盖层3厚度、岩石中炮孔长度；

s3、炮孔验收：

炮孔钻好后，由技术人员验收，炮孔上下通畅可装入套管及药包为合格，并做好护壁及成孔保护，验收合格后方可装药施工；

s4、炮孔装药：

将乳化炸药7装入预先埋设的pvc护管2中并安放4发雷管9，相邻两组药包间设置一定长度的间隔段8。装药长度大于需要爆破岩层的厚度。药包的脚线4总长度大于孔深2m，并在脚线4上系上小红布条等明显标识物以做标记，该标记处到pvc护管2底部的长度等于全炮孔(覆盖层厚度+岩石炮孔深度)深度。装药完成后，用黄沙5灌满炮孔；

s5、炮孔覆盖：

为防止爆破导致泥水飞溅及pvc护管2凸起，对炮孔架空防护、重型压盖，架空高度0.6m。采用整体焊接、尺寸为2.0m×2.0m×1.2m(长×宽×高)的钢支架笼架空，支架笼底部焊接或铆接钢筋网片，钢筋网片上捆绑2层竹片，竹片上码放混凝土块，配重后的每个支架笼重量大于2000kg；

s6、起爆、取芯检测：

1)爆破采用导爆索6通过排间毫秒延期方式爆破，每个炮孔内装4发雷管9，专用起爆器起爆。一次起爆炮孔数根据所允许起爆的最大段药量而确定；

2)爆破后进行取芯检测爆破效果，孤石每处取芯2处，其中一处需位于孤石中心位置处；基岩凸起每处取芯3处。取芯深度达到设计深度(区间隧道底部以下2m范围)；

3)对取出的岩芯裂度进行分析、判断，以抽取出的完整岩芯单向长度≤25cm为合格，若不合格，则补孔进行二次爆破；

s7、注浆及地面加固

采用袖阀管后退式分段注浆工艺在爆破孔位置注浆，对孤石及基岩凸起10位置的破碎土体进行加固。为更好的控制注浆浆液扩散范围，隧道范围内选用单液浆，隧道外排1m选用水泥+水玻璃双液浆加固地层。

s8、地表封孔

采用水泥砂浆对边界探测孔和爆破钻孔进行封孔，水泥砂浆配合比水泥：砂：水＝0.24:1:0.29，浆液中加入适量速凝剂，速凝剂参量现场调配，封孔质量必须经现场管理人员验收合格。

当然，上述参数可以根据具体情况进行调整。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。