本发明涉及盾构施工技术领域,尤其是涉及一种tbm过复杂地质的施工方法。
背景技术:
盾构是一种用于隧道快速修建的先进工程机械,随着国内地铁隧道工程的不断增加,盾构施工的工况越来越复杂。
在地质施工中,会涉及到对不同地质情况的地层进行施工,盾构施工通常按照地层的硬度划分,包括硬岩地层掘进模式和软岩地层掘进模式。但是,实际的施工中,地形非常复杂,在山岭施工过程中,会遇到破碎带、蚀变岩及节理密集带。
在岩体破碎或极破碎地段,不宜使用tbm掘进段,其中除断层可以通过绕道钻爆提前处理外,但是岩体破碎、岩石抗压强度低、地下水丰富等原因,易发生tbm卡机被困事故。
通过蚀变岩地段,段通过花岗岩节理密集带或断层角砾岩地段,岩体极为破碎,自稳能力差,tbm通过时存在一定的风险,例如:开挖后工作面及拱顶坍塌、剥落,将tbm刀盘埋入,刀盘旋转困难,不能顺利通过,完成施工。
技术实现要素:
为解决上述技术问题,本发明的目的是提供一种tbm过复杂地质的施工方法。
本技术提供一种tbm过复杂地质的施工方法,包括以下步骤:
s1:超前地质预报:探测断层破碎带位置,规模及水量分布情况;
s2:当破碎带的规模小于第一预定规模时,进入步骤s3;当破碎带的规模大于第一预定规模,小于第二预定规模时,进入步骤s4;当破碎带的规模大于第二预定规模时,进入步骤s5;
s3:采用低转速、低推力、稳步掘进的方法直接通过;
s4:采用架立钢架,挂钢筋网,利用手喷砼系统向坍塌处喷砼及时封闭围岩,以减少围岩暴露时间并形成支护体系;
s5:采用预注化学浆加固地层缓慢通过预案。
可选地,步骤s4中,做超前支架。
可选地,步骤s4中,若所述支护体系或所述超前支架上方围岩垮塌,则用护盾及后方钢拱架背覆槽钢及钢板封闭塌腔,然后注浆固结护盾上方塌落围岩;在钢架背后立模浇筑砼回填,同时对破碎带前方进行注浆预加固地层,以减少或防止围岩变形,然后缓慢掘进通过。
可选地,步骤s5中,采用预注化学浆加固地层缓慢通过预案无法掘进时,采用迂回导坑,对破碎带钻爆法开挖,tbm步进通过。
本发明的技术方案与现有技术相比具有下列优点:
为使tbm在施工时能够安全、顺利的通过断层破碎带,施工中加强超前地质预报,及时探测出断层破碎带位置,规模及水量分布情况,以便在施工中根据破碎带的规模采取不同的应对措施,防止地层发生变形使tbm刀盘被卡,施工过程中减少或防止围岩变形,使tbm缓慢掘进,顺利通过。
具体实施方式
以下结合具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
在一种具体的实施方式中,本发明提供了一种tbm过复杂地质的施工方法,包括以下步骤:
步骤s1:超前地质预报:探测断层破碎带位置,规模及水量分布情况;
步骤s2:当破碎带的规模小于第一预定规模时,进入步骤s3;当破碎带的规模大于第一预定规模,小于第二预定规模时,进入步骤s4;当破碎带的规模大于第二预定规模时,进入步骤s5;
步骤s3:采用低转速、低推力、稳步掘进的方法直接通过;
步骤s4:采用架立钢架,挂钢筋网,利用手喷砼系统向坍塌处喷砼及时封闭围岩,以减少围岩暴露时间并形成支护体系;
步骤s5:采用预注化学浆加固地层缓慢通过预案。
为使tbm在施工时能够安全、顺利的通过断层破碎带,施工中加强超前地质预报,及时探测出断层破碎带位置,规模及水量分布情况,以便在施工中根据破碎带的规模采取不同的应对措施,防止地层发生变形使tbm刀盘被卡,施工过程中减少或防止围岩变形,使tbm缓慢掘进,顺利通过。
具体的,步骤s4中,做超前支架。
步骤s4中,若所述支护体系或所述超前支架上方围岩垮塌,则用护盾及后方钢拱架背覆槽钢及钢板封闭塌腔,然后注浆固结护盾上方塌落围岩;在钢架背后立模浇筑砼回填,同时对破碎带前方进行注浆预加固地层,以减少或防止围岩变形,然后缓慢掘进通过。
上述各具体的实施方式中,步骤s5中,采用预注化学浆加固地层缓慢通过预案无法掘进时,采用迂回导坑,对破碎带钻爆法开挖,tbm步进通过。
一种具体的实施例如下:
为使tbm在施工时能够安全、顺利的通过断层破碎带,施工中加强超前地质预报,及时探测出断层破碎带位置,规模及水量分布情况,以便在施工中及早采取对策。
断层破碎带规模较小时,采用低转速、低推力、稳步掘进的方法直接通过,围岩出露护盾后及时挂钢筋网,打锚杆,喷砼封闭,根据实际情况架立钢架,减少停机时间,防止地层发生变形使tbm刀盘被卡。
断层破碎带规模为中等规模时,坍塌较为严重,tbm直接掘进无法通过时,采用架立钢架,挂钢筋网,利用手喷砼系统向坍塌处喷砼及时封闭围岩,以减少围岩暴露时间并尽早形成支护体系,必要时可根据设计图纸施做超前支护;
若护盾上方围岩垮塌严重,可利用护盾及后方钢拱架背覆u14槽钢及钢板封闭塌腔,然后注浆固结护盾上方塌落围岩,以便减少往前继续掘进时的掉碴量;对撑靴处坍塌较严重部位,在钢架背后立模浇筑砼回填,同时对破碎带前方进行注浆预加固地层,以减少或防止围岩变形,然后缓慢掘进通过。
断层破碎带规模为较大规模,并伴有裂隙水时,先采用预注化学浆加固地层缓慢通过预案,如无法掘进通过则采用迂回导坑,对破碎带钻爆法开挖,tbm步进通过预案。
以上对本发明所提供的tbm过复杂地质的施工方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。