深圳地铁工程软土地层既有盾构法隧道防渗漏保护施工工法.doc

软土地层既有盾构法隧道防渗漏保护技术 工法发明 说 明 书 摘 要 本发明公开一种软土地层既有盾构法隧道防渗漏保护方法，该方法首先获取含隧道在内的浅层土的土层划分信息，确定土层的渗透系数，通过土层的渗透系数和衬砌的渗透系数获得理论最大渗水量，并在隧道理论最大渗水量的位置、隧道结构纵向反弯点的位置和隧道衬砌接缝处布设检测点，当在检测点处发生渗漏时，及时采取堵漏措施，隧道防水防漏效果明显，该方法简单，运行成本低。 摘 要 附 图 权 利 要 求 书 1、一种软土地层既有盾构法隧道防渗漏保护方法，其特征在于包括以下步骤： 第一步，获取含隧道在内的浅层土的土层划分信息，确定土层的渗透系数； 第二步，确定衬砌的渗透系数； 第三步，确定隧道结构理论最大渗水量的位置第四步，确定隧道结构纵向反弯点的位置第五步，在检测点布设渗漏检测仪所述的检测点是指第三步确定的隧道结构理论最大渗水量的位置和第四步确定的隧道纵向结构反弯点的位置第六步，布设在检测点的渗漏检测仪进入报警状态时，在隧道渗漏处内外采取堵漏措施。 2、根据权利要求1所述的软土地层既有盾构法隧道防渗漏保护方法，其特征在于：所述的浅层土的土层划分是指：利用孔压式静力触探确定土体的贯入阻力、孔隙水压力与深度的关系曲线，检测深度为隧道中心线埋深的1.5倍，沿隧道纵向每75m布置一个检测孔画出以孔隙水压力与贯入阻力之比为横轴，以贯入阻力与初始地层应力之比为纵轴的关系图，并将该图划分若干不同土性特征区以此代表不同土的类型；将实测的静力触探曲线的数据标于该图以判断场地土层的类型；再根据土的类型对照贯入阻力曲线与孔隙水压力分布曲线，确定现场土层划分信息、根据权利要求1所述的软土地层既有盾构法隧道防渗漏保护方法，其特征在于：所述的渗透系数满足以下公式： 其中，k为土体的渗透系数；KD为无量纲渗透系数指标；a为孔压静力触探探头横截圆面的半径；g为水的容重；U为锥入速率；s‘为初始竖向有效应力。所述的无量纲渗透系数指标满足以下公式： 其中，Bq为无量纲孔隙压力比；Qt为标准化无量纲锥入阻力所述的无量纲孔隙压力比满足以下公式： 其中，ua为绝对孔隙压力；us为初始静孔隙水压；qt为修正的锥尖阻力；s为初始总的竖向压力所述的标准化无量纲锥入阻力满足以下公式： 、根据权利要求1所述的软土地层既有盾构法隧道防渗漏保护方法，其特征在于：所述的衬砌的渗透系数满足如下公式： 其中，Dm为衬砌的平均渗水高度；T为恒压时间；HL为以水柱高度表示的水压力；l为混凝土的吸水率。 、根据权利要求所述的软土地层既有盾构法隧道防渗漏保护方法，其特征在于：衬砌的平均渗水高度通过以下步骤获得：取3个隧道衬砌试件安装在混凝土抗渗仪上，将水压力加压至1.2MPa并记录时间，8小时后取出试件用压力机将试件切开，将切开面的底边按长度十等分，查看出线水痕的位置，在各等分点处量出渗水高度取单个试件各等分点处的渗水高度平均值作为单个隧道衬砌试件的渗水高度取3个单个隧道衬砌试件的渗水高度的平均值作为衬砌的平均渗水高度、根据权利要求1所述的软土地层既有盾构法隧道防渗漏保护方法，其特征在于：所述的理论最大渗水量的位置通过以下步骤获得： 根据隧道设计图及第一步获得的土层划分确定隧道所穿越的土层确定隧道结构的理论渗水量所述的隧道结构的理论渗水量满足以下公式： 其中H为地表压力水头；h为隧洞中心埋深；hr为内壁水压力；R为隧道外径；r为隧道内径；a为半无限介质映射在平面内圆形孔口的内径；k是第一步中获得的土体的渗透系数；KL是第二步中获得的衬砌的渗透系数确定第三步所确定的隧道结构的理论渗水量的最大值，所对应的位置即为隧道结构理论最大渗水量的位置。 、根据权利要求1所述的软土地层既有盾构法隧道防渗漏保护方法，其特征在于：所述的隧道结构纵向反弯点的位置通过以下步骤获得： 确定隧道纵向弯矩和隧道环向弯矩与曲线参数坐标的关系 所述的隧道纵向弯矩和隧道环向弯矩分别满足以下公式： 其中，M1为隧道纵向弯矩；M2为隧道环向弯矩；r、f为曲线参数坐标；m为泊松比；b为隧道计算半径；l为参数，满足以下公式： 其中，m为纵向计算长度D为参数，满足以下公式： 其中，h‘为隧道衬砌弯曲刚度修正系数；E为弹性模量；c为隧道衬砌厚度；v0、w0为变形系数②确定反弯点坐标 令纵向弯矩M1=0，令隧道环向弯矩M12=0，获得r、f的值，（r，f）即为反弯点的坐标。 、根据权利要求1所述的软土地层既有盾构法隧道防渗漏保护方法，其特征在于：所述的渗漏检测仪按以下步骤布设： ①在隧道结构理论最大渗水量的位置，沿隧道内侧环向每隔60度设置一个渗漏检测仪，渗漏检测仪渗漏限值设定为0.05L/(m2·d)，当隧道结构理论最大渗水量的位置渗水量超过0.05L/(m2·d)时，渗漏检测仪进入报警状态②在