一種控制盾構隧道上浮的排水減壓方法及其管片的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種控制盾構隧道上浮量的排水減壓方法及其管片型式，主要適用于可液化地層。
【背景技術】
[0002]可液化土主要包括砂土和低塑性粉土，在我國分布很廣。隨著我國地鐵發(fā)展，越來越多盾構隧道穿越可液化土地層。由于盾構隧道多采用全封閉防水設計，地層液化時隧道周圍孔隙水壓力迅速提高，容易促使隧道上浮，嚴重危及隧道結構安全。目前國內外常采用在隧道沿線布設碎石排水通道、隔離粧或者注漿加固隧道所處地層的方案來防止隧道所處地層液化，進而控制隧道上浮量，這樣的整治方案對于隧道這樣的長結構而言，往往需要大量的工程成本。為了降低隧道上浮控制成本，本發(fā)明根據盾構隧道結構的特點，提出一種盾構隧道抗浮的新方法顯得十分重要。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明所要解決的第一個技術問題是提供一種成本低且效果好的控制盾構隧道上浮的排水減壓方法。
[0004]本發(fā)明所要解決的第二個技術問題是提供一種實現該控制盾構隧道上浮的排水減壓方法的管片。
[0005]為了解決第一個技術問題，本發(fā)明提供的控制盾構隧道上浮的排水減壓方法，在盾構隧道起拱線下的管片上布設泄壓閥，常時泄壓閥關閉，當地震發(fā)生時隧道所處可液化地層孔隙水壓力一旦上升到壓力預警值時，泄壓閥自動打開排水泄壓，將隧道所處地層孔隙水壓力控制到壓力預警值范圍內，進而控制隧道上浮。
[0006]在所述的隧道起拱線以下的每個所述的管片上布設兩個泄壓閥。
[0007]基于土動力學理論，防止管片上浮所對應的所述的管片壁后壓力允許值，確定沿隧道縱向每十環(huán)所述的管片范圍內需布設所述的泄壓閥的管片環(huán)數以及單位時間排水量。
[0008]對于每十環(huán)所述的管片內不需布設泄壓閥的管環(huán)，用普通管片即可。
[0009]背離隧道中心側的所述的泄壓閥上放置有過濾層以防止所述的泄壓閥減壓排水時砂土進入隧道內。
[0010]在預制所述的管片時在所述的管片內預埋好鋼套，并在隧道現場拼裝所述的管片前安裝好所述的泄壓閥，所述的管片拼裝好后，卸下所述的泄壓閥進行排水泄壓，然后再次裝上所述的泄壓閥，確保所述的鋼套和所述的泄壓閥排水順暢，對泄壓閥的工作性能檢查驗收。
[0011]將所述的泄壓閥的壓力預警值設為防止管片上浮所對應的壓力允許值的70%，常時所述的泄壓閥關閉，地震時管片壁后水壓力允許值立即自動排水泄壓。
[0012]為了解決第二個技術問題，本發(fā)明提供的實現控制盾構隧道上浮的排水減壓方法的管片，包括管片，在所述的管片上布設有泄壓閥。
[0013]所述的管片上布設有鋼套，所述的泄壓閥采用螺紋安裝在所述的鋼套內。
[0014]在所述的泄壓閥背離隧道中心的一側放置有過濾層。
[0015]采用上述技術方案的控制盾構隧道上浮的排水減壓方法及其管片，泄壓閥優(yōu)選在隧底中間布置，然后往隧底兩側管片布置泄壓閥，要求所有泄壓閥在隧道起拱線以下管片上。以防止管片上浮時壁后水壓力為依據，得到泄壓閥的壓力預警值(設為壓力閥值的70%)和數量。在得到泄壓閥的設計參數后，進行現場泄壓閥安裝。針對盾構隧道管片均在預制場制作完成的特點，可將泄壓閥在預制場按照設計要求預埋在管片內。為了在現場隧道內管片拼裝后方便排查泄壓閥是否存在因為管片二次注漿封堵等故障，要求泄壓閥可拆卸，并且拆卸后的泄壓孔不影響管片結構受力。現場隧道二次注漿完成后，排查泄壓閥減壓排水的性能，如果打開泄壓閥發(fā)現不漏水，要拆卸泄壓閥對泄壓孔進行清排，確保泄壓閥打開后能起到減壓排水效果。
[0016]在地震發(fā)生時，管片壁后壓力值一旦達到泄壓閥所設置的壓力預警值，泄壓閥自動打開進行排水泄壓，否則關閉。由于地震是不可預料的偶發(fā)事故，要求根據泄壓閥的廠家說明，在地鐵運營過程中定期進行泄壓閥維護和管理。
[0017]本發(fā)明操作簡單，技術手段易于掌握；相對傳統的隧道所處地層抗液化方案，工程成本大大降低；并且可以用于盾構隧道施工過程中控制管片上浮，即打開隧道起拱線以下泄壓閥進行排水減壓，防止管片上浮，待二次注漿的漿液凝固后再關閉所有泄壓閥。
[0018]本發(fā)明依據減壓排水的原理來控制地震發(fā)生時隧道壁后孔隙水壓力的大小。在盾構隧道起拱線以下的管片結構上預埋泄壓閥，設定隧道壁后孔隙水壓力的預警值。常時泄壓閥關閉，地震發(fā)生時，一旦孔隙水壓力超過預警值，泄壓閥自動打開進行減壓排水，使隧道壁后孔隙水壓力的降到安全范圍內，從而控制隧道上浮量。因此，本發(fā)明是一種有效而低價的控制盾構隧道上浮的排水減壓方法及其管片。
【附圖說明】
[0019]圖1是沿隧道橫斷面上泄壓閥的布置示意圖。
[0020]圖2是管片上泄壓閥的布置示意圖
[0021]圖3是泄壓閥與鋼套的剖面簡圖。(注:市場上有泄壓閥產品，這里不對泄壓閥具體結構進行介紹)
[0022]圖中:1-管片、2-隧道中線、3-隧道起拱線、4-泄壓閥、5-鋼套、6_過濾層。
【具體實施方式】
[0023]以下結合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】做詳細說明。
[0024]參見圖2和圖3，在管片I上布設有泄壓閥4，優(yōu)選地，在管片I上布設有二個泄壓閥4，二個泄壓閥4布置在管片I的中心線上。
[0025]具體地，管片I上布設有鋼套5，泄壓閥4采用螺紋安裝在鋼套5內。
[0026]進一步地，在泄壓閥4背離隧道中心的一側放置有過濾層6。
[0027]參見圖1、圖2和圖3，一種控制盾構隧道上浮的排水減壓方法，多塊管片I圍成一個隧道并形成有隧道中線2和隧道起拱線3，在盾構隧道起拱線3下的管片I上布設泄壓閥4，常時泄壓閥4關閉，當地震發(fā)生時隧道所處可液化地層孔隙水壓力一旦上升到壓力預警值時，泄壓閥4自動打開排水泄壓，將隧道所處地層孔隙水壓力控制到壓力預警值范圍內，進而控制隧道上浮。
[0028]進一步地，在隧道起拱線3以下的每個管片I上布設兩個泄壓閥4。
[0029]基于土動力學理論，防止管片上浮所對應的管片