[發(fā)明專利]一種城市淺埋小凈距隧道的中隔巖柱加固方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711498961.X
• 申請(qǐng)日: 2017-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN108194104B
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張慶松;安祺祎;張霄;李相輝;郝彭帥;尹占超;段崇豪;王子昂
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號(hào): E21D11/10
• 分類號(hào): E21D11/10
• 代理公司: 濟(jì)南金迪知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37219
• 代理人: 王楠

本發(fā)明涉及一種城市淺埋小凈距隧道的中隔巖柱加固方法，屬于隧道施工技術(shù)領(lǐng)域，通過在地表設(shè)置一至多排注漿孔，按照隔排跳孔的施工順序，采用無縫鋼管作為注漿管，通過花孔注漿加固中隔巖柱，注漿管作為支撐骨架可有效提高中隔巖柱穩(wěn)定性；在注漿管上通過綁扎多級(jí)隔壓膨脹模袋，控制漿液在目標(biāo)區(qū)域定域擴(kuò)散，同時(shí)達(dá)到控制地面隆起與沉降，減少對(duì)地面及其周邊的影響的效果；采用以速凝類漿液為主的注漿材料，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)注漿過程的實(shí)時(shí)反饋來調(diào)節(jié)漿液凝膠時(shí)間，防止?jié){液過度擴(kuò)散，節(jié)約成本，配合隔壓模袋實(shí)現(xiàn)中隔巖柱的分段定域加固。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種隧道中隔巖柱加固方法，特別涉及一種針對(duì)城市淺埋小凈距隧道中隔巖柱加固的定域控制注漿加固方法，屬于隧道施工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著我國(guó)城市經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展及城市人口數(shù)量的不斷增加，大中型城市的交通壓力越來越大。地鐵作為一種客運(yùn)量大、方便快捷的交通方式，已成為多數(shù)大中型城市重點(diǎn)的建設(shè)的公共交通設(shè)施。

由于城市空間有限，地鐵隧道的埋深與間距普遍較小，因此帶來了一系列的問題。城市淺層土多以雜填土、黃土、粉質(zhì)粘土及碎石土等不良土類為主，若不進(jìn)行有效加固容易導(dǎo)致隧道塌方、失穩(wěn)等問題；由于間距小而導(dǎo)致的中隔巖柱不穩(wěn)定問題，加之地層軟弱不良，難以提供較高的強(qiáng)度，使得淺埋小凈距隧道中隔巖柱加固存在許多難點(diǎn)；而且隧道上層埋設(shè)熱力、燃?xì)狻㈦娦诺裙芫€眾多，管線分布與埋設(shè)位置僅能參考設(shè)計(jì)方案，不夠清晰準(zhǔn)確。

在傳統(tǒng)的小凈距隧道中隔巖柱加固實(shí)例中，通常需要通過高壓注漿實(shí)現(xiàn)對(duì)地層的加固，以解決間距小帶來的中隔巖柱不穩(wěn)定問題。但在城市地鐵隧道工程中，由于埋深較小，高壓注漿極易導(dǎo)致地表隆起，引發(fā)路面破壞、管線破裂、地表建筑物破壞等問題，因此需要控制注漿壓力，這與傳統(tǒng)施工方法有很大的矛盾。目前已有的小凈距隧道施工方法，多針對(duì)軟弱圍巖條件下的山嶺隧道，同樣的施工工藝難以適用于地鐵隧道，原因包括：(1)地鐵隧道埋深更小。由于城市空間有限，難以保證隧道有足夠的埋深，已有施工方法難以控制地表變形；城市淺層土多為黃土、雜填土等軟弱土體，強(qiáng)度極低，已有施工方法難以使中隔巖柱達(dá)到強(qiáng)度要求。(2)地鐵隧道需要嚴(yán)格控制地表變形。由于地鐵隧道環(huán)境復(fù)雜，地表有建筑物，上覆土層中還埋設(shè)有各種管線，因此若沒能控制好注漿加固過程，導(dǎo)致地表變形過大，將會(huì)造成巨大的損失。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，面對(duì)傳統(tǒng)施工方法的困難與矛盾，本發(fā)明方法提供一種針對(duì)淺埋小凈距隧道中隔巖柱加固的定域控制注漿加固方法。利用速凝類注漿材料在控制注漿材料用量的前提下即能達(dá)到注漿加固要求，減少漿液浪費(fèi)，節(jié)約成本，縮短工期；多級(jí)模袋控制漿液定域擴(kuò)散，確保漿液充分加固中隔巖柱；多排注漿管同時(shí)發(fā)揮骨架支撐作用，提高加固效果；有效控制地層及地表變形，保障地表路面、周邊建筑物等不受影響。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種城市淺埋小凈距隧道的中隔巖柱加固方法，包括如下步驟：

(1)根據(jù)中隔巖柱寬度及地層條件，在地表設(shè)計(jì)一至多排注漿孔，在注漿孔處的地表進(jìn)行施工打孔；

(2)結(jié)合注漿設(shè)計(jì)要求與目標(biāo)區(qū)域深度，設(shè)計(jì)、加工注漿管，參考注漿加固目標(biāo)區(qū)域?qū)ψ{管打圓孔，同時(shí)綁扎膨脹模袋；

(3)根據(jù)地層孔隙率及目標(biāo)加固區(qū)域范圍估算注漿量，以速凝類注漿材料對(duì)注漿管進(jìn)行注漿，通過調(diào)節(jié)漿液凝膠時(shí)間，控制實(shí)際注漿量與估算注漿量相近。

除注入漿液外，注漿管還可起骨架支撐作用，注入漿液與土體形成固結(jié)體，與注漿管共同起到加固中隔巖柱的作用。

注漿管設(shè)計(jì)、加工主要是注漿管長(zhǎng)度設(shè)計(jì)、管口設(shè)計(jì)和打圓孔設(shè)計(jì)，其他注漿管參數(shù)可參考行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)/施工要求。