[發明專利]一種補償地鐵隧道下穿導致建筑沉降的軟弱夾層注漿抬升方法

在審

• 申請號: 201810724782.1
• 申請日: 2018-07-04
• 公開（公告）號: CN108842840A
• 公開（公告）日: 2018-11-20
• 發明（設計）人: 蘇雅;李誠誠;蘇永華;劉少峰;廖君橙
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: E02D35/00
• 分類號: E02D35/00;E02D3/12
• 代理公司: 深圳市興科達知識產權代理有限公司 44260
• 代理人: 王翀;賈慶

本發明公開了一種補償地鐵隧道下穿導致建筑沉降的軟弱夾層注漿抬升方法，用于治理地鐵隧道施工所帶來的地表建筑沉降病害。該方法步驟包括：(1)抬升注漿軟弱層選擇；(2)軟弱層預加固；(3)軟弱層止逃帷幕施作；(4)軟弱層注漿抬升，確保建筑物沉降值及沉降差異不超過允許值。本發明中對軟弱層四周環向注漿而建構地層止逃帷幕的技術，避免注漿抬升施工對原生地基的損傷，有效地降低對抬升注漿設備的要求；阻止注漿后的軟弱層在上覆地層及地表建筑物荷載作用下向四周滑溜逃逸,開發出一種基于軟弱層注漿抬升補償地鐵隧道下穿建筑物沉降的施工技術。

技術領域

本發明涉及城市地下隧道工程技術領域，特別涉及了一種補償地鐵隧道下穿導致上層建筑沉降的軟弱夾層注漿抬升方法。

背景技術

1.由于地質歷史的原因，濱海地區地層往往呈現為軟弱夾層型，或軟硬互層型。因此，在我國很多海濱城市(如天津，等)，地鐵隧道開挖過后，上覆地層往往產生較大的沉降，嚴重損壞附著在其上的構筑物或建筑物。

2.為了避免過大沉降導致的后果，最為有效的措施是在隧道頂部的覆蓋層中選定某一軟弱層，然后通過該軟層采用壓力注漿將隧道地表抬升至沉降前或預測設計高度，抵消隧道開挖后上覆地層在應力調整過程中產生的下沉。

3.但大量基于軟層的注漿抬升實踐發現，在抬升結束后，注漿過的軟弱層在上覆地層應力場調整及建筑荷載的作用下向四周滑溜逃逸，注漿層變薄甚至消失，不但無法達到抬升地表的效果，反而導致了更大的沉降。

4.由于軟層注漿抬升的不成功，目前采用通過硬地層注漿實現抬升。基于硬層注漿抬升呈現出如下缺陷：①所需注漿壓力是軟弱層注漿壓力的4倍以上；②對注漿設備要求高，施工難度及風險大；③高壓注漿嚴重破壞天然地層的結構，給地面極其建筑物留下永久性安全隱患；④高壓漿液經常貫穿抬升層進入軟弱層，跑漿量大，耗時耗力耗材料，代價昂貴，總體效果差。

因此，急需開發一種有效的補償地鐵隧道下穿導致建筑沉降的注漿抬升方法。

名詞解釋：加密孔距、少灌多復：即采用加密孔距減小灌漿壓力和次灌漿量輪灌或幾孔同時灌注增加復灌次數的方法。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的在于解決軟弱夾層注漿抬升地鐵隧道下穿建筑物方法失效的問題，使基于軟弱層注漿抬升成為補償地鐵隧道下穿導致建筑沉降的操作簡單的有效方法。

為實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一種補償地鐵隧道下穿導致建筑沉降的軟弱層注漿抬升方法，包括如下步驟：

步驟一：抬升注漿區域篩選：選擇注漿抬升的軟弱層位；確定注漿抬升的軟弱層范圍和軟弱層加固區域；

步驟二：軟弱層加固：由地表向選定的軟弱層區域注入固化吸水漿料將待抬升軟弱層進行預加固。

步驟三：軟弱層止逃帷幕施作：從地面沿軟弱層加固區域邊界采用高強無收縮漿料進行壓密注漿，在軟弱層加固區域邊界形成連續、封閉的止逃帷幕；

步驟四：軟弱夾層注漿抬升：從隧道頂部或側墻鉆注漿孔對帷幕內的軟弱層注入高強無收縮漿液，將地表建筑抬升到沉降前或預測設計高度。

進一步的改進，注漿抬升的軟弱層位選擇方法如下：當需要建筑物抬升更均勻時，選擇深孔注漿；當需要建筑物抬升更快速時選擇淺孔注漿(深孔注漿抬升影響范圍明顯大于淺孔注漿，建筑物抬升更均勻；淺孔注漿抬升量增長幅度大于深孔注漿，最終注漿率更高；最終注漿率隨著軟弱土層厚度的增加呈非線性減小趨勢)；注漿抬升的軟弱層范圍為地基壓力擴散角與隧道開挖影響區域的交集；軟弱層加固區域包含抬升注漿區域即可。

進一步的改進，所述步驟二中，對選定的注漿抬升區域的巖土體進行預加固；加固區域與注漿抬升區域差集部分采用加密孔距、少灌多復的方法，注漿料選用高水固化漿液。