[發明專利]富水地層地下隧道下穿敏感管線對接既有結構MJS+人工凍結聯合加固方法

在審

• 申請號: 202010423108.7
• 申請日: 2020-05-19
• 公開（公告）號: CN111593726A
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 楊平;劉欣;佘才高;陳志寧;趙紅光;磊慶;王寧;何文龍
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: E02D3/115
• 分類號: E02D3/115;E02D3/12;E02D19/14;E02D19/16;E21D9/00
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本發明公開了富水地層地下隧道下穿敏感管線對接既有結構MJS+人工凍結聯合加固方法，所述方法首先在敏感管線下部對稱進行垂直旋噴注漿形成MJS加固體。在MJS加固體部分設置凍結管輔助凍結進行止水，在MJS加固體施工完成28天后進行凍結施工，利用低溫鹽水循環冷熱交換對土體進行凍結，凍結水泥土對MJS水泥土體進行加固補強、止水。對比傳統單一使用MJS工法或凍結法，本發明具有以下特點：(1)聯合加固方法彌補了兩者的缺點，凍結MJS水泥土的承載能力得到進一步的提升，凍結法產生的凍脹融沉變形被MJS水泥土抑制；(2)形成凍土帷幕具有很好的止水性；(3)對周圍環境影響小，可以保證周邊敏感管線安全運營，適用范圍廣。

技術領域

本發明屬于地下工程加固技術領域，涉及一種加固富水地層地下隧道下穿敏感管線對接既有結構的方法，具體為富水地層地下隧道下穿敏感管線對接既有結構MJS+人工凍結聯合加固方法。

背景技術

近年來，隨著經濟發展及城市建設速度加快，地下交通、市政管廊的不斷完善，地下空間開發的不斷深入，城市道路交通網絡的立體化，地鐵隧道、市政管道、車行隧道等之間互相穿越建設的工程將越來越多。如何在不影響已有地下構筑物安全和使用性能的前提下修建新的地下工程，已成為城市地下空間開發的新課題。

目前地下工程常用的加固方法有：深層攪拌法或SMW工法、高壓噴射注漿法、注漿法、人工凍結法、素砼灌注樁法和降水法，以及一些不太常用的工法如開挖回填法、雙重鋼板樁法等。人工凍結法是利用人工制冷技術使地層中的水結冰形成凍土，隔絕地下水與地下工程的聯系，在凍結壁保護下進行地下工程施工的地基處理方法。而MJS工法又稱全方位高壓噴射注漿工法，利用高壓水、高壓空氣和高壓水泥漿三種介質，通過獨特的多孔管和前端造成裝置，以高壓射流切割破壞周圍土體，將硬化材料泥漿加壓輸送、噴射、切削地層、混合、排泥、集中泥漿、泥漿運送一系列工序作為監控對象，是一種能進行水平、垂直及傾斜和360°全方位地基加固的施工工法。

兩種工法相輔相成，將兩種工法結合在一起，MJS+人工凍結聯合加固方法互相彌補了兩者的缺點，凍結MJS水泥土的承載能力得到進一步的提升，凍結法產生的凍脹融沉變形被MJS水泥土抑制，并可有效控制地下水的滲流，對周圍環境影響小，可以保證周邊敏感管線安全運營，適用范圍廣。

發明內容

解決的技術問題：為了克服現有技術的不足，獲得凍脹融沉變形小且具有較高承載力的凍結MJS水泥土，并可有效控制地下水的滲流，本發明提供了富水地層地下隧道下穿敏感管線對接既有結構MJS+人工凍結聯合加固方法。

技術方案：富水地層地下隧道下穿敏感管線對接既有結構MJS+人工凍結聯合加固方法，其特征在于，所述方法首先在敏感管線下部對稱進行垂直旋噴注漿形成MJS加固體，并在MJS加固體部分設置兩側凍結管與底部凍結管輔助凍結形成止水帷幕，并布置測溫孔，在地面設置地面監測點，下穿暗挖范圍位于既有地鐵車站出入口與地下隧道之間。

進一步地，所述敏感管線包含自來水管、煤氣管線。

進一步地，通過在敏感管線兩側下部40cm處對稱垂直旋噴施做兩排相互搭接交圈的MJS樁，樁直徑2400mm，樁間距1200mm，排距1600mm，樁深超過地下結構底部4m，形成MJS加固體，敏感管線底部軸線兩側2000mm為MJS加固范圍，應按以下步驟進行MJS工法樁施工：

a.通過試樁，確定主要工藝參數，并對道路及周邊地層位移和沉降監測，檢驗加固效果；

b.查看地質報告及管線圖，根據地下環境與施工圖確定單樁位置，測量放線，然后沿線開挖溝槽；

c.預成孔施工：必要時埋設護筒，采用十字線校正護筒中心及樁位中心，護筒需垂直固定牢固；

d.套管下放：套管下放到位后應保證孔壁內外水頭差，缺少時及時向套管內關注有一定稠度的泥漿，防止塌孔或縮孔。