[發明專利]傾斜布置多排凍結管對富水粉砂地層加固的方法

在審

• 申請號: 202010812770.1
• 申請日: 2020-08-13
• 公開（公告）號: CN111945704A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 唐培文;嚴朝鋒;劉冰;辛啟財;薛青松;張強;樊濤;孫偉夫;衛凱;魏宗華;王小兵
• 申請（專利權）人: 中鐵二十局集團第一工程有限公司
• 主分類號: E02D3/115
• 分類號: E02D3/115
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 馬鳳云

本發明公開了一種傾斜布置多排凍結管對富水粉砂地層加固的方法，包括步驟：一、測量放線；二、跟管鉆進；三、傾斜布置多排凍結管；四、富水粉砂地層的加固。本發明在開挖前對待開挖槽壁兩側粉砂土層進行傾斜凍結加固，形成傾斜加固樁墻，加固樁墻上部間距寬、下部間距窄，不僅能對預開挖槽壁側壁進行加固，還能對底部進行更有效的凍結加固，使其有足夠的強度，防止涌水等工程事故的發生，能有效地降低地下連續墻開挖過程中槽壁坍塌的可能性，適用于有粉土夾砂層及高地下水位開挖的情況，確保后續開挖施工安全、可靠、順利開展，可實施性強，也能起到減少污染的效果。

技術領域

本發明屬于富水粉砂地層凍結加固技術領域，具體涉及一種傾斜布置多排凍結管對富水粉砂地層加固的方法。

背景技術

基坑開挖過程中，地下連續墻施工作為不可或缺的一環會對施工總體安全與質量產生巨大的影響。特別是在地下連續墻開槽過程中，因為地下水位水頭差或存在粉砂性較重的土層會對槽壁穩定性產生影響，甚至引起塌槽等危害施工質量的事故。現有的施工技術中，一是考慮利用泥漿護壁的附著壓力平衡槽壁土體壓力，但在地下水位較高的復雜地層下可能無法完全平衡。二是使用水泥攪拌樁加固周圍土體，但也存在施工周期長、環境污染大等問題。在現有的同類技術中，技術方案多集中在水平凍結法開挖聯絡通道等地下隧道，或在盾構機進出洞等關鍵工序中加固土體，豎向凍結法開挖井筒或盾構隧道開挖也較多見，但是豎向凍結法控制過程中易導致開挖區域大面積被封凍，造成后續開挖困難。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種傾斜布置多排凍結管對富水粉砂地層加固的方法，在開挖前對待開挖槽壁兩側粉砂土層進行傾斜凍結加固，形成傾斜加固樁墻，加固樁墻上部間距寬、下部間距窄，不僅能對預開挖槽壁側壁進行加固，還能對底部進行更有效的凍結加固，使其有足夠的強度，防止涌水等工程事故的發生，能有效地降低地下連續墻開挖過程中槽壁坍塌的可能性，適用于有粉土夾砂層及高地下水位開挖的情況，確保后續開挖施工安全、可靠、順利開展，可實施性強，也能起到減少污染的效果，便于推廣使用。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：傾斜布置多排凍結管對富水粉砂地層加固的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、測量放線：勘探富水粉砂地層，確認富水粉砂地層的厚度、深度分布，勘察地下水分布、承壓大小、滲透壓力分布，獲取凍結孔數量、間距和傾斜角度，同時確定測溫孔、泄壓孔的位置和數量；

所述凍結孔為斜孔，斜孔沿待開挖槽長度方向成對對稱布置；

步驟二、跟管鉆進：在設計的斜孔位置鉆設斜孔，在測溫孔的設計位置處垂直鉆孔并鉆入套管，獲取測溫孔，并使測溫管就位；測溫管伸入至富水粉砂地層底部，在泄壓孔的設計位置處垂直跟管鉆進，獲取泄壓孔并使泄壓管就位，泄壓管伸入至富水粉砂地層上側的土層中；

成對對稱的斜孔頂部的間距大于成對對稱的斜孔底部的間距；

待開挖槽為立方體結構的待開挖槽，成對對稱的斜孔位于地面的投影的連線與待開挖槽長度方向的中軸線垂直；

步驟三、傾斜布置多排凍結管：在每個斜孔內跟管鉆進插入凍結管，兩個對稱傾斜布置在待開挖槽兩側的凍結管組成凍結管組件，多排凍結管組件沿待開挖槽長度方向布置；

所述凍結管包括伸入至富水粉砂地層內的凍結管密封段和位于富水粉砂地層上側土層內的凍結管連接段，凍結管連接段通過連接管與輸送支管連通，輸送支管經輸送主管與凍結站連接；

供液管從凍結站引出且伸入至凍結管密封段內，回液管從凍結管密封段連接至凍結站，回液管位于凍結管密封段的長度小于供液管位于凍結管密封段的長度；

輸送主管在地面的投影和輸送支管在地面的投影均與預開挖土體不相交；