[发明专利]一种隧道通过软弱地层的分区加固方法

说明书

技术领域

本发明涉及土木工程技术领域，具体的是指一种隧道通过软弱地层的分区加固方法。

背景技术

随着城市化进程的加快，地下设施的建设日新月异，隧道工程做为一种地下结构也大量得以兴建。在隧道结构通过众多地质单元时，不可避免的会遭遇软弱地层。目前，隧道通过软弱地层时一般采用地面预加固和洞内加固两种方法进行。对于洞内加固，一般采取洞内注浆的方式进行，具体分为为全断面或仅加固基底两种，未从优化隧道结构的受力和变形的角度出发阐明加固的作用和必要性，加固方法缺乏明显的针对性及目的性，施工过程具有盲目性，成本也较高。

发明内容

针对上述现有技术的不足之处，本发明的目的是要提供一种成本低廉，针对性及目的性强，能有效改善隧道结构受力，同时减小因列车振动荷载引起隧道结构沉降的隧道通过软弱地层的分区加固方法。

为实现上述目的，本发明提供的隧道通过软弱地层的分区加固方法，其特征在于：它将隧道结构的外围空间沿隧道结构的轴向分为轴向左右对称的两个侧向抗力区和隧底抗力区实行加固措施分别形成侧向加固区和隧底加固区，它包括如下步骤：

（1）隧道结构施工完成后，首先利用隧道结构侧腰的注浆孔，向隧道侧向插入注浆管，对隧道结构侧向抗力区的土体进行加固处理形成侧向加固区；

（2）然后利用隧道结构底部的注浆孔，向隧道底部插入注浆管，对隧道结构底部抗力区的土体进行加固处理形成隧底加固区。

作为优选方案，所述注浆孔为隧道结构施工完成后隧道底部和侧腰的预留孔或者在未设有预留孔的隧道结构中，在对隧道结构进行分区加固前采用小型钻孔设备在隧道结构底部和侧腰钻孔得到。

进一步地所述向隧道侧向插入的注浆管分别位于隧道左右两侧的沿隧道内壁圆周方向90度夹角范围，所述隧道左右两侧的90度夹角范围与隧道垂直中心线左右水平对称分布；所述向隧道底部插入的注浆管位于隧道的沿隧道内壁圆周方向90度夹角范围，隧道底部90度夹角范围中心线与隧道垂直中心线重合。

更进一步地，向隧道侧向插入的注浆管沿隧道结构圆形横截面的半径方向呈发散式设置。

更进一步地，所述向隧道侧向插入的注浆管分别沿隧道内壁左右两侧各90度夹角范围内圆周方向均匀设置3个，沿隧道长度方向依次设置多个注浆管。

更进一步地，所述向隧道底部插入的注浆管沿隧道内壁底部90度夹角范围内的圆周方向均匀设置3个，沿隧道长度方向依次设置多个注浆管。

本发明的优点在于：本发明从隧道结构的受力和变形特征出发，根据隧道结构的受力情况有显著目的性和针对性地进行分区加固措施。对侧向加固区土体实施加固，在隧道受力时能有效增大侧向土体提供的抗力，从而减小隧道结构的内力，优化隧道结构配筋；对隧底加固区土体实施加固，能有效改善隧道下卧层土体的物理力学特性，一定程度上减小因列车振动荷载等引起的隧道结构沉降，具有广泛的应用价值。

附图说明

图1是本发明的软弱地层分区加固图。

图中：1、隧道结构，2、隧底加固区，3、侧向加固区，4、加固分区线，5、注浆管。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

如图所示，隧道结构施工完成后，将隧道结构的外围空间沿隧道结构的轴向分为轴向左右对称的两个侧向抗力区和隧底抗力区实行加固措施分别形成侧向加固区和隧底加固区，包括如下步骤：

（1）隧道结构施工完成后，首先利用隧道结构侧腰的注浆孔，向隧道侧向插入注浆管，对隧道结构侧向抗力区的土体进行加固处理形成侧向加固区；

（2）然后利用隧道结构底部的注浆孔，向隧道底部插入注浆管，对隧道结构底部抗力区的土体进行加固处理形成隧底加固区。

上述注浆孔为隧道结构施工完成后隧道底部和侧腰的预留孔或者在未设有预留孔的隧道结构中，在对隧道结构进行分区加固前采用小型钻孔设备在隧道结构底部和侧腰钻孔得到。

上述向隧道侧向插入的注浆管分别位于隧道左右两侧的沿隧道内壁圆周方向90度夹角范围，所述隧道左右两侧的90度夹角范围与隧道垂直中心线左右水平对称分布；所述向隧道底部插入的注浆管位于隧道的沿隧道内壁圆周方向90度夹角范围，隧道底部90度夹角范围中心线与隧道垂直中心线重合。