[发明专利]一种基坑软流塑地层涌水加固治理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一项软流塑地层破碎带涌水的治理方法，属于城市轨道交通工程领域。

背景技术

伴随我国经济的高速发展，城市化水平不断提高，诸多问题逐渐凸显，主要体现为城市人口饱和、建筑空间拥挤、生活基础设施超载及交通阻塞等，其中交通阻塞已成为我国多数城市普遍存在的突出问题。城市轨道交通工程以其运量大、速度快、安全、准点、保护环境、节约能源和用地的特点成为解决城市交通阻塞的有效方法，已得到积极应用及推广。随着城市轨道交通网的完善，城市地下工程建设过程中遇到各类不良地质问题日趋复杂。

软流塑地层破碎带涌水是城市地下工程施工建设中常遇到的典型不良地质体，该地层具有围岩软弱破碎、赋水导水及整体稳定性差的特点，其分布区段往往是工程建设重点控制对象，建设过程中同时需考虑地表建筑物林立、地下管网密集等复杂工程边界条件，导致此类地层施工建设过程中易发生内部支护结构失稳及开挖面突水等工程灾害，严重威胁施工人员人身生命及财产安全，并易导致地下水大量涌出引起工程周边水文地质灾害。

目前针对城市地下工程基坑软流塑地层破碎带涌水问题，通常采用大管棚加小导管超前注浆支护方法，部分地区采用冷冻法进行治理，但是大管棚加小导管注浆易导致注浆体缺乏均匀性，对软流塑地层物理力学性能改善效果不佳，同时此类注浆无法应对破碎带涌水问题，部分地区采用的冷冻法除去成本过高的问题外，同时也存在无法应对破碎带涌水的问题。

普遍采用的软流塑地层破碎带涌水治理方法主要存在以下显著缺陷：

(1)软流塑地层中导水通道多为水流劈裂临时通道，需探查深部含导水地质构造的空间发育规律，传统的涌水治理方法中涌水构造探查方法较为单一，仅选用单一物探方法或钻探方法，其针对性差。不同类型物探方法由于其各有其适用范围及侧重点，单一物探方法探测结果不全面，而钻探方法则仅限于一孔之间，无法有效覆盖治理区域，甚至多数涌水治理方法仅针对软流塑地层这一表层区域开展地质勘查，不能全面有效的探查深部含导水地质构造空间发育规律。

(2)软流塑地层现有方法注浆治理过程中，软流塑地层上部缺乏止浆层的存在，缺乏有效止浆岩盘，难免出现大量跑浆的问题，导致注浆治理失败。

(3)地层涌水导致注浆材料封堵涌水困难，对涌水点的直接封闭施工难度大。

(4)现有治理方法施工工期长，严重拖延整个项目工期。

(5)由于模袋注入的浆液为具有速凝性的水泥水玻璃双液，其中控制浆液合理的初凝时间是模袋注浆的关键，浆液的初凝时间又由浆液配比决定，而现有技术中一直没有研制专门应用于软流塑地层中止浆层的模袋注浆浆液的配比。

(6)模袋注浆结束时，需要保证膜袋内有足够的浆液撑起模袋，并具备一定的压力以形成止浆层，另一方面，浆液注入过量会导致模袋破裂；目前没有相关文献给出适合软流塑地层的模袋注入压力。

(7)针对软流塑地层的浆液注浆，也没有相关文献给出合理的浆液配比及注浆结束压力。

中国专利申请CN102003189A公开了一种快速均匀加固软弱地层的模袋注浆方法和装置，其具有一次注浆单元和二次注浆单元；二次注浆单元的注浆管(1)的管壁上具有若干出浆孔(2)，在二次注浆单元的注浆管(1)上套置模袋(3)并将模袋两端箍紧在注浆管上；在孔口位置的二次注浆单元注浆管(1)上套置由垫板(7)和螺母(8)组成的预紧单元，二次注浆单元注浆管(1)的另一端通过两侧球阀与二次注浆管路连接；一次注浆单元具有双囊注浆栓塞(14)、一次注浆单元输浆钢管(17)和手压泵构成的注浆装置。可实现软弱地层的快速、均匀加固，提高围岩的物理力学指标，增大其稳定性，同时可实现控域注浆，避免浆液的损耗。该发明具有以下不足：1.该专利模袋仅考虑注浆管封固作用，其止浆层为单独选用快硬水泥卷及混凝土构筑，时效性差2.未涉及浆液类型及工艺参数，浆液凝结时间对于类似工程具有决定性影响，但在该专利中对此并未提及3.未涉及地下水灾害领域，未考虑针对涌水区域软弱地层治理问题。