[发明专利]一种砂卵石地层穿越既有设施主动控制复式注浆抬升工法

权利要求书

1.一种砂卵石地层穿越既有设施主动控制复式注浆抬升工法，其特征在于，包括以下步骤；

S1:施工准备:施工前采用顺变电磁法探明前方地质、水文情况，根据加固和抬升范围确定可控注浆区域进行注浆方案设计，根据实际现场资料，利用数值模拟对抬升的各种工况进行优化，编制主动控制注浆抬升方案；

S2：注浆封闭区施工：(1)注浆封闭区及止浆盘的施工，根据注浆压力要求确定注浆封闭区的厚度，为掌子面施做止浆盘，在注浆区域前方应设置封闭层、注浆区域的下方设置持力层，注浆区域的左右两侧设置相对隔离反力墙，采用加筋喷射混凝土或模筑混凝土的方法对掌子面设置止浆墙；(2)掌子面注浆孔定位，采用经纬仪、卷尺工具，根据设计加固范围确定各注浆孔位、注浆成孔角度和各注浆孔长度，在拟注浆部位标注钻孔位置，并编号；(3)在注浆影响区域的隧道开挖轮廓线；

S3：注浆持力层施工,在预抬升下方区域采用注浆、高压旋喷的方式加固土层形成持力层；

S4：注浆抬升受力区施工,以上述步骤S2和S3所述的注浆封闭区、两侧的隔离反力墙和注浆持力层所围成区域作为注浆受力区域，根据所述注浆封闭区、两侧的隔离反力墙、注浆持力层的需求，通过复式注浆分阶段、分时机对既有设施实现主动控制或抬升完成注浆工作；

S5:信息化主动控制，通过预先在既有设施布设全自动监控量测系统，实时监控量测主动注浆抬升期间的各变量变化，及时将监控量测数据反馈到计算机控制系统，根据反馈信息及时调整注浆参数；

S6：注浆效果检查，对注浆区域进行注浆检测，获得检测数据，根据获得的检测数据确定隧道开挖前的预抬升区域；

S7:开挖及开挖观测，(1)选用开挖设备并对隧道进行开挖；(2)对开挖过程进行观测，观测内容包括：掌子面及拱顶状况、初期支护状态、地层超前探测；

S8：观测结果分析与判断：根据观测结果，进行主动动态注浆调整或补充注浆，根据开挖观测情况调整下一循环注浆抬升参数或进行动态复式注浆程序。

2.如权利要求1所述的一种砂卵石地层穿越既有设施主动控制复式注浆抬升工法，其特征在于，所述步骤S1中可控注浆区域范围0-20m。

3.如权利要求1所述的一种砂卵石地层穿越既有设施主动控制复式注浆抬升工法，其特征在于，所述步骤S1中所述编制主动控制注浆抬升方案包括：工程概况、注浆抬升目标曲线、注浆封闭区、注浆持力层、注浆方法选择、注浆范围及分区、注浆材料选择、注浆参数确定、注浆工艺流程、注浆设备、隧道开挖中注浆效果的观测与检测方法、注浆方法的优化、注浆抬升效果、既有设施控制指标、预警值和报警值。

4.如权利要求1所述的一种砂卵石地层穿越既有设施主动控制复式注浆抬升工法，其特征在于，所述步骤S2中注浆时：以保护圈纵向的任一断面开始注浆，注浆时按照注浆孔中的浆液扩散连续“成环”的原则进行。

5.如权利要求1所述的一种砂卵石地层穿越既有设施主动控制复式注浆抬升工法，其特征在于，其中注浆采用注浆液，所述注浆液的成分按照重量百分比包括：水泥20％-25％、超细水泥8％-10％、水玻璃20％-23％、外添加剂3％-5％，余量为水。

6.如权利要求1所述的一种砂卵石地层穿越既有设施主动控制复式注浆抬升工法，其特征在于，所述步骤S8中的调整下一循环注浆抬升参数的依据为开挖观测显示：(1)若无渗水、结石体分布均匀、土层密实，另外初期支护也无渗漏水、拱顶下沉及隧道净空收敛不超过预警值，则表明注浆效果很好，下一循环注浆应进行优化；(2)若无明显渗水、结石体分布较为均匀、土层较为密实，另外初期支护也无明显渗漏水、拱顶下沉及隧道净空收敛不超过预警值，则表明注浆效果良好，可进行下一循环注浆。

7.如权利要求1所述的一种砂卵石地层穿越既有设施主动控制复式注浆抬升工法，其特征在于，所述步骤S8中的所述进行动态复式注浆程序条件为：(1)开挖观测显示有2个及以上出现“效果不好”，需要启动动态注浆程序，进行及时补浆；(2)满足以下任一条件，需要启动动态复式注浆程序，进行及时补浆：土体出水量≥0.1m3/h、室内试验达不到设计要求、拱顶沉降、地面沉降或隧道收敛，达到或超过红色预警、二衬结构内力超过设计要求、既有设施变形超限或自动监测注浆抬升超过设计值、地层条件、地下水条件发生变化，需对注浆方式方法进行动态调整。