[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

说明书

本发明公开了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，属于土木工程技术领域，包括施工准备、注浆封闭区施工、注浆持力层施工、注浆抬升受力区施工、信息化主动控制、注浆效果检查、开挖及开挖观测、观测结果分析与判断，先对施工地点做地质勘探，测量各种数据，根据测量数据再编制抬升方案，根据勘探数据标注施工点，通过钻机打孔，配制注浆液，注浆形成注浆受力区域，检测注浆效果后对隧道进行开挖，在开挖的过程进行观测，通过观测数据继续优化方案。

技术领域

本发明涉及土木工程技术领域，具体是涉及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。

背景技术

随着我国城市化水平的不断提高，城市大量地下空间开发会涉及到穿越既有设施，如何控制既有设施的变形，既保证其正常运营，又要保证新建地下工程正常建设是工程技术人员所面临的主要问题。国内外针对砂卵石地层隧道穿越既有设施施工已经积累了大量的工程经验，但大多是采取各种辅助措施实现被动控制既有设施变形，砂卵石地层一般由粘性土、粗砂、卵石组成，偶遇巨石块、冲积砂卵石层，岩石成份多为石英砂岩，大多数砂卵石地层结构松散，分布不匀，在一定程度上，砂砾(卵)石的工程性质取决于其颗粒级配，而被动控制即有设施变形，控制范围小，施工进展慢，很大程度上浪费了人力物力。

目前在砂卵石地层中隧道下穿越既有设施主要难点是：1、既有设施变形要求严、不能停止运营；2、砂卵石地层辅助措施不易成孔、开挖易坍塌、易导致变形突变，土体变形控制难；3、常规单管注浆均匀性差、不易形成连续封闭区，注浆区域易出现加固薄弱区；4、根据变形控制要求需多次成孔注浆，工艺复杂困难，变形一旦超限很难恢复。5、要做到主动精确控制既有设施变形难度较大；6、其它托换技术如长管棚、水平高压旋喷桩工艺复杂、需专用工作面、施工不便。

发明内容

针对以上存在的技术问题，本发明提出了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。

本发明的技术方案是：

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，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，开挖原则遵循“浅埋暗挖18字方针：—管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测”；(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；