一种强透水地层加固帷幕结构的施工方法技术

本发明专利技术属于一种强透水地层加固帷幕结构的施工方法，包括如下步骤。制备地连墙，用挖掘机沿划定的线路进行向下挖掘，形成地连墙沟，在地连墙沟内浇铸混凝土墙形成与地面齐平的地连墙，地连墙的厚为500～600mm，深度为22～25m；安装袖阀管，在套壳料置换结束后，立即在孔内插入袖阀管，每节袖阀管的长度为4m；第一注浆段注浆，待套壳料达到预定的强度后，按设计要求制备注浆料，进行注浆。本发明专利技术具有方法和结构新颖简单，施工工序少，注浆范围可控，工作效率高，施工成本低，安全性高，施工速度快，注浆加固效果好和节能环保好的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种强透水地层加固帷幕结构的施工方法。
技术介绍
目前，随着地层加固处理施工技术的日益成熟，其具有优秀的安全性、高效性和可靠性的地质改良效果，已经被广泛应用于城市地铁、市政公路隧道施工中。尤其，是在穿越江河的水底隧道施工中、在盾构机进出洞的端头加固中，地层加固处理施工技术更是被广泛应用。在盾构机进出洞时，施工地端头的地质加固体效果、止水性能状态的良好情况，是决定盾构机进出洞及隧道安全的关键环节。因此，在施工地端头加固体出现失效的情况下、或在强透水地层中，特别是在水底隧道施工中，如何安全可靠地使盾构机进出洞，如何保证端头加固体的施工质量，使施工地端头的加固效果和止水性能达到最佳，是一项需要深度解决的问题。这不仅仅涉及到盾构机的安全，也是保障已成型隧道安全、周边环境和施工人员人身安全的需要。现有技术中对地层加固措施有：袖阀管注浆、高压旋喷桩注浆、水泥搅拌桩等方法。高压旋喷注浆及水泥搅拌桩施工受场地和地质限制，对砂卵石地层适应性比较差。袖阀管注浆可实现分层注浆，且注浆压力可根据监测数据实时调整。但袖阀管注浆在富水圆砾卵石地层适应性也较差。总之，用现有技术在强透水地层、富水和强透水砂性圆砾卵石地层中，会造成注浆施工中注浆量过大（流失量）、注浆扩散范围不可控及胶结效果不好等情况，严重影响注浆加固效果。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种强透水地层加固帷幕结构的施工方法，具有方法和结构新颖简单，施工工序少，注浆范围可控，工作效率高，施工成本低，安全性高，施工速度快，注浆加固效果好和节能环保好的优点。为此，本专利技术的施工方法包括如下步骤：（1）划定待加固的强透水地层的施工地的范围，并用白线标出划定的线路。（2）制备地连墙。用挖掘机沿划定的线路进行向下挖掘，形成地连墙沟。在地连墙沟内浇铸混凝土墙形成与地面齐平的地连墙。地连墙的厚为500～600mm，深度为22～25m。（3）在施工地内测量定位。利用现场基准点用全站仪按设计要求间距进行布孔和确定钻孔深度，组织相关人员对孔位进行测量和复核，确认无误。先从靠近地连墙周边布孔，靠近地连墙周边的两行布孔为0.5m×0.5m间距的梅花型，其余施工地的布孔为1m×1m间距的梅花型。（4）钻机就位和钻孔。要求钻机安放平稳、牢固并保持水平，钻机必须垂直，并控制导向架垂直度＜0.5%，依进行测量的孔位，确认无误后，依布孔进行钻孔施工，成孔直径100～150毫米。（5）向注入套壳料。成孔后，立即通过钻杆将套壳料置换孔内泥浆。方法是将通过循环泥浆的管接到挤压式注浆机上，在注浆压力的作用下，通过钻杆将孔内泥浆置换成套壳料。套壳料在压力作用下，通过钻杆进入钻孔底部，随着套壳料的进入，孔内泥浆从地面孔口置换出来，发现排出的泥浆中含有套壳料时，停止置换。（6）安装袖阀管。在套壳料置换结束后，立即在孔内插入袖阀管，每节袖阀管的长度为4m。在插入时相邻两节袖阀管用长度为20cm的PVC套管连接。采用U-PVC胶合剂将袖阀管和套管粘牢，第一节袖阀管安装好堵头。再对管中注入清水，以防止袖阀管的弯曲度，下部的袖阀管应保证袖阀管的中心和钻孔中心重合，袖阀管露出地面20cm，再用套头套牢，防止杂物进入管内。（8）第一注浆段注浆。待套壳料达到预定的强度后，按设计要求制备注浆料，进行注浆。注浆方式采取后退式分段注浆工艺，即在注浆带内由孔底自下而上进行注浆，每次注浆段长0.30m～0.40m，注完第一注浆段后，上提注浆压力管。进行第二注浆段的注浆。注浆过程中如需暂停注浆时，必须先将水泥浆管拿出放入清水桶中，并同时将注浆压力管提升0.4m，向孔内注清水后再停止注浆，这样既保持管路畅通，又保证注浆不受注水影响。注浆过程中作好注浆工作记录表，注浆孔的注浆工作情况及注浆工序作业时间，在注浆过程中，按注浆压力标准进行注浆控制，注浆终压1.5MPa。当注浆压力达到设计终压，持续时间不少于10分钟，即可结束注浆，袖阀管注浆结束时用清水对袖阀管进行清洗，已备二次注浆。（9）第二注浆段注浆。若第一注浆段注浆后，经检测符合设计要求，则停止施工。否则，重复第一注浆段注浆进行第二注浆段注浆至符合设计要求为止。上述结构设计实现了本专利技术的目的。本专利技术具有方法和结构新颖简单，施工工序少，注浆范围可控，工作效率高，施工成本低，安全性高，施工速度快，注浆加固效果好和节能环保好的优点。本专利技术在加固体范围外周边设有地连墙止水帷幕，通过袖阀管群对砂卵石强透水地层进行注浆加固。使地连墙完成隔水作用，在加固体范围内采用袖阀管群进行注浆加固地层。这所采用地连墙先行止水再注浆加固地层方法，具有注浆施工效率高、施工质量高、材料不流失及绿色环保等优点。本专利技术相比现有技术所产生的有益效果：（1）本专利技术通过检测孔对加固体进行28天强度检测，在传统的袖阀管注浆、高压旋喷桩注浆、水泥搅拌桩等方法不能施工的加固地层中，不满足设计强度和止水要求时，本专利技术均能进行加固，且达到设计要求。（2）采用地连墙止水帷幕进行内部注浆，具有注浆施工效率高、质量高、材料不流失，施工成本低及绿色环保等优点。具体实施方式一种强透水地层加固帷幕结构的施工方法，包括如下步骤：包括如下步骤：（1）划定待加固的强透水地层的施工地的范围。并用白线标出划定的线路。（2）制备地连墙。用挖掘机沿划定的线路进行向下挖掘，形成地连墙沟。在地连墙沟内浇铸混凝土墙形成与地面齐平的地连墙。所述的混凝土墙的混凝土标高为C20。地连墙的厚为500～600mm，深度为22～25m，或深度可依设计要求而定。所述的地连墙的深度大于或等于成孔深度。所述的施工地为地连墙的范围内，或地连墙围住施工地的范围。（3）在施工地内测量定位。利用现场基准点用全站仪按设计要求间距进行布孔和确定钻孔深度。组织相关人员对孔位进行测量和复核，确认无误。先从靠近地连墙周边布孔，靠近地连墙周边的两行布孔为0.5m×0.5m间距的梅花型，其余施工地的布孔为1m×1m间距的梅花型；或所述的靠近地连墙周边的两行布孔为孔距1.5m，排距1.5m，呈三角形布置。所述的其余施工地的布孔为孔距1m，排距1m，呈三角形布置。（4）钻机就位和钻孔。要求钻机安放平稳、牢固并保持水平，钻机必须垂直，并控制导向架垂直度＜0.5%。依进行测量的孔位，确认无误后，依布孔进行钻孔施工，成孔直径100～150毫米或依设定要求而定。（5）向注入套壳料。成孔后立即通过钻杆将套壳料置换孔内泥浆。方法是将通过循环泥浆的管接到挤压式注浆机上，在注浆压力的作用下，通过钻杆将孔内泥浆置换成套壳料。套壳料在压力作用下，通过钻杆进入钻孔底部，随着套壳料的进入，孔内泥浆从地面孔口置换出来，发现排出的泥浆中含有套壳料时，停止置换。所述的套壳料的原料重量配比是水泥:膨胀土：水=1:1.5:2。（6）安装袖阀管。在套壳料置换结束后，立即在孔内插入袖阀管。每节袖阀管的长度为4m。在插入时，相邻两节袖阀管用长度为20cm的PVC套管连接，采用U-PVC胶合剂将袖阀管和套管粘牢，第一节袖阀管安装好堵头(形成球阀结构)。再对管中注入清水，以防止袖阀管的弯曲度。下部的袖阀管应保证袖阀管的中心和钻孔中心重合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种强透水地层加固帷幕结构的施工方法，其特征是，包括如下步骤：（1）划定待加固的强透水地层的施工地的范围，并用白线标出划定的线路；（2）制备地连墙，用挖掘机沿划定的线路进行向下挖掘，形成地连墙沟，在地连墙沟内浇铸混凝土墙形成与地面齐平的地连墙，地连墙的厚为500～600mm，深度为22～25m；（3）在施工地内测量定位，利用现场基准点用全站仪按设计要求间距进行布孔和确定钻孔深度，组织相关人员对孔位进行测量和复核，确认无误，先从靠近地连墙周边布孔，靠近地连墙周边的两行布孔为0.5m×0.5m间距的梅花型，其余施工地的布孔为1m×1m间距的梅花型；（4）钻机就位和钻孔，要求钻机安放平稳、牢固并保持水平，钻机必须垂直，并控制导向架垂直度＜0.5%，依进行测量的孔位，确认无误后，依布孔进行钻孔施工，成孔直径100～150毫米；（5）向注入套壳料，成孔后立即通过钻杆将套壳料置换孔内泥浆，方法是将通过循环泥浆的管接到挤压式注浆机上，在注浆压力的作用下，通过钻杆将孔内泥浆置换成套壳料，套壳料在压力作用下，通过钻杆进入钻孔底部，随着套壳料的进入，孔内泥浆从地面孔口置换出来，发现排出的泥浆中含有套壳料时，停止置换；（6）安装袖阀管，在套壳料置换结束后，立即在孔内插入袖阀管，每节袖阀管的长度为4m，在插入时相邻两节袖阀管用长度为20cm的PVC套管连接，采用U‑PVC胶合剂将袖阀管和套管粘牢，第一节袖阀管安装好堵头，再对管中注入清水，以防止袖阀管的弯曲度，下部的袖阀管应保证袖阀管的中心和钻孔中心重合，袖阀管露出地面20cm，再用套头套牢，防止杂物进入管内；（8）第一注浆段注浆，待套壳料达到预定的强度后，按设计要求制备注浆料，进行注浆，注浆方式采取后退式分段注浆工艺，即在注浆带内由孔底自下而上进行注浆，每次注浆段长0.30m～0.40m，注完第一注浆段后，上提注浆压力管，进行第二注浆段的注浆，注浆过程中如需暂停注浆时，必须先将水泥浆管拿出放入清水桶中，并同时将注浆压力管提升0.4m，向孔内注清水后再停止注浆，这样既保持管路畅通，又保证注浆不受注水影响，注浆过程中作好注浆工作记录表，注浆孔的注浆工作情况及注浆工序作业时间，在注浆过程中，按注浆压力标准进行注浆控制，注浆终压1.5MPa，当注浆压力达到设计终压，持续时间不少于10分钟，即可结束注浆，袖阀管注浆结束时用清水对袖阀管进行清洗，已备二次注浆；（9）第二注浆段注浆，若第一注浆段注浆后，经检测符合设计要求，则停止施工；否则重复第一注浆段注浆进行第二注浆段注浆至符合设计要求为止。...

【技术特征摘要】
1.一种强透水地层加固帷幕结构的施工方法，其特征是，包括如下步骤：（1）划定待加固的强透水地层的施工地的范围，并用白线标出划定的线路；（2）制备地连墙，用挖掘机沿划定的线路进行向下挖掘，形成地连墙沟，在地连墙沟内浇铸混凝土墙形成与地面齐平的地连墙，地连墙的厚为500～600mm，深度为22～25m；（3）在施工地内测量定位，利用现场基准点用全站仪按设计要求间距进行布孔和确定钻孔深度，组织相关人员对孔位进行测量和复核，确认无误，先从靠近地连墙周边布孔，靠近地连墙周边的两行布孔为0.5m×0.5m间距的梅花型，其余施工地的布孔为1m×1m间距的梅花型；（4）钻机就位和钻孔，要求钻机安放平稳、牢固并保持水平，钻机必须垂直，并控制导向架垂直度＜0.5%，依进行测量的孔位，确认无误后，依布孔进行钻孔施工，成孔直径100～150毫米；（5）向注入套壳料，成孔后立即通过钻杆将套壳料置换孔内泥浆，方法是将通过循环泥浆的管接到挤压式注浆机上，在注浆压力的作用下，通过钻杆将孔内泥浆置换成套壳料，套壳料在压力作用下，通过钻杆进入钻孔底部，随着套壳料的进入，孔内泥浆从地面孔口置换出来，发现排出的泥浆中含有套壳料时，停止置换；（6）安装袖阀管，在套壳料置换结束后，立即在孔内插入袖阀管，每节袖阀管的长度为4m，在插入时相邻两节袖阀管用长度为20cm的PVC套管连接，采用U-PVC胶合剂将袖阀管和套管粘牢，第一节袖阀管安装好堵头，再对管中注入清水，以防止袖阀管的弯曲度，下部的袖阀管应保证袖阀管的中心和钻孔中心重合，袖阀管露出地面20cm，再用套头套牢，防止杂物进入管内；（8）第一注浆段注浆，待套壳料达到预定的强度后，按设计要求制备注浆料，进行注浆，注浆方式采取后退式分段注浆工艺，即在注浆带内由孔底自下而上进行注浆，每次注浆段长0.30m～0.40m，注完第一注浆段后...

【专利技术属性】
技术研发人员：李江波，李金强，王强伟，李新，丁训秀，
申请(专利权)人：中建市政工程有限公司，中国建筑一局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11