一种多角度倾斜灌浆加固地铁隧道土体的施工方法技术

本发明专利技术涉及建筑施工技术领域，具体公开了一种多角度倾斜灌浆加固地铁隧道土体的施工方法，包括以下步骤：

【技术实现步骤摘要】
一种多角度倾斜灌浆加固地铁隧道土体的施工方法


[0001]本专利技术涉及建筑施工
，特别是涉及一种多角度倾斜灌浆加固地铁隧道土体的施工方法
。

技术介绍

[0002]随着城市建设的高速发展，在岩溶场地
、
软土地区的高层建筑和地下空间开发也大量涌现，桩基和基坑工程的施工引起地下水特别是岩溶水的频繁变化，或深厚花岗岩残积土场地地下水的抽排，导致地面塌陷
、
地基承载力不足，造成邻近已有建筑物特别是地铁隧道的不均匀沉降和变形的工程案例时有发生，如何确保已经发生病害的周边环境的安全特别是出现不均匀沉降后的地铁正常运营，也越来越受到人们重视
。
[0003]目前的灌浆加固施工技术主要是采用钢管灌注混凝土
、
钢花管灌注水泥浆或袖阀管灌注水泥浆或双液浆等施工方法，在岩溶发育场地填充溶土洞和裂隙方面的运用普遍，技术较为成熟
。
但在已经出现不均匀沉降的建构筑物
、
特别是运营中的地铁隧道出现不均匀沉降场地，采用灌浆加固技术和材料还不成熟，目前多采用以水泥为主的无机材料灌浆，渗透性和有效填充率低，且具有收缩性，加上易受到可能存在流动岩溶水
、
地下暗河
、
松软土层的影响，灌浆加固土体的施工难度加大，容易出现加固效果不佳，灌浆加固过程中引起更大沉降，加固后地基承载力不满足设计要求，造成工期加长，浪费资源，增加造价
。
另外，因地铁隧道灌浆加固土体经验不足，往往直接对隧道进行注浆，或注浆的最高深度距隧道底较小，而不是对隧道底下土体进行注浆加固，极易出现因加固抬升过大引起地铁隧道结构或建构筑物结构损坏等质量安全问题
。
[0004]因此，在连通流动的地下水
、
地下暗河
、
高承压基岩裂隙水
、
岩溶发育场地或松软土体场地，对于已发生病害的地铁隧道工程，为了保证地铁隧道的安全稳定，需要对地铁隧道下部及周边松散土体
、
岩溶
、
破碎带灌浆进行加固处理，降低隧道的继续变形风险，适当抬高地铁隧道至允许沉降范围，迫切需求一种更加有效的施工方法
。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是：如何加固地铁底部松软土体以确保对已发生不均匀沉降的地铁隧道底部土体的加固效果，有效保证地铁不均匀沉降
。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种多角度倾斜灌浆加固地铁隧道土体的施工方法，包括以下步骤：
[0007]S1、
根据平面布置图进行垂直袖阀管灌浆孔
(Ⅰ、Ⅱ序孔
)
和倾斜袖阀管灌浆孔
(Ⅲ、Ⅳ序孔
)
的成孔施工，形成多角度灌浆体系；
[0008]S2、
将袖阀灌浆管分别放入步骤
S1
制作好的垂直袖阀管灌浆孔和倾斜袖阀管灌浆孔中；
[0009]S3、
按Ⅰ序至Ⅳ序孔的顺序依次在地铁隧道两侧对称进行灌浆，加固地铁隧道底部软弱土体；
[0010]S4、
达到地铁隧道底土体加固强度要求，对垂直袖阀管灌浆孔和倾斜袖阀管灌浆孔进行封堵
。
[0011]进一步优选地，在步骤
S1
中，所述垂直袖阀管灌浆孔和倾斜袖阀管灌浆孔均设置多排，每排所述倾斜袖阀管灌浆孔与水平方向夹角分别以不同角度打入隧道下方，并与所述垂直袖阀管灌浆孔形成多角度灌浆体系
。
[0012]进一步优选地，在步骤
S1
中，所述垂直袖阀管灌浆孔
(Ⅰ、Ⅱ序孔
)
布置在地铁隧道的两侧；
[0013]其中，所述Ⅱ序孔距地铁隧道外边线距离为4‑
6m
，所述Ⅰ序孔距地铁隧道外边线距离为8‑
12m
，所述垂直袖阀管灌浆孔沿地铁隧道方向排距2‑
3m。
[0014]进一步优选地，所述垂直袖阀管灌浆孔的底端进入岩层的深度不小于
500mm。
[0015]进一步优选地，在步骤
S1
中，所述倾斜袖阀管灌浆孔
(Ⅲ、Ⅳ序孔
)
布置在地铁隧道的两侧；
[0016]其中，所述倾斜袖阀管灌浆孔
(Ⅲ、Ⅳ序孔
)
距地铁隧道外边线的距离为7‑
8m
，所述Ⅲ、Ⅳ序孔分别呈不同角度延伸至地铁隧道底部，且所述Ⅲ、Ⅳ序孔的底端延伸至地铁隧道外边线的垂直线位置
。
[0017]进一步优选地，所述Ⅲ序孔所在直线与水平面所形成的锐角为
70
°
，所述Ⅳ序孔所在直线与水平面所形成的锐角为
65
°
。
[0018]进一步优选地，所述倾斜袖阀管灌浆孔的底端在地铁隧道的底部形成间距5‑
6m
的灌浆点，所述倾斜袖阀管灌浆孔的纵向间距为
4m。
[0019]进一步优选地，在步骤
S3
中，灌浆时，先灌所述垂直袖阀管灌浆孔
(Ⅰ、Ⅱ序孔
)
，再对所述倾斜袖阀管灌浆孔
(Ⅲ、Ⅳ序孔
)
进行灌浆，遵循自外向内
、
先底部后上部土体加固的顺序灌浆；
[0020]其中，所述垂直袖阀管灌浆孔先灌注
I
序孔，再灌注
I I
序孔；
[0021]所述倾斜袖阀管灌浆孔先灌注Ⅲ序孔，再灌注Ⅳ序孔
。
[0022]进一步优选地，所述灌浆的材料为水泥基复合化学灌浆材料，所述水泥基复合化学灌浆材料由双液浆结合有机高分子化学材料聚丙烯酰胺复合而成
。
[0023]进一步优选地，所述双液浆配合质量比为水：水泥：水玻璃＝1：
1.5
：
1.5
，双液浆的水泥浆与水玻璃浆体积比为
1:0.5
，水玻璃模数
m
＝
2.4
～
3.0(
浓度
Be
＝
38
～
43)
，双液浆凝固时间控制在1～2分钟，所述水泥基复合化学灌浆材料中水
、
水泥以及聚丙烯酰胺的质量比为
0.5
：
1.0
：
0.025。
[0024]进一步优选地，向所述垂直袖阀管灌浆孔灌浆时，灌浆压力为
0.3
‑
0.5MPa
，采用低压力
、
多次反复灌浆
。
[0025]进一步优选地，向所述垂直袖阀管灌浆孔灌注水泥基复合化学灌浆材料的初凝时间
15
‑
20S
，待浆料增加扩散范围后再逐步延长初凝时间至
40S。
[0026]进一步优选地，向所述倾斜袖阀管灌浆孔灌本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种多角度倾斜灌浆加固地铁隧道土体的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、
根据平面布置图进行垂直袖阀管灌浆孔
(Ⅰ、Ⅱ序孔
)
和倾斜袖阀管灌浆孔
(Ⅲ、Ⅳ序孔
)
的成孔施工，形成多角度灌浆体系；
S2、
将袖阀灌浆管分别放入步骤
S1
制作好的垂直袖阀管灌浆孔和倾斜袖阀管灌浆孔中；
S3、
按Ⅰ序至Ⅳ序孔的顺序依次在地铁隧道两侧对称进行灌浆，加固地铁隧道底部软弱土体；
S4、
达到地铁隧道底土体加固强度要求，对垂直袖阀管灌浆孔和倾斜袖阀管灌浆孔进行封堵
。2.
根据权利要求1所述的一种多角度倾斜灌浆加固地铁隧道土体的施工方法，其特征在于，在步骤
S1
中，所述垂直袖阀管灌浆孔和倾斜袖阀管灌浆孔均设置多排，每排所述倾斜袖阀管灌浆孔与水平方向夹角分别以不同角度打入隧道下方，并与所述垂直袖阀管灌浆孔形成多角度灌浆体系
。3.
根据权利要求1所述的一种多角度倾斜灌浆加固地铁隧道土体的施工方法，其特征在于，在步骤
S1
中，所述垂直袖阀管灌浆孔
(Ⅰ、Ⅱ序孔
)
布置在地铁隧道的两侧；其中，所述Ⅱ序孔距地铁隧道外边线距离为4‑
6m
，所述Ⅰ序孔距地铁隧道外边线距离为8‑
12m
，所述垂直袖阀管灌浆孔沿地铁隧道方向排距2‑
3m。4.
根据权利要求3所述的一种多角度倾斜灌浆加固地铁隧道土体的施工方法，其特征在于，所述垂直袖阀管灌浆孔的底端进入岩层的深度不小于
500mm。5.
根据权利要求1所述的一种多角度倾斜灌浆加固地铁隧道土体的施工方法，其特征在于，在步骤
S1
中，所述倾斜袖阀管灌浆孔
(Ⅲ、Ⅳ序孔
)
布置在地铁隧道的两侧；其中，所述倾斜袖阀管灌浆孔
(Ⅲ、Ⅳ序孔
)
距地铁隧道外边线的距离为7‑
8m
，所述Ⅲ、Ⅳ序孔分别呈不同角度延伸至地铁隧道底部，且所述Ⅲ、Ⅳ序孔的底端延伸至地铁隧道外边线的垂直线位置
。6.
根据权利要求5所述的一种多角度倾斜灌浆加固地铁隧道土体的施工方法，其特征在于，所述Ⅲ序孔所在直线与水平面所形成的锐角为
70
°
，所述Ⅳ序孔所在直线与水平面所形成的锐角为
65
°
。7.
根据权利要求5所述的一种多角度倾斜灌浆加固地铁隧道土体的施工方法，其特征在于，所述倾斜袖阀管灌浆孔的底端在地铁隧道的底部形成间距5‑
6m
的灌浆点，所述倾斜袖阀管灌浆孔的纵向间距为
4m。8.
根据权利要求1所述的一种多角度倾斜灌浆加固地铁隧道土体的施工方法，其特征在于，在步骤
S3
中，灌浆时，先灌所述垂直袖阀管灌浆孔
(Ⅰ、Ⅱ序孔
)
，再对所述倾斜袖阀管灌浆孔
(Ⅲ、Ⅳ序孔
)
进行灌浆，遵循自外向内
、
先底部后上部土体加固的顺序灌浆；其中，所述垂直袖阀管灌浆孔先灌注
I
序孔，再灌注
II
序孔；所述倾斜袖阀管灌浆孔先灌注Ⅲ序孔，再灌注Ⅳ序孔
。9.
根据权利要求8所述的一种多角度倾斜灌浆加固地铁隧道土体的施工方法，其特征在于，所述灌浆的材料为水泥基复合化学灌浆材料，所述水泥基复合化学灌浆材料由双液浆结合有机高分子化学材料聚丙烯酰胺复合而成
。10.
根据权利要求9所述的一种多角度倾斜灌浆加固地铁隧道土体的施工...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志方，温忠义，彭卫平，张庆华，陈倩岚，杨水华，曾家培，
申请(专利权)人：广州市城市规划勘测设计研究院，
类型：发明
国别省市：