【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及岩土工程领域，具体涉及一种上覆粉土层的含承压水卵石地层开挖预处理施工方法。
技术介绍
1、在含有承压水的地层中进行开挖作业时，往往由于隔水层的破坏，发生管涌等问题，严重影响开挖安全。由于降水作业会对周边地下水环境造成严重破坏、周边建筑产生不均匀沉降，因此在城市施工中，逐渐被抛弃。针对这种地层，一般采用高压旋喷桩或钻注桩工艺进行对地下水进行截留。但是在含承压水地层中，由于地下水具备承压性质，尚未凝固的桩身为地下水的流动提供通道，对桩身完整性产生破坏，使得桩体隔水效果变差，容易在开挖时发生涌水等现象。注浆是封堵截留地下水的常用手段，尤其是在破碎岩体中，浆液能迅速填充空隙，采取速凝类浆液更可以做到迅速封堵过水通道。但在超富水的软弱地层中，浆液则则以劈裂、渗透以及压密注浆的形式向地层中扩散。而在卵石地层中，由于其本身具备较大的渗透系数，浆液容易向土体内部扩散，容易造成扩散距离难以控制、注浆压力难以到达设计指标等问题。而在粉质黏土等孔隙率较小的地层中，浆液一般难以渗透形式向其内部扩散，往往以以劈裂-压密的形式加固地层。
2、在复杂地层中，尤其是上覆粉土层的含承压水卵石层地层中，由于区域地下水丰富其具备承压性质，传统灌注桩与钻注桩可能会因为承压水的流动造成桩身局部不完整，形成过水通道，对后续开造成安全隐患；另一方面，由于局部区域存在地下水竖向流动通道，且粉土层具备一定的隔水性，在开挖过程中，一旦挖穿粉土层，容易出现卵石层承压水源源不断从开挖底板渗出，甚至可能出现局部管涌等险情；因此必须对深层承压水层进行改造，降低其
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种上覆粉土层的含承压水卵石地层开挖预处理施工方法，周边钻孔采用全段注浆的形式形成止水帷幕，采用膜袋注浆封固辅助套管，并对表层粉土层进行挤压，降低渗漏率，采用梯度注浆方式，针对性改造深部卵石层，截断来自底部的地下水，改善开挖地板下部地质条件，确保开挖安全。
2、本专利技术的目的是提供一种上覆粉土层的含承压水卵石地层开挖预处理施工方法，采用以下方案：包括：
3、施工区划分试验区和应用区，先对试验区开设注浆孔；
4、在注浆孔内下入带有膜袋的辅助套管，膜袋注浆后向注浆孔内下入多根长度依次变化的注浆管；
5、沿注浆孔从下到上，注浆管依次工作以分段注浆；在每段注浆段注浆时，先注入浆液使其沿注浆孔向上扩散至另一注浆段底部，待浆液初凝后，再进行该段地层的注浆加固；
6、直至完成注浆孔全段注浆，进行试验区注浆效果检查；
7、依据检查结果设计应用区注浆方案，然后进行应用区注浆。
8、进一步的，选取施工区内高于设定地下水位、大于设定涌水量的区域为试验区，其余区域为应用区。
9、进一步的，先对试验区进行钻孔初步获得注浆孔，下入带膜袋的辅助套管，后进行全段钻孔获得全段注浆孔，注浆孔穿过粉土层延伸至卵石层内。
10、进一步的，在对试验区开设注浆孔后，进行不同深度的注浆孔注水试验，测定卵石层介质渗透系数，以供注浆设计和注浆效果检查使用。
11、进一步的，位于注浆孔内的多根注浆管，其底部注浆位置沿注浆孔轴向依次分布；注浆时，平面上沿同一方向进行注浆作业，同一作业时间内，控制新开孔与注浆孔保持一定距离，避免发生串浆。
12、进一步的，所述注浆管顶端接入浆液源，底端配有止浆尖帽。
13、进一步的，注入注浆孔内的浆液为水泥水玻璃双液浆，水泥和水玻璃在注浆管内进行混合并通过注浆管输送。
14、进一步的，待一段注浆孔内的浆液初凝后，增加注浆压力，使注浆管输出浆液穿过初凝区域输送至深部卵石层和/或浅部粉土层，该段注浆段完成后，进行上方相邻下一段注浆段的施工。
15、进一步的，在试验区注浆检查后，对注浆薄弱区进行补充注浆。
16、进一步的，应用区的注浆方案根据试验区注浆效果判断是否需要设计更改，更改内容包括注浆孔数量、注浆孔间隔、注浆段长度、注浆材料比例。
17、与现有技术相比，本专利技术具有的优点和积极效果是：
18、(1)针对目前上覆粉土层的含承压水卵石层地层注浆效果不佳影响开挖施工的问题，周边钻孔采用全段注浆的形式形成止水帷幕，粉土层采用膜袋注浆封固辅助套管，并对粉土层进行挤压，降低渗漏率；采用梯度注浆方式，针对性改造深部卵石层，截断来自底部的地下水，提高对注浆量和注浆效果的可控性，改善开挖地板下部地质条件。
19、(2)针对上覆粉土层的含承压水深基坑开挖预处理提供了一种处治方案，能有效加固土体，封堵地下水，具备良好的使用价值，并且采取处理前后渗透系数反算的方式为开挖效果评价提供了明确的指标，并可以作为部分区域补充注浆的依据。
20、(3)全段钻孔后形成注浆孔并一次性下入所有注浆管，避免了传统后退式注浆遇到的孔壁坍塌掩埋注浆管的发生，能够针对性改造深部卵石层，降低承压水渗流量及水力梯度，从而确保开挖安全。
21、(4)通过注浆降低其透水性，在基坑外围施工注浆孔，形成基坑周边止水帷幕，阻断基坑周围导水通道，进一步隔绝外部水源补给。
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1.一种上覆粉土层的含承压水卵石地层开挖预处理施工方法，其特征在于，包括：施工区划分试验区和应用区，先对试验区开设注浆孔；
2.如权利要求1所述的上覆粉土层的含承压水卵石地层开挖预处理施工方法，其特征在于，选取施工区内高于设定地下水位、大于设定涌水量的区域为试验区，其余区域为应用区。
3.如权利要求2所述的上覆粉土层的含承压水卵石地层开挖预处理施工方法，其特征在于，先对试验区进行钻孔初步获得注浆孔，下入带膜袋的辅助套管，后进行全段钻孔获得全段注浆孔，注浆孔穿过粉土层延伸至卵石层内。
4.如权利要求1所述的上覆粉土层的含承压水卵石地层开挖预处理施工方法，其特征在于，在对试验区开设注浆孔后，进行不同深度的注浆孔注水试验，测定卵石层介质渗透系数，以供注浆设计和注浆效果检查使用。
5.如权利要求1所述的上覆粉土层的含承压水卵石地层开挖预处理施工方法，其特征在于，位于注浆孔内的多根注浆管，其底部注浆位置沿注浆孔轴向依次分布；注浆时，平面上沿同一方向进行注浆作业，同一作业时间内，控制新开孔与注浆孔保持一定距离，避免发生串浆。
6.如
7.如权利要求1或5或6所述的上覆粉土层的含承压水卵石地层开挖预处理施工方法，其特征在于，注入注浆孔内的浆液为水泥水玻璃双液浆，水泥和水玻璃在注浆管内进行混合并通过注浆管输送。
8.如权利要求1所述的上覆粉土层的含承压水卵石地层开挖预处理施工方法，其特征在于，待一段注浆孔内的浆液初凝后，增加注浆压力，使注浆管输出浆液穿过初凝区域输送至深部卵石层和/或浅部粉土层，该段注浆段完成后，进行上方相邻下一段注浆段的施工。
9.如权利要求8所述的上覆粉土层的含承压水卵石地层开挖预处理施工方法，其特征在于，在试验区注浆检查后，对注浆薄弱区进行补充注浆。
10.如权利要求1所述的上覆粉土层的含承压水卵石地层开挖预处理施工方法，其特征在于，应用区的注浆方案根据试验区注浆效果判断是否需要设计更改，更改内容包括注浆孔数量、注浆孔间隔、注浆段长度、注浆材料比例。
...【技术特征摘要】
1.一种上覆粉土层的含承压水卵石地层开挖预处理施工方法，其特征在于，包括：施工区划分试验区和应用区，先对试验区开设注浆孔；
2.如权利要求1所述的上覆粉土层的含承压水卵石地层开挖预处理施工方法，其特征在于，选取施工区内高于设定地下水位、大于设定涌水量的区域为试验区，其余区域为应用区。
3.如权利要求2所述的上覆粉土层的含承压水卵石地层开挖预处理施工方法，其特征在于，先对试验区进行钻孔初步获得注浆孔，下入带膜袋的辅助套管，后进行全段钻孔获得全段注浆孔，注浆孔穿过粉土层延伸至卵石层内。
4.如权利要求1所述的上覆粉土层的含承压水卵石地层开挖预处理施工方法，其特征在于，在对试验区开设注浆孔后，进行不同深度的注浆孔注水试验，测定卵石层介质渗透系数，以供注浆设计和注浆效果检查使用。
5.如权利要求1所述的上覆粉土层的含承压水卵石地层开挖预处理施工方法，其特征在于，位于注浆孔内的多根注浆管，其底部注浆位置沿注浆孔轴向依次分布；注浆时，平面上沿同一方向进行注浆作业，同一作业时间内，控制新开孔与注浆孔保持一定距...
【专利技术属性】
技术研发人员：张庆松，伍雨，闫成伟，张军杰，姜鹏，冯啸，潘光明，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：
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