[发明专利]一种补偿地铁隧道下穿导致建筑沉降的软弱夹层注浆抬升方法

说明书

本发明公开了一种补偿地铁隧道下穿导致建筑沉降的软弱夹层注浆抬升方法，用于治理地铁隧道施工所带来的地表建筑沉降病害。该方法步骤包括：(1)抬升注浆软弱层选择；(2)软弱层预加固；(3)软弱层止逃帷幕施作；(4)软弱层注浆抬升，确保建筑物沉降值及沉降差异不超过允许值。本发明中对软弱层四周环向注浆而建构地层止逃帷幕的技术，避免注浆抬升施工对原生地基的损伤，有效地降低对抬升注浆设备的要求；阻止注浆后的软弱层在上覆地层及地表建筑物荷载作用下向四周滑溜逃逸,开发出一种基于软弱层注浆抬升补偿地铁隧道下穿建筑物沉降的施工技术。

技术领域

本发明涉及城市地下隧道工程技术领域，特别涉及了一种补偿地铁隧道下穿导致上层建筑沉降的软弱夹层注浆抬升方法。

背景技术

1.由于地质历史的原因，滨海地区地层往往呈现为软弱夹层型，或软硬互层型。因此，在我国很多海滨城市(如天津，等)，地铁隧道开挖过后，上覆地层往往产生较大的沉降，严重损坏附着在其上的构筑物或建筑物。

2.为了避免过大沉降导致的后果，最为有效的措施是在隧道顶部的覆盖层中选定某一软弱层，然后通过该软层采用压力注浆将隧道地表抬升至沉降前或预测设计高度，抵消隧道开挖后上覆地层在应力调整过程中产生的下沉。

3.但大量基于软层的注浆抬升实践发现，在抬升结束后，注浆过的软弱层在上覆地层应力场调整及建筑荷载的作用下向四周滑溜逃逸，注浆层变薄甚至消失，不但无法达到抬升地表的效果，反而导致了更大的沉降。

4.由于软层注浆抬升的不成功，目前采用通过硬地层注浆实现抬升。基于硬层注浆抬升呈现出如下缺陷：①所需注浆压力是软弱层注浆压力的4倍以上；②对注浆设备要求高，施工难度及风险大；③高压注浆严重破坏天然地层的结构，给地面极其建筑物留下永久性安全隐患；④高压浆液经常贯穿抬升层进入软弱层，跑浆量大，耗时耗力耗材料，代价昂贵，总体效果差。

因此，急需开发一种有效的补偿地铁隧道下穿导致建筑沉降的注浆抬升方法。

名词解释：加密孔距、少灌多复：即采用加密孔距减小灌浆压力和次灌浆量轮灌或几孔同时灌注增加复灌次数的方法。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于解决软弱夹层注浆抬升地铁隧道下穿建筑物方法失效的问题，使基于软弱层注浆抬升成为补偿地铁隧道下穿导致建筑沉降的操作简单的有效方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种补偿地铁隧道下穿导致建筑沉降的软弱层注浆抬升方法，包括如下步骤：

步骤一：抬升注浆区域筛选：选择注浆抬升的软弱层位；确定注浆抬升的软弱层范围和软弱层加固区域；

步骤二：软弱层加固：由地表向选定的软弱层区域注入固化吸水浆料将待抬升软弱层进行预加固。

步骤三：软弱层止逃帷幕施作：从地面沿软弱层加固区域边界采用高强无收缩浆料进行压密注浆，在软弱层加固区域边界形成连续、封闭的止逃帷幕；

步骤四：软弱夹层注浆抬升：从隧道顶部或侧墙钻注浆孔对帷幕内的软弱层注入高强无收缩浆液，将地表建筑抬升到沉降前或预测设计高度。

进一步的改进，注浆抬升的软弱层位选择方法如下：当需要建筑物抬升更均匀时，选择深孔注浆；当需要建筑物抬升更快速时选择浅孔注浆(深孔注浆抬升影响范围明显大于浅孔注浆，建筑物抬升更均匀；浅孔注浆抬升量增长幅度大于深孔注浆，最终注浆率更高；最终注浆率随着软弱土层厚度的增加呈非线性减小趋势)；注浆抬升的软弱层范围为地基压力扩散角与隧道开挖影响区域的交集；软弱层加固区域包含抬升注浆区域即可。

进一步的改进，所述步骤二中，对选定的注浆抬升区域的岩土体进行预加固；加固区域与注浆抬升区域差集部分采用加密孔距、少灌多复的方法，注浆料选用高水固化浆液。