[发明专利]一种预埋式注浆单元及软弱地层沉降控制系统、方法

说明书

本发明公开了一种预埋式注浆单元及软弱地层沉降控制系统、方法，解决了现有技术中浅埋双连拱隧道存在的多方向不均匀沉降的问题，在控制地层沉降的同时又可以记录地层沉降值，达到了防控、监测结合的目的；其技术方案为：包括依次设置的起始段、沉降量读取段、浆液扩散及锚固段、末尾段，其中，浆液扩散及锚固段设置一个或多个，包括连接为一体的浆液扩散段和锚固段；所述浆液扩散段具有用于浆液扩散的扩散口，所述锚固段外侧设有螺纹。

技术领域

本发明涉及岩土工程领域，尤其涉及一种预埋式注浆单元及软弱地层沉降控制系统、方法。

背景技术

随着经济的进一步发展和交通强国建设纲要的提出，更多的交通基础设施亟待修建。为了开发利用地下空间资源，在地层内修建各种功能的建筑设施，统称为隧道。根据功能和所处地质环境的变化，传统隧道演化出各种新结构和工法，困难和挑战相应而来。

通常在通过路段山势不高，纵向长度较短，横坡较陡，下行线，公路上、下行线在此分不开的情况下，设置双跨连拱隧道。双连拱隧道单跨断面为单心圆结构，边墙为曲墙，中隔墙也为曲墙。由于其不仅能满足上、下行车分离的要求，而且具有接线难度小、占地少、环境保护好，在平面线路、洞口位置等选择的自由度大的特点已普遍采用。发明人发现，由于双连拱隧道在我国起步不久缺乏经验，可够参考的施工案例不多，仍然面临诸多挑战。

其一，浅埋于软弱地层内的双连拱隧道，面临上覆地层沉降过大的问题。尤其是在地层情况复杂的条件下，尽管隧道总体长度并不大，依然极有可能沿着隧道走向产生纵向不均匀沉降。若双连拱隧道修建于城市之内的繁华地带，更加会对城市建筑造成较大的安全隐患。所以，必须控制地层沉降在合理范围之内，将尽可能的消除其带来的安全隐患。

其二，大断面双连拱隧道受力结构复杂，并且承受地层复杂环境中的地层应力、管道渗水压力和地层热效应等的耦合作用。此外大断面双连拱隧道可能承受不对称的应力作用。长期的作用导致双连拱隧道在同一断面内受力不均或不对称，使其上覆地层在左侧拱和右侧拱处产生不同沉降，造成横向不均匀沉降。

此外，我国现行地层沉降控制技术通常只针对某一种特定岩土体或地层特性，灵活性较弱，适应性差。当面对其它地质环境，或者复杂综合的地层环境时难以适用。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的第一目的是提供一种预埋式注浆单元，适用于浅埋大断面双连拱隧道的软弱地层沉降控制，结构简单、实用性强。

本发明的第二目的是提供一种软弱地层沉降控制系统，能够应对特殊地质引起的过量沉降和不均匀沉降。

本发明的第三目的是提供一种软弱地层沉降控制系统的施工方法，施工效率高、安全性强。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本发明的实施例提供了一种预埋式注浆单元，包括依次设置的起始段、沉降量读取段、浆液扩散及锚固段、末尾段，其中，浆液扩散及锚固段设置一个或多个，包括连接为一体的浆液扩散段和锚固段；所述浆液扩散段具有用于浆液扩散的扩散口，所述锚固段外侧设有螺纹。

作为进一步的实现方式，所述螺纹为W型螺纹。

作为进一步的实现方式，所述起始段为注浆机接口，所述末尾段为封闭式连接口。所述沉降量读取段设有刻度。

第二方面，本发明实施例还提供了一种软弱地层沉降控制系统，包括若干组沿隧道走向直线排列的预埋式注浆单元，所述预埋式注浆单元连接固定板。

作为进一步的实现方式，每组预埋式注浆单元具有多个，若干个预埋式注浆单元的末尾段分别与左侧拱、中隔墙和右侧拱连接。

第三方面，本发明实施例还提供了一种软弱地层沉降控制系统的施工方法，包括以下步骤：