[发明专利]倾斜布置多排冻结管对富水粉砂地层加固的方法

说明书

本发明公开了一种倾斜布置多排冻结管对富水粉砂地层加固的方法，包括步骤：一、测量放线；二、跟管钻进；三、倾斜布置多排冻结管；四、富水粉砂地层的加固。本发明在开挖前对待开挖槽壁两侧粉砂土层进行倾斜冻结加固，形成倾斜加固桩墙，加固桩墙上部间距宽、下部间距窄，不仅能对预开挖槽壁侧壁进行加固，还能对底部进行更有效的冻结加固，使其有足够的强度，防止涌水等工程事故的发生，能有效地降低地下连续墙开挖过程中槽壁坍塌的可能性，适用于有粉土夹砂层及高地下水位开挖的情况，确保后续开挖施工安全、可靠、顺利开展，可实施性强，也能起到减少污染的效果。

技术领域

本发明属于富水粉砂地层冻结加固技术领域，具体涉及一种倾斜布置多排冻结管对富水粉砂地层加固的方法。

背景技术

基坑开挖过程中，地下连续墙施工作为不可或缺的一环会对施工总体安全与质量产生巨大的影响。特别是在地下连续墙开槽过程中，因为地下水位水头差或存在粉砂性较重的土层会对槽壁稳定性产生影响，甚至引起塌槽等危害施工质量的事故。现有的施工技术中，一是考虑利用泥浆护壁的附着压力平衡槽壁土体压力，但在地下水位较高的复杂地层下可能无法完全平衡。二是使用水泥搅拌桩加固周围土体，但也存在施工周期长、环境污染大等问题。在现有的同类技术中，技术方案多集中在水平冻结法开挖联络通道等地下隧道，或在盾构机进出洞等关键工序中加固土体，竖向冻结法开挖井筒或盾构隧道开挖也较多见，但是竖向冻结法控制过程中易导致开挖区域大面积被封冻，造成后续开挖困难。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种倾斜布置多排冻结管对富水粉砂地层加固的方法，在开挖前对待开挖槽壁两侧粉砂土层进行倾斜冻结加固，形成倾斜加固桩墙，加固桩墙上部间距宽、下部间距窄，不仅能对预开挖槽壁侧壁进行加固，还能对底部进行更有效的冻结加固，使其有足够的强度，防止涌水等工程事故的发生，能有效地降低地下连续墙开挖过程中槽壁坍塌的可能性，适用于有粉土夹砂层及高地下水位开挖的情况，确保后续开挖施工安全、可靠、顺利开展，可实施性强，也能起到减少污染的效果，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：倾斜布置多排冻结管对富水粉砂地层加固的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、测量放线：勘探富水粉砂地层，确认富水粉砂地层的厚度、深度分布，勘察地下水分布、承压大小、渗透压力分布，获取冻结孔数量、间距和倾斜角度，同时确定测温孔、泄压孔的位置和数量；

所述冻结孔为斜孔，斜孔沿待开挖槽长度方向成对对称布置；

步骤二、跟管钻进：在设计的斜孔位置钻设斜孔，在测温孔的设计位置处垂直钻孔并钻入套管，获取测温孔，并使测温管就位；测温管伸入至富水粉砂地层底部，在泄压孔的设计位置处垂直跟管钻进，获取泄压孔并使泄压管就位，泄压管伸入至富水粉砂地层上侧的土层中；

成对对称的斜孔顶部的间距大于成对对称的斜孔底部的间距；

待开挖槽为立方体结构的待开挖槽，成对对称的斜孔位于地面的投影的连线与待开挖槽长度方向的中轴线垂直；

步骤三、倾斜布置多排冻结管：在每个斜孔内跟管钻进插入冻结管，两个对称倾斜布置在待开挖槽两侧的冻结管组成冻结管组件，多排冻结管组件沿待开挖槽长度方向布置；

所述冻结管包括伸入至富水粉砂地层内的冻结管密封段和位于富水粉砂地层上侧土层内的冻结管连接段，冻结管连接段通过连接管与输送支管连通，输送支管经输送主管与冻结站连接；

供液管从冻结站引出且伸入至冻结管密封段内，回液管从冻结管密封段连接至冻结站，回液管位于冻结管密封段的长度小于供液管位于冻结管密封段的长度；

输送主管在地面的投影和输送支管在地面的投影均与预开挖土体不相交；