CN101975070A - 一种洞内超前预加固不良地质的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种洞内超前预加固不良地质的方法，包括地质探测，地下暗挖工程开挖施工前，用地质雷达沿施工线路进行探测；掌子面封闭，开挖到不良地质的前方，停止开挖，封闭掌子面，格栅安装、初支喷混完成后，采取网喷封闭掌子面；安装注浆管；注浆，选择水泥膨润土混合浆作为注浆液体，加固松散地层时采用水泥∶膨润土∶水为1∶2∶6质量比的浆液，填充水囊、孔洞时采用水泥∶膨润土∶水为1∶4∶6质量比的浆液；检测。从而解决了注浆加固对施工环境的依赖和干扰的问题，扩大了注浆加固的施工适用范围，减少了对地下环境的影响，保证了施工安全。

Description

一种洞内超前预加固不良地质的方法

技术领域

本发明涉及一种洞内超前预加固不良地质的方法，特别是地下浅埋暗挖工程不良地质超前预加固的方法，以及对周边环境的保护。

背景技术

在地下工程的施工中，土层松散、水囊、孔洞等不良地质一直是威胁施工安全的关键因素，影响工程质量和进度，提前发现和处理不良地质是目前地下工程施工技术的重要课题。当前，对不良地质的处理方法主要有疏导清除、换填、加强开挖初支、注浆加固等，在市政工程中受地面建(构)筑物的影响，以注浆加固为主。注浆加固施工前需要在地面围蔽施工场地，拆除地面的建(构)筑物实施钻孔注水泥浆，然后恢复地面。在市政工程的施工中，受到道路交通、地面建筑物的影响，往往地面没有施工作业面，或施工对环境的影响大。

发明内容

本发明其目的就在于提供一种洞内超前预加固不良地质的方法，改变了注浆加固不良地质的方式，改进了注浆浆液的组成和注浆方法，解决了注浆加固对施工环境的依赖和干扰，扩大了注浆加固的施工适用范围，减少了对地下环境的影响，保证了施工安全，具有强度低，污染小，安全环保，经济的特点。

实现上述目的而采取的技术方案，包括

1)地质探测

地下暗挖工程开挖施工前，在地面用地质雷达沿施工线路进行探测，分析地质、地下管线以及构筑物情况；

2)掌子面封闭

开挖到不良地质的前方，停止开挖，封闭掌子面，处理完不良地质后再继续开挖，格栅安装、初支喷混完成后，采取网喷封闭掌子面；

3)安装注浆管

注浆管采用φ42×3.5-φ60×4.0的钢管，根据地质雷达的探测结果准确定位需要注浆的部位，从已经封闭的初支顶部打设注浆管达到需要注浆部位的内部，注浆管的布置要全面覆盖加固部位，位于加固范围的注浆管需沿管壁四周开注浆孔；

4)注浆

选择水泥膨润土混合浆作为注浆液体，加固松散地层时采用水泥∶膨润土∶水为1∶2∶6质量比的浆液，填充水囊、孔洞时采用水泥∶膨润土∶水为1∶4∶6质量比的浆液；

5)检测

对注浆效果通过注浆压力来判断，同时对注浆范围的地层和管线等物体进行密切的监测，根据周边物体的微弱变化判断注浆的范围和填充度。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，

实践证明，采用洞内水泥膨润土浆液超前注浆预加固处理不良地质：

(1)克服了注浆施工对地面道路交通、建构筑物的依赖，扩大了注浆加固的应用范围，能够对暗挖施工范围的任何一处不良地质实施超前注浆加固处理；

(2)对深层的不良地质加固处理具有明显的优越性，与地面处理相比减少了工作量；

(3)水泥膨润土浆液能够很好的与土层融为一体，其性质与土层近似，具有环保、经济的优点；

(4)水泥膨润土的固结强度较低，如施工中不慎渗入地下管线或建筑物内部时，便于清理，破坏性小，在地下管线密集、建构物复杂的城市施工安全性高。

具体实施方式

包括

1)地质探测

地下暗挖工程开挖施工前，在地面用地质雷达沿施工线路进行探测，分析地质、地下管线以及构筑物情况；

2)掌子面封闭

开挖到不良地质的前方，停止开挖，封闭掌子面，处理完不良地质后再继续开挖，格栅安装、初支喷混完成后，采取网喷封闭掌子面；

3)安装注浆管

注浆管采用φ42×3.5-φ60×4.0的钢管，根据地质雷达的探测结果准确定位需要注浆的部位，从已经封闭的初支顶部打设注浆管达到需要注浆部位的内部，注浆管的布置要全面覆盖加固部位，位于加固范围的注浆管需沿管壁四周开注浆孔；

4)注浆

选择水泥膨润土混合浆作为注浆液体，加固松散地层时采用水泥∶膨润土∶水为1∶2∶6质量比的浆液，填充水囊、孔洞时采用水泥∶膨润土∶水为1∶4∶6质量比的浆液；

5)检测

对注浆效果通过注浆压力来判断，同时对注浆范围的地层和管线等物体进行密切的监测，根据周边物体的微弱变化判断注浆的范围和填充度。

本发明采取洞内注浆方式超前处理不良地质，同时对注浆浆液进行改进，消除了施工对地面的干扰，减少了注浆对地层及地下管线等的破坏，具有非常高的实用价值。

工艺详细描述

1、地质探测

地下暗挖工程开挖施工前，在地面用地质雷达沿施工线路进行探测，分析地质、地下管线以及构筑物情况，根据不同的情况制定相应的处理措施。对地质松散、孔洞、水囊以及管线周边的加固均可以采取注浆加固的方式处理；

2，掌子面封闭

开挖到不良地质的前方，停止开挖，封闭掌子面，处理完不良地质后再继续开挖，

格栅安装、初支喷混完成后，采取网喷封闭掌子面；

3、安装注浆管

注浆管一般采用φ42×3.5钢管，当填充量较大时，可以采用φ60×4.0的钢管，加大注浆速度；

根据地质雷达的探测结果准确定位需要注浆的部位，从已经封闭的初支顶部打设注浆管达到需要注浆部位的内部，注浆管的布置要全面覆盖加固部位。位于加固范围的注浆管需沿管壁四周开注浆孔；

4、注浆

选择水泥膨润土混合浆作为注浆液体，加固松散地层时采用水泥∶膨润土∶水为1∶2∶6(质量比)的浆液，填充水囊、孔洞时采用水泥∶膨润土∶水为1∶4∶6(质量比)的浆液；

水泥膨润土混合浆注入松散地层的空隙后，能够与地质土层固结成一体，形成具有一定强度的水泥土；水泥膨润土混合浆注入孔洞后，水泥和膨润土能够固结成一体，形成具有一定强度的水泥土，浆液在孔洞的四周渗入土层，填充后的水泥土能够很好的与周围土层融为一体，从而达到对不良地层加固的的目的；

5、效果检测

由于无法准确确定注浆量，对注浆效果主要通过注浆压力来判断，同时对注浆范围的地层和管线等物体进行密切的监测，根据周边物体的微弱变化判断注浆的范围和填充度。注浆施工范围及周边有浆液渗漏时，要采取措施防止渗漏扩大，并消除渗漏造成的不良后果。

实施例

某地铁二号线某站主体暗挖段位于铁路北站前方的北站路下方，拱顶埋深6.4m，北站路双向8车道，交通繁忙，地下埋设有给排水、电力、煤气、通信等管线12条。施工前，用RIS-K2型探地雷达对暗挖范围进行了详细的探测，发现有多处地层沉陷、松散、脱空，为保证暗挖施工安全和确保北站路稳定，决定先处理不良的地质段。

暗挖段正位于北站路下方，不具备在地面处理的条件，经研究，决定采取洞内超前处理的方案。

施工流程及工艺如下：

(1)暗挖施工，开挖到需要处理的不良地质段前方，停止开挖，封闭掌子面，准备超前注浆预加固处理不良地质段；

(2)加工注浆管，在需要注浆的范围设置注浆孔。超前加固的注浆管长度均在6.0m以上，需要钻机引孔安装注浆管，多节注浆管采取现场焊接的方式连接；

注浆管的安装位置要能够使浆液覆盖加固范围；

(3)浆液边拌边注，水泥和膨润土存放于料库，使用前搬到洞内注浆现场，将拌浆机拌合完成的浆液注入注浆机，注浆机直接接注浆管；

(4)当注浆量到达预计值或注浆压力快速升高时，停止注浆，检查注浆效果决定是否继续注浆；

(5)注浆终凝后可以开始开挖施工，等开挖到不良地质下方时，被处理区域已得到加固稳定。

加固效果：

1)渗透性小于纯水泥浆和其它化学浆液，易于控制加固范围；

2)强度低，对周边地下管线的危害小；

3)膨润土凝固后性能稳定，没有污染，与地层土质融为一体，安全环保；

4)、注浆过程中进行观测，发现隐患及时排除。

Claims (1)

1.一种洞内超前预加固不良地质的方法，其特征在于，包括

1)地质探测

地下暗挖工程开挖施工前，在地面用地质雷达沿施工线路进行探测，分析地质、地下管线以及构筑物情况；

2)掌子面封闭

开挖到不良地质的前方，停止开挖，封闭掌子面，处理完不良地质后再继续开挖，格栅安装、初支喷混完成后，采取网喷封闭掌子面；

3)安装注浆管

注浆管采用φ42×3.5-φ60×4.0的钢管，根据地质雷达的探测结果准确定位需要注浆的部位，从已经封闭的初支顶部打设注浆管达到需要注浆部位的内部，注浆管的布置要全面覆盖加固部位，位于加固范围的注浆管需沿管壁四周开注浆孔；

4)注浆

选择水泥膨润土混合浆作为注浆液体，加固松散地层时采用水泥∶膨润土∶水为1∶2∶6质量比的浆液，填充水囊、孔洞时采用水泥∶膨润土∶水为1∶4∶6质量比的浆液；

5)检测

对注浆效果通过注浆压力来判断，同时对注浆范围的地层和管线等物体进行密切的监测，根据周边物体的微弱变化判断注浆的范围和填充度。