富水軟弱地層盾構穿越建筑物的微擾動注漿方法
【專利摘要】本發明公開了屬于盾構工程【技術領域】的富水軟弱地層盾構穿越建筑物的微擾動注漿方法。盾構掘進前，對注漿系統和漿液性能進行檢查。從漿液材料、注漿量、注漿壓力、注漿順序、注漿速率、注入率對同步注漿進行控制。當盾構姿態不良時，根據超挖時的注漿量對土層進行同步注漿。采用注漿壓力和注漿量雙指標對注漿質量進行評定。二次補漿則對漿液材料、補漿量、注漿壓力、注漿時機進行控制。根據監測結果反饋情況，對同步注漿以及二次補漿做出動態的調整。本發明通過在富水軟弱地層對同步注漿和二次補漿的控制，減小盾構穿越建筑物時對地表和建筑物的影響，達到微擾動控制效果。
【專利說明】富水軟弱地層盾構穿越建筑物的微擾動注漿方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于盾構工程【技術領域】，特別涉及富水軟弱地層盾構穿越建筑物的微擾動注漿方法。
【背景技術】
[0002]近年來，城市軌道交通發展迅速，修建地鐵成為解決城市交通的一條有效途徑，但同時也造成施工線路近距離穿越既有建筑物的不利工況大量出現，這要求既要確保建筑物的穩定，又要兼顧工程本身的安全和順利。盾構在富水軟弱地層掘進時，對盾構穿越建筑物的微擾動注漿方法提出了更高的要求。
[0003]盾構工程具有隱蔽性，在地質復雜地段，盾構掘進存在許多風險。由于軟土地層含水量高、孔隙比大、壓縮性高、強度低、靈敏度高和易觸變、流變的特性，地層自穩性能極差。盾構在軟土層掘進時，地表沉降難以控制。在實際工程中，一般根據經驗對地層進行注漿，容易增加施工風險。如何確保富水軟弱地層盾構穿越建筑物的沉降控制問題，需要提出富水軟弱地層盾構穿越建筑物的微擾動注漿方法。
【發明內容】
[0004]針對上述缺陷，本發明公開了一種富水軟弱地層盾構穿越建筑物的微擾動注漿方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0005](I)盾構掘進之前，準備注漿系統和配置漿液；
[0006](2)對注漿系統和漿液性能進行檢查驗收；
[0007]如果注漿系統功能安全，漿液性能良好進入步驟(3);否則，返回步驟(2)；
[0008](3)設定同步注漿參數與控制方式；
[0009](4)盾構掘進過程中進行同步注漿；
[0010](5)對同步注漿質量評定；
[0011]如果同步注漿質量合格進入步驟(6);否則，返回步驟(3)調整注漿參數與控制方式；
[0012](6)設定二次補漿參數與控制方式；
[0013](7)進行二次補漿；
[0014](8)根據監測結果反饋情況，對同步注漿以及二次補漿做出動態的調整。
[0015]步驟(3)中所述的同步注漿參數為漿液材料、注漿量、注漿壓力、注漿順序、注漿速率、注入率、超挖時的注漿量。
[0016]所述同步注漿漿液材料包括消石灰、粉煤灰、砂、膨潤土和減水劑，按照重量份數比配比為 60:400:800:70:2。
[0017]所述同步注漿量為:粘性土層注漿控制量為4m3/環，砂性土層注漿控制量為
4.2m3/環，保證同步注漿漿液能更好地填充到盾尾空隙。
[0018]述同步注漿壓力控制在0.25MPa?0.3MPa，防止漿液填充不充足以及盾尾漏漿。[0019]所述同步注漿順序為先頂部后兩側，最后底部，防止管片上浮及偏移。
[0020]同步注漿速率與掘進速度相匹配，采用公式(I)計算同步注漿速率，為保證掘進安全，富水軟弱地層的掘進速度控制在2~3cm/min，同步注漿速率控制在0.067~0.105m3/
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[0021]
【權利要求】
1.富水軟弱地層盾構穿越建筑物的微擾動注漿方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)盾構掘進之前，準備注漿系統和配置漿液； (2)對注漿系統和漿液性能進行檢查驗收； 如果注漿系統功能安全，漿液性能良好進入步驟(3);否則，返回步驟(2)； (3)設定同步注漿參數與控制方式； (4)盾構掘進過程中進行同步注漿； (5)對同步注漿質量評定； 如果同步注漿質量合格進入步驟(6);否則，返回步驟(3)調整注漿參數與控制方式； (6)設定二次補漿參數與控制方式； (7)進行二次補漿； (8)根據監測結果反饋情況，對同步注漿以及二次補漿做出動態的調整。
2.根據權利要求1所述的富水軟弱地層盾構穿越建筑物的微擾動注漿方法，其特征在于，步驟(3)中所述的同步注漿參數為漿液材料、注漿量、注漿壓力、注漿順序、注漿速率、注入率、超挖時的注漿量。
3.根據權利要求2所述的富水軟弱地層盾構穿越建筑物的微擾動注漿方法，其特征在于，所述同步注漿漿液材料包括消石灰、粉煤灰、砂、膨潤土和減水劑，按照重量份數比配比為 60:400:800:70:2。
4.根據權利要求2所述的富水軟弱地層盾構穿越建筑物的微擾動注漿方法，其特征在于，所述同步注漿量為:粘性土層注漿控制量為4m3/環，砂性土層注漿控制量為4.2m3/環，保證同步注漿漿液能更好地填充到盾尾空隙。
5.根據權利要求2所述的富水軟弱地層盾構穿越建筑物的微擾動注漿方法，其特征在于，所述同步注漿壓力控制在0.25MPa~0.3MPa，防止漿液填充不充足以及盾尾漏漿。
6.根據權利要求2所述的富水軟弱地層盾構穿越建筑物的微擾動注漿方法，其特征在于，所述同步注漿順序為先頂部后兩側，最后底部，防止管片上浮及偏移。
7.根據權利要求2所述的富水軟弱地層盾構穿越建筑物的微擾動注漿方法，，其特征在于，所述同步注漿速率:
v = ^-/l^\ 0(d2 -d ) 其中，V為同步注漿速率； λ為注入率，粘土地層控制在220%，砂土地層控制在250% ； V0為盾構掘進速度； D為盾構開挖直徑； d為管片外徑； 同步注衆速率與盾構掘進速度相匹配，富水軟弱地層的掘進速度控制在2~3cm/min,同步注漿速率控制在0.067~0.105m3/min，保證掘進安全。
8.根據權利要求2所述的富水軟弱地層盾構穿越建筑物的微擾動注漿方法，其特征在于，所述同步注漿注入率為:粘性土層控制在220%，砂性土層控制在250%。
9.根據權利要求2所述的富水軟弱地層盾構穿越建筑物的微擾動注漿方法，其特征在于，所述同步注漿超挖時的注漿量:V = ^ B/^1 + (Jm - n| +1" - qjjD - d2 ] 其中，V為超挖時的注漿量； B為一環管片的寬度； λ為注入率，粘土地層控制在220%，砂土地層控制在250% ； D為盾構開挖直徑； m、η分別為盾首和盾尾的水平偏差值； P、q分別為盾首和盾尾的垂直偏差值。
10.根據權利要求1所述的富水軟弱地層盾構穿越建筑物的微擾動注漿方法，其特征在于，步驟(5)中所述的同步注漿質量采取注漿量和注漿壓力雙指標控制，要求注漿壓力達到設定值，注漿量達到設計值的90%。
11.根據權利要求1所述的富水軟弱地層盾構穿越建筑物的微擾動注漿方法，其特征在于，步驟(6)中所述二次補漿參數為漿液材料、補漿量、注漿壓力、注漿時機。
12.根據權利要求11所述的富水軟弱地層盾構穿越建筑物的微擾動注漿方法，其特征在于，所述二次補漿漿液材料包括水泥、水玻璃，水玻璃用水稀釋為1:3，水泥漿水灰比為1:1，水泥漿與水玻璃體積比為1:1。
13.根據權利要求11所 述的富水軟弱地層盾構穿越建筑物的微擾動注漿方法，其特征在于，所述二次補漿補漿量控制值為1.2m3/環。
14.根據權利要求11所述的富水軟弱地層盾構穿越建筑物的微擾動注漿方法，其特征在于，所述二次注漿壓力小于0.4MPa，防止管片K塊螺栓被剪斷。
15.根據權利要求11所述的富水軟弱地層盾構穿越建筑物的微擾動注漿方法，其特征在于，所述二次補漿注漿時機為管片脫出盾尾5環開始實施，管片脫出盾尾7環內注完。
【文檔編號】E21D11/10GK103510968SQ201310499563
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年10月22日 優先權日:2013年10月22日
【發明者】袁大軍, 董朝文, 蔡榮, 朱寧 申請人:北京交通大學