一種用于地鐵運營隧道的地面糾偏回調(diào)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于地鐵運營隧道的地面糾偏回調(diào)方法，適用于淤泥、黏土層等復(fù)雜地質(zhì)條件下、采用土方卸載和袖閥管注漿技術(shù)，對既有運營地鐵盾構(gòu)隧道區(qū)間產(chǎn)生的不均勻水平及豎向位移、管片應(yīng)力狀態(tài)進行糾偏治理。
【背景技術(shù)】
[0002]目前國內(nèi)各大城市地鐵隧道區(qū)間因地質(zhì)、周邊環(huán)境等影響出現(xiàn)不同程度沉降及位移，已出現(xiàn)過沉降地鐵采用過洞內(nèi)注漿進行的豎向回調(diào)，操作難度大，施工空間小，可施工時間短，只能在夜間地鐵隧道停運階段進行。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題:針對現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，提供一種操作難度小、施工工藝簡單、操作空間廣、工序可控性強、實施效率高、安全性能高、不影響地鐵運營的用于地鐵運營隧道的地面糾偏回調(diào)方法。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
一種用于地鐵運營隧道的地面糾偏回調(diào)方法，步驟包括:
1)在待治理隧道區(qū)段各個指定斷面的預(yù)設(shè)監(jiān)測點位布置傳感器，并根據(jù)傳感器定期檢測的載荷建立用于監(jiān)測待治理隧道區(qū)段載荷的有限元分析模型；卸載待治理隧道區(qū)段上方指定厚度的覆土；
2)判斷待治理隧道區(qū)段是否需要水平糾偏，如果需要水平糾偏，則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟3);否貝1J，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟4);
3)在待治理隧道區(qū)段水平移位側(cè)指定距離處打孔，在地面采用袖閥管注漿工藝向孔內(nèi)注漿以實現(xiàn)對待治理隧道區(qū)段的水平糾偏；
4)判斷待治理隧道區(qū)段是否需要進行豎向糾偏，如果需要進行豎向糾偏，則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟5);否則，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟6);
5)在待治理隧道區(qū)段兩側(cè)向待治理隧道區(qū)段的下側(cè)斜向打孔，在地面采用袖閥管注漿工藝向孔內(nèi)注漿以實現(xiàn)對待治理隧道區(qū)段的豎向糾偏；
6)糾偏結(jié)束并退出。
[0005]優(yōu)選地，所述步驟3)的詳細步驟包括:
3.1)將待治理隧道區(qū)段沿長度方向劃分為奇數(shù)個分區(qū)，最中間分區(qū)為水平移位最大的分區(qū)；根據(jù)所述分區(qū)被劃分的總數(shù)量設(shè)定初始分區(qū)數(shù)量、分區(qū)調(diào)整步長，所述初始分區(qū)數(shù)量為奇數(shù)，分區(qū)調(diào)整步長為偶數(shù)；以中間分區(qū)為基準(zhǔn)選擇初始分區(qū)數(shù)量個分區(qū)作為當(dāng)前施工分區(qū)；
3.2)在當(dāng)前施工分區(qū)與待治理隧道區(qū)段水平移位側(cè)指定距離設(shè)置至少一排鉆孔位，且本輪鉆孔分布于上一輪鉆孔的內(nèi)側(cè)，分別對本輪的各個鉆孔位打孔；
3.3)在地面采用袖閥管注漿工藝向當(dāng)前施工分區(qū)的各個鉆孔內(nèi)同步注漿； 3.4)判斷當(dāng)前施工分區(qū)的分區(qū)數(shù)量是否為1，如果當(dāng)前施工分區(qū)的分區(qū)數(shù)量不為1，則將分區(qū)數(shù)量減去分區(qū)調(diào)整步長作為新的分區(qū)數(shù)量，從中間分區(qū)為基準(zhǔn)選擇新的分區(qū)數(shù)量個分區(qū)作為當(dāng)前施工分區(qū)，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟3.2);否則，判定對待治理隧道區(qū)段的水平糾偏完畢，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟4)。
[0006]優(yōu)選地，所述步驟5)的詳細步驟包括:
5.1)將待治理隧道區(qū)段沿長度方向劃分為奇數(shù)個分區(qū)，最中間分區(qū)為沉降最大的分區(qū);根據(jù)所述分區(qū)被劃分的總數(shù)量設(shè)定初始分區(qū)數(shù)量、分區(qū)調(diào)整步長，所述初始分區(qū)數(shù)量為奇數(shù)，分區(qū)調(diào)整步長為偶數(shù)；以中間分區(qū)為基準(zhǔn)選擇初始分區(qū)數(shù)量個分區(qū)作為當(dāng)前施工分區(qū)；
5.2)在當(dāng)前施工分區(qū)與待治理隧道區(qū)段兩側(cè)指定距離設(shè)置至少一排鉆孔位，且本輪鉆孔分布于上一輪鉆孔的內(nèi)側(cè)，分別對本輪的各個鉆孔位向待治理隧道區(qū)段下側(cè)斜向打孔至待治理隧道區(qū)段下側(cè)；
5.3)在地面采用袖閥管注漿工藝向當(dāng)前施工分區(qū)的各個鉆孔內(nèi)同步注漿；
5.4)判斷當(dāng)前施工分區(qū)的分區(qū)數(shù)量是否為1，如果當(dāng)前施工分區(qū)的分區(qū)數(shù)量不為1，則將分區(qū)數(shù)量減去分區(qū)調(diào)整步長作為新的分區(qū)數(shù)量，從中間分區(qū)為基準(zhǔn)選擇新的分區(qū)數(shù)量個分區(qū)作為當(dāng)前施工分區(qū)，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟5.2);否則，判定對待治理隧道區(qū)段的水平糾偏完畢，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟6)。
[0007]優(yōu)選地，所述在地面采用袖閥管注漿工藝向當(dāng)前施工分區(qū)的各個鉆孔內(nèi)同步注漿的詳細步驟包括:
51)在當(dāng)前施工分區(qū)的各個鉆孔成孔后通過鉆桿由下向上注入套殼料；
52)將當(dāng)前施工分區(qū)的各個鉆孔劃分為多個注漿段，向鉆孔內(nèi)下放袖閥管，在袖閥管下放完成后通過泥漿栗從鉆孔的孔口插入軟管將套殼料注入孔內(nèi)直至孔口返漿;選擇自下而上的第一個注漿段作為當(dāng)前注漿段；
53)根據(jù)傳感器檢測到的載荷調(diào)節(jié)泥漿栗的注漿壓力，在地面通過泥漿栗向當(dāng)前施工分區(qū)的各個鉆孔內(nèi)的當(dāng)前注漿段同步注漿；
54)判斷是否所有注漿段已經(jīng)全部注漿作業(yè)完畢，如果尚未全部注漿作業(yè)完畢，則選擇自下而上的下一個注漿段作為當(dāng)前注漿段，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟S3);否則表示當(dāng)前施工分區(qū)的各個鉆孔注漿作業(yè)完畢，對注漿段上部的鉆孔進行封堵，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行下一步。
[0008]優(yōu)選地，所述步驟S2)中將當(dāng)前施工分區(qū)的各個鉆孔劃分為多個注漿段時，具體是指將當(dāng)前施工分區(qū)的各個鉆孔的注漿開孔段劃分為五個注漿段，且五個注漿段從下往上的高度分別為2m、2m、2m、2m、lm。
[0009]優(yōu)選地，所述步驟SI)中的套殼料由水泥、膨潤土、水組成，且水泥、膨潤土、水三者的質(zhì)量配比為1.0:0.3:1.0。
[0010]優(yōu)選地，所述步驟S2)中的套殼料由水泥、膨潤土、水組成，且水泥、膨潤土、水三者的質(zhì)量配比為1.0:0.4:1.0。
[0011 ]優(yōu)選地，所述步驟S3)中的同步注漿具體是指同步注入水泥水玻璃雙液漿。
[0012]優(yōu)選地，所述水泥水玻璃雙液漿由水泥漿和水玻璃組成，且水泥漿和水玻璃的體積比為1: 1，水泥漿的水灰質(zhì)量比為1: 1，水玻璃的波美度為40。
[0013]優(yōu)選地，所述步驟1)中的指定斷面具體是指針對待治理隧道區(qū)段每1.5m長度設(shè)置一個斷面，且每一個斷面布置有7個監(jiān)測點位，所述監(jiān)測點位包括拱頂監(jiān)測點位、兩個拱腰監(jiān)測點位、兩個道床監(jiān)測點位、兩個道床及拱腰間側(cè)壁監(jiān)測點位。
[0014]本發(fā)明用于地鐵運營隧道的地面糾偏回調(diào)方法具有下述優(yōu)點:
1、本發(fā)明在復(fù)雜地質(zhì)條件下采用土方卸載和地面注漿施工方法實現(xiàn)地鐵運營隧道進行糾偏治理，地面注漿采用袖閥管注漿工藝，選用袖閥管主要考慮到對土體深部的定點、定量、一孔多次注漿的特性，該方法確保地鐵列車的運行安全，回調(diào)隧道區(qū)間產(chǎn)生的不均勻水平及豎向位移的同時也使極限狀態(tài)的區(qū)間隧道管片應(yīng)力得到釋放，能夠?qū)崿F(xiàn)地鐵運營隧道的水平位移及沉降的糾偏回調(diào)，而且施工全部為地面作業(yè)，具有操作難度小、施工工藝簡單、操作空間廣、工序可控性強、實施效率高的優(yōu)點。
[0015]2、本發(fā)明還包括根據(jù)預(yù)先在待治理隧道區(qū)段各個指定斷面的預(yù)設(shè)監(jiān)測點位布置傳感器檢測的載荷建立待治理隧道區(qū)段的有限元分析模型，從而實現(xiàn)在施工過程中結(jié)合實時發(fā)布的監(jiān)測數(shù)據(jù)，通過調(diào)整注漿壓力、利用袖閥管調(diào)整注漿的豎向分段、同一時段注漿孔位橫向的孔距等控制隧道單次變形量，有效的可控性也保證了運營區(qū)間隧道的安全，具有安全性能高、不影響地鐵運營的優(yōu)點。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明實施例方法的基本流程示意圖。
[0017]圖2為本發(fā)明實施例中的水平糾偏注漿示意圖。
[0018]圖3為本發(fā)明實施例中的豎向糾偏注漿示意圖。
[0019]圖4為本發(fā)明實施例中的注漿施工流程圖。
[0020]圖5為本發(fā)明實施例袖閥管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖6為本發(fā)明實施例中監(jiān)測點位的布置示意圖。
[0022]圖7為本發(fā)明實施例的水平糾偏數(shù)值曲線對比圖。
[0023]圖8為本發(fā)明實施例的豎向糾偏數(shù)值曲線對比圖。
[0024]圖9為應(yīng)用本發(fā)明實施例方法后的某一特征斷面回調(diào)示意圖，其中監(jiān)測點相對位移乘以50倍放大系數(shù)繪制。
【具體實施方式】
[0025]下文將以深圳地鐵1號線受前海建設(shè)項目影響區(qū)段整治工程為例，對本發(fā)明用于地鐵運營隧道的地面糾偏回調(diào)方法進行進一步的詳細說明。深圳地鐵1號線受前海建設(shè)項目影響區(qū)段位于深圳市深港前海合作區(qū)，地鐵1號線鯉魚門?前海灣區(qū)間隧道主要影響區(qū)域SK25+030?SK25+245段內(nèi)隧道埋深12m?15m，所處地層自上至下依次為填土、淤泥、粘土、砂質(zhì)粘土，其中隧道主要穿越粘土、砂質(zhì)粘土，淤泥地層基本位于隧道拱部上方lm。糾偏前累計沉降最大值約78mm，水平移位最大值約35_。深圳市地鐵集團通過檢測判定鯉魚門?前海灣區(qū)間隧道管片結(jié)構(gòu)受力處于極限狀態(tài)。
[0026]如圖1所示，本實施例用于地鐵運營隧道的地面糾偏回調(diào)方法的步驟包括:
1)在待治理隧道區(qū)段各個指定斷面的預(yù)設(shè)監(jiān)測