一种复杂环境条件下隧道内微扰动注浆控制方法

摘要

本发明涉及隧道施工类，具体涉及一种复杂环境条件下隧道内微扰动注浆控制方法，该控制方法包括注浆孔位置选择、以及注浆方式和注浆时机的选择，其中该方法在选择注浆环号时，须选择两环，且形成对加固点进行包注，其优点是，通过一套科学的孔位配置方法，在隧道内以特定的微扰动控制工艺向周边底层注入特制的浆液，使得注浆过程在起到注浆加固作用的同时，又对土体的扰动最小，将注浆过程扰动及隧道施工引起的地层位移控制到极小的程度，有效保护邻近的地下及地表沉降敏感类建构筑物。

说明书

技术领域

本发明涉及隧道施工类，具体涉及一种复杂环境条件下隧道内微扰动注浆控制方法。

背景技术

目前通常使用的注浆方法包括压密注浆、旋喷注浆、辟裂注浆等，虽其工法各异，但都仅对注浆参数中注浆量、注浆压力进行规定，不注重对注浆过程的精细化控制，这对于较好的地层或环境条件也许是满足要求的；且现有注浆技术中对孔位的选择往往是对某单一保护对象位置进行直接布孔，不能兼顾周边复杂环境，布孔较为简单，且一般只考虑注浆的最终效果，而不考虑注浆过程的扰动问题，因此结果往往适得其反；尤其对于环境保护要求极高的情况下，特别是当变形需要控制在毫米级微小范围内时，注浆流量、注浆次数、打拔管速度等重要参数会产生相对显著的自身扰动，因此其精细化程度对施工控制目标的实现则至关重要。如施工过程控制不当，往往导致以加固为目的注浆方法反而造成了对地层更大的扰动，使得控制指标无法得以实现。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种复杂环境条件下隧道内微扰动注浆控制方法，该方法采用科学的孔位配置方法，在隧道内采用微扰动控制工艺向周边底层注入特制的浆液，将注浆过程扰动及隧道施工引起的地层位移控制到最小的程度。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种复杂环境条件下隧道内微扰动注浆控制方法，包括注浆孔位置选择、以及注浆方式和注浆时机的选择，其特征在于该方法在选择注浆环号时，须选择两环，且形成对加固点进行包注。

所述两环之间至少要间隔4～5环，且不超过10环。

相邻最近的两个孔号注浆时间间隔不小于5小时。

所述注浆方式采用对称注浆，即上部注浆孔与下部注浆孔、左边注浆孔与右边注浆孔分别同时注浆，以防止隧道偏位。

所述的注浆时机选择在下沉段刚开始之时、或者是隧道沉降值达到控制标准时。

本发明的优点是，通过一套科学的孔位配置方法，在隧道内以特定的微扰动控制工艺向周边底层注入特制的浆液，使得注浆过程在起到注浆加固作用的同时，又对土体的扰动最小，将注浆过程扰动及隧道施工引起的地层位移控制到极小的程度，有效保护邻近的地下及地表沉降敏感类建构筑物。

附图说明

附图1为本发明预留注浆孔位示意图；

附图2为本发明注浆有效孔位布置范围示意图；

附图3为本发明变形-时间曲线图。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本发明特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

如图1-3所示，标号1-16表示各孔的孔号。

本实施例通过对注浆孔位的严格筛选达到对环境的加固作用最大化与不利影响的最小化。由于隧道管片环的各个注浆孔，对于加固体、周围环境及隧道轴线等产生的作用是不同的(如图所示)，需根据其相对位置关系、周边环境和地质特点，经过优化分析得到最佳孔位布置。

孔位选择标准首先以地面复杂环境的保护标准为边界条件：房屋及管线沉降均需控制在10mm以内，隧道轴线累计偏位控制在50mm之内；但三者之间的特殊位置关系，导致彼此之间控制上的矛盾。另外，管线上抬速率需小于0.2mm/h，其目的在于，一方面避免变形过快导致管线局部不均匀变性加大致使管线接头开裂泄露，另一方面使管线在注浆停歇期间有所回落，以利于后续注浆。

孔位选择目前主要以控制房屋为主，但是要兼顾管线及隧道轴线的控制问题，以取得最佳组合的孔号。

各孔位注浆效果比较

根据该表确定有效孔位，孔号之间要互相结，并采用梅花型布置

本实施例的打管长度为1.0m-2.5m，相邻环同一孔号及同一环相邻孔号的打管长短要交替布置，避免注浆时产生相互干扰。

当前注浆环号须选择两环，且形成对加固点进行包注，并且两环之间至少要间隔4～5环，且不超过10环。同时相邻最近的两个孔号注浆时间间隔要超过5小时，防止两者同时注浆产生较大扰动。

为防止隧道本体偏位，采用对称注浆，即上部注浆孔14、15、16、1、2与下部注浆孔10、9、8、7、6，左边注浆孔11、12、13与右边注浆孔3、4、5分别同时注浆，可有效防止隧道偏位。

要根据多点沉降的稳定次序选择注浆时机。对整个注浆过程要设立合理的沉降绝对值与沉降速率底限，采取双控标准。

其中邻近两次注浆之间可选择的时机有：①下沉段刚开始，如图3变形-时间曲线出现拐点时；②沉降值达到控制标准时。当房屋沉降速率较大时，选择第①注浆时机注浆，能更快的使房屋维持稳定；当房屋沉降速率较小时，应慎重选择注浆时机，若选择第①注浆时机注浆有可能带来大的扰动，使本已趋于稳定的土体产生扰动，破环已有的稳定状态，所以此情况下宜选择第②注浆时机。