CN103696416B - 一种地基处理方法 - Google Patents
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Abstract
<b>本发明涉及地基处理，尤其是属于一种地基处理新方法。本发明所采取的技术方案是：利用非开挖技术沿工程走向进行定向钻孔并形成孔道，在所形成的孔道内布设注浆管道，并进行注浆作业。本发明使得人们可以方便地进行岩土地基施工，达到加固地基、提高地基土承载力、减小地基沉降、减小土体渗透性以及减小隧道开挖的风险。本发明可应用于：1、道路和场地工程中，如公路、铁路（包括地铁）、隧道、箱涵、机场跑道、停机坪、集装箱码头等；2、水利工程中，如江河湖泊中进行防渗、大型水渠修建、江河湖泊防渗堤坝、坝堤、蓄水库池工程、输水渠道、隔水墙、沉淀池、节水灌渠、港口码头、围海造地等；3、污水处理及环保工程等。</b>
Description
技术领域
本发明涉及地基处理，尤其是属于一种地基处理新方法。
背景技术
为提高地基土的承载力，减小建（构）筑物的地基沉降或土体渗透性，需要对地基土进行处理。地基深层处理的常见方法有水泥土搅拌桩法、注浆法和旋喷桩法等，三种土体加固方法均是在所加固土体的地面上以垂直地面方式一个点一个点操作。
注浆法是指利用液压、气压或电化学原理，通过注浆管将能改善和提高土壤技术性能的土壤固化剂（水泥以及各种新型土壤固化剂）均匀地注入土层中，浆液以填充、渗透和挤密等方式，赶走土颗粒间或岩石裂隙中的水分和空气后占据其位置，原来松散的土粒或裂隙胶结成一个整体，形成一个结构新、强度大、防水性能高和化学稳定性良好的“结石体”，从而使土体性能大幅提高，满足建（构）筑物地基承载力和压缩变形的要求。
现有地基处理方法存在的问题：
以地铁为例
地铁隧道的纵向过量不均匀沉降及其对隧道结构内力、变形的影响是不容忽视的，它对隧道的安全、运营以及周围环境都是一个潜在的威胁。
实际工程中，沿隧道纵向分布的各土层性质不同而且分层情况、土层过渡情况、隧道埋深也随时在变化。由于土性不同而决定的土层的扰动、回弹量、固结和次固结沉降量、沉降速率、沉降达到稳定时间等都有不同程度的差别，导致隧道发生不均匀沉降。一般情况下，隧道下卧土层类别变化处正是隧道发生较大不均匀沉降的地方。
地铁运营后隧道产生不均匀沉降，目前仅有注浆处理的方法，一是在隧道的周围从地面以垂直打孔方式注浆，二是在地铁隧道底板上垂直打孔注浆。由于地铁隧道通常建设在城市中心，沿线高层建筑密集、交通情况复杂，有些甚至位于建筑物内部，上述处理方法实施通常十分困难，工期长，效果并不理想。
以隧道为例
现有铁路、公路隧道的开挖主要采用矿山法。通常的施工步骤是先开挖后支护，在遇到一些地质较差地带，唯有采用小导管超前注浆加固土体方法，而小导管长度短、截面小，因此支护刚度小、整体性差，可靠性差，施工工期长，风险性较高。
地铁隧道开挖通常采用盾构法，部分采用矿山法。采用矿山法的支护方法和问题同上。采用盾构法时，一般事先对地质不良地段采用水泥土搅拌桩法、注浆法和旋喷桩法进行地基处理。同样，由于上述地铁隧道建设于繁华地点等原因，三种处理方法实施通常十分困难，工期长，效果并不理想。三种土体加固方法的共同特点是需占用地面，在所加固土体的地面上以垂直地面方式一个点一个点操作，其中的水泥土搅拌桩法和旋喷桩法还对土体扰动大、污染严重等诸多问题。
发明内容
本发明提供一种地基处理新方法，使得人们可以方便地进行岩土地基施工，达到加固地基、提高地基土承载力、减小地基沉降、减小土体渗透性以及减小隧道开挖的风险。
本发明所采取的技术方案是：利用非开挖技术沿工程走向进行定向钻孔并形成孔道，在所形成的孔道内布设注浆管道，并进行注浆作业。
本发明的有益效果：本发明利用现有成熟的非开挖技术（利用微开挖或不开挖技术对地下管线、管道和地下电缆进行铺设、修复或更换的技术），在所建工程需处理的土层内定向钻孔，在所形成的孔道内布设注浆管道，利用注浆管道进行多种形式注浆处理。本发明操作简单，不受工程所在地面条件或工程自身条件限制；不影响地面交通等使用功能；可方便地实现工程前土体处理和工程后土体处理；和传统的竖向注浆结果相比，本发明处理土连续、均匀；施工速度快；加固效果好；施工质量易于控制；对周围环境影响小；使用范围广。注浆管如采用钢管，注浆后钢管和固化的浆液一起形成近似于钢筋混凝土结构的完整加强带，地基处理效果更好。
本发明可应用于：1、道路和场地工程中，如公路、铁路（包括地铁）、隧道、箱涵、机场跑道、停机坪、集装箱码头等；2、水利工程中，如江河湖泊中进行防渗、大型水渠修建、江河湖泊防渗堤坝、坝堤、蓄水库池工程、输水渠道、隔水墙、沉淀池、节水灌渠、港口码头、围海造地等；3、污水处理及环保工程中。
附图说明
图1为本发明用于隧道等地下建（构）筑物地基处理的示意图。
图2为本发明用于开挖隧道时隧道上部土体处理示意图。
图3为本发明用于机场等面状工程地基处理的示意图。
图4为本发明用于堤坝及其下土体加固、防渗和水体下防渗处理示意图。
图5为本发明用于地下连续墙两侧土体处理的示意图。
图中：1-地面，11-山体，2-隧道，3-管道，4-堤坝，5-地下连续墙。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1-5所示为本发明实施例，本发明是利用非开挖技术沿工程走向进行定向钻孔并形成孔道，在所形成的孔道内布设注浆管道，并进行注浆作业。
本发明所述的沿工程走向进行定向钻孔并形成孔道是指：沿工程走向将需处理的工程分割为一个或若干个工作段，在每个工作段内进行沿工程走向的定向钻孔，并形成孔道的施工方法。
实施例1：如图1所示，本发明所述的沿工程走向进行定向钻孔并形成孔道是指在线状工程（如地铁隧道等地下建筑物）中沿工程走向的下方所进行的与工程走向平行的定向钻孔并形成孔道的施工方法。
具体实施步骤是：沿隧道走向将需加固段分割为一个或若干个工作段，在每个工作段内进行沿工程走向定向钻孔，在所形成的孔道内布设注浆管道3，根据设计要求进行土体注浆处理。对于（地铁）隧道2等地下建（构）筑物下方土体处理，可以在工程建设开始前先行施作，也可以视需要在工程使用阶段实施，实施过程不占用宝贵的市中心地面资源，施工效率也大大提高，且地面无污染，可以随时实施而不影响已建工程正常使用。
实施例2：如图2所示，本发明所述的沿工程走向进行定向钻孔并形成孔道是指在线状工程（如山体隧道）中沿工程走向的上方所进行的与工程走向平行的定向钻孔并形成孔道的施工方法。
按上述实施例1所述步骤，在山体隧道开挖前对土体进行处理，达到加固土体和防水效果，有效防止隧道开挖时洞顶塌方。避免了常规开挖隧道边支护边开挖，既浪费时间又有较大风险的问题，也可以实现常规隧道加固技术不可能实现的隧道不中断使用情况下的洞顶加固。
实施例3：如图3、4所示，本发明所述的沿工程走向进行定向钻孔并形成孔道是指在面状工程（如机场、堤坝等）中沿工程走向的下方所进行的与工程走向平行的多方向的定向钻孔并形成孔道的施工方法。
对于机场等面状工程，按上述实施例1所述步骤，将线状工程地基处理方法按双方向施作，也可以按工程面宽进行足够数量单向钻孔、布管、注浆。
对于堤坝等工程，按上述实施例1所述步骤，在堤坝内定向钻孔、布管、注浆，既可以加固堤坝本身强度，也可以提高堤坝的抗渗性；而在堤坝下方按上述实施例1所述步骤进行线状工程地基处理，可以提高堤坝地基承载力，减小地基沉降，从而可免除堤坝下打设工程桩。
如在水体下施工，也可以按上述实施例3所述步骤进行面状工程地基处理，可以是工程开工前施工，也可以是工程使用中施工，不受水体的影响和限制，均匀而有效地提高地基土抗渗性。
实施例4：如图5所示，本发明所述的沿工程走向进行定向钻孔并形成孔道是指在地下连续墙施工中，沿地下连续墙两侧进行的定向钻孔并形成孔道的施工方法。
按照上述实施例1所述步骤，在地下连续墙两侧进行定向钻孔并在所形成的孔道内布设注浆管道，进行注浆作业，加固土体。实施过程不占用地面，不影响交通，可以在工程正式开工前实施，大幅节约工期，避免了传统的水泥搅拌桩法、旋喷桩法加固地下连续墙两侧土体实施过程对地面的侵占和污染。
本发明所述的注浆作业是指单液注浆或双液注浆处理。
本发明所述的注浆作业是指一次注浆或多次注浆。
本发明所述的注浆作业是指工程施工前、施工中或工程使用期间的注浆。
本发明所述的注浆作业是指劈裂注浆、压密注浆、渗透注浆以及其它形式注浆。
本发明所述的注浆作业的注浆材料是指水泥浆液、硅化浆液、碱液以及其它液体土壤固化剂。
Claims (10)
1.一种地基处理方法，其特征在于：它是指利用非开挖技术沿工程走向进行定向钻孔并形成孔道，在所形成的孔道内布设注浆管道，并进行注浆作业；所述的非开挖技术是指利用微开挖或不开挖技术对地下管线、管道和地下电缆进行铺设、修复或更换的技术；所述的注浆作业是指利用液压、气压或电化学原理，通过注浆管将能改善和提高土壤技术性能的土壤固化剂均匀地注入土层的方法。
2.根据权利要求1所述的一种地基处理方法，其特征在于：所述的沿工程走向进行定向钻孔并形成孔道是指沿工程走向将需处理的工程分割为一个或若干个工作段，在每个工作段内进行沿工程走向的定向钻孔，并形成孔道的施工方法。
3.根据权利要求1所述的一种地基处理方法，其特征在于：所述的沿工程走向进行定向钻孔并形成孔道是指在线状工程中沿工程走向的下方所进行的与工程走向平行的定向钻孔，并形成孔道的施工方法。
4.根据权利要求1所述的一种地基处理方法，其特征在于：所述的沿工程走向进行定向钻孔并形成孔道是指在线状工程中沿工程走向的上方所进行的与工程走向平行的定向钻孔，并形成孔道的施工方法。
5.根据权利要求1所述的一种地基处理方法，其特征在于：所述的沿工程走向进行定向钻孔并形成孔道是指在面状工程中沿工程走向的下方所进行的与工程走向平行的多方向的定向钻孔，并形成孔道的施工方法。
6.根据权利要求1所述的一种地基处理方法，其特征在于：所述的沿工程走向进行定向钻孔并形成孔道是指在地下连续墙施工中，沿地下连续墙的两侧进行的定向钻孔，并形成孔道的施工方法。
7.根据权利要求1所述的一种地基处理方法，其特征在于：所述的注浆作业是指单液注浆或双液注浆处理。
8.根据权利要求1所述的一种地基处理方法，其特征在于：所述的注浆作业是指一次注浆或多次注浆。
9.根据权利要求1所述的一种地基处理方法，其特征在于：所述的注浆作业是指工程施工前、施工中或工程使用期间的注浆。
10.根据权利要求1所述的一种地基处理方法，其特征在于：所述的注浆作业是指劈裂注浆、压密注浆、渗透注浆以及其它形式注浆。
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