CN103953367A - 洞内消除盾构隧道地层液化的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种洞内消除盾构隧道地层液化的方法。本发明目的在于提供一种洞内消除盾构隧道地层液化的方法，以解决建构筑物密布条件下消除地层液化问题。本发明的技术方案：将一组由若干混凝土管片拼装而成的环形衬砌沿隧道方向依次拼接形成隧道永久衬砌，并在每环环形衬砌两侧水平中心线及以下部分、沿径向均匀设置一组抽水孔；采用套管工艺在各抽水孔上安装一根水管，各水管一端均穿过环形衬砌伸至液化地层内，且表面布置若干出水孔并包覆过滤膜；采用橡胶分管将各水管另一端连通至与真空泵相连以实现抽水的总管；启动真空泵，在环形衬砌外围液化地层内形成真空，并维持给定真空度80kPa，直到隧道外侧上下左右各一倍洞径深度范围内地下水位下降7～10m为止；保留水管注浆填实抽水孔。

Description

洞内消除盾构隧道地层液化的方法
技术领域
本发明涉及一种洞内消除盾构隧道地层液化的方法，主要用于繁华城市中的市政与轨道交通等公共交通工程中的盾构隧道地层液化消除。
背景技术
    工程建设中，对于处在液化粉土或粉砂地层中的地铁盾构隧道等公共交通设施，需对其所处的液化地层进行处理。迄今为止，消除液化多在地面作业，将地面作为一工作平台，对液化地层采取振冲挤密和强夯等技术进行处理。这种处理方式，只能在空旷之处实施，在人口密集的城市，常常不具备从地面作业的条件。随着我国城市地铁为代表的公共交通的发展，类似问题日益增多，目前的解决方案有避让改线和注浆两种处理方式。避让改线常导致线路走向不理想或投资增加；注浆往往不均匀离散性较大，质量较难控制。因此，迫切需要一种可行和可靠的技术手段来解决。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：针对上述存在的问题提供一种洞内消除盾构隧道地层液化的方法，采用这种方法，可在已形成的盾构隧道结构内部，对其周围液化地层进行加固，消除液化，以解决现有技术难以在建构筑物密布条件下实现消除地层液化的问题。
本发明所采用的技术方案是：洞内消除盾构隧道地层液化的方法，包括以下步骤：
S1、将一组由若干混凝土管片拼装而成的环形衬砌沿隧道方向依次拼接形成隧道永久衬砌，并在每环环形衬砌两侧水平中心线及以下部分、沿径向均匀设置一组抽水孔；
S2、采用套管工艺在各抽水孔上安装一根水管，各水管一端均穿过环形衬砌伸至液化地层内，且表面布置若干出水孔并包覆过滤膜；
S3、采用橡胶分管将各水管另一端连通至与真空泵相连以实现抽水的总管；
S4、启动真空泵，在环形衬砌外围液化地层内形成真空，并维持给定真空度80kPa，直到隧道外侧上下左右各一倍洞径深度范围内地下水位下降7~10m为止；
S5、保留水管注浆填实抽水孔。
每环环形衬砌上均设置有九个抽水孔，以每环环形衬砌竖直中心线为中心对称布置，且相邻两抽水孔所夹圆弧对应的圆心角为22.5度。
所述水管采用长度5-8m，直径48mm的钢管或塑料管。
所述水管最外端向内3~6m范围段按照50×50mm梅花形或矩形设置出水孔。
局部出水孔上包覆具有逆止功能的橡胶膜。
所述抽水孔兼作混凝土管片预设注浆孔，且避开混凝土管片拼装缝布置。
本发明的有益效果是：本发明在环形衬砌下半圈上沿其径向均匀设置一组抽水孔，各抽水孔上均通过套管工艺安装有一根水管，各水管一端伸至环形衬砌外部的液化地层内，另一端通过橡胶分管与连接有真空泵的总管相连，通过真空降水，密实液化地层，提高其抗液化能力，达到消除其液化的目的，从而解决建构筑密集下方盾构隧道地层液化消除问题。
附图说明
图1是本发明的结构图。
图2是本发明橡胶分管、总管和真空泵之间的连接关系示意图。
具体实施方式
本实施例在建筑密集的繁华城市中，无法直接在地面实施技术措施的情况下，利用盾构隧道结构的建造和结构特点，在已拼装成型的盾构结构的前提下，通过洞内向盾构隧道周围地层设置排水管，采用真空（加大压差，提高效果）抽水，促进液化土层加压致密，较均匀地提高地层的抗液化能力，达到消除液化的目的。
如图1、图2所示，本实施例消除盾构隧道地层液化的方法，包括以下步骤：
S1、将一组由若干混凝土管片拼装而成的环形衬砌1沿隧道方向依次拼接形成隧道永久衬砌，并在每环环形衬砌1两侧水平中心线及以下部分、沿径向均匀设置一组抽水孔2，各抽水孔2兼作混凝土管片预设注浆孔，且避开混凝土管片拼装缝布置；本实施例中，每环环形衬砌1上均设置有九个抽水孔2，以每环环形衬砌1竖直中心线为中心对称布置，且相邻两抽水孔2所夹圆弧对应的圆心角为22.5度；
S2、采用套管工艺在各抽水孔2上安装一根水管3，各水管3一端均穿过环形衬砌1伸至液化地层8内，且表面布置若干出水孔并包覆过滤膜，以防止泥沙石块堵住出水孔；
S3、采用橡胶分管4将各水管3另一端连通至与真空泵6相连以实现抽水的总管5；
S4、启动真空泵6，在环形衬砌1外围液化地层8内形成真空，构成重力加真空流，并维持给定真空度80kPa，直到隧道外侧上下左右各一倍洞径深度范围内地下水位下降7~10m为止；
S5、保留水管3的情况下注浆填实抽水孔2。
所述水管3采用长度5-8m，直径48mm的钢管或塑料管，水管3最外端向内3~6m长范围段按照50×50mm梅花形或矩形设置出水孔，出水孔包覆过滤膜，局部间隔布置具有逆止功能的橡胶膜。
本实施例通过在隧道内进行真空抽水，降低工程区域内的地下水位，增加作用在液化土层8中的有效应力，密实原来较为疏松的粉土或粉砂土；提高地层的抗液化能力，达到消除液化的目的，从而解决现有技术在人口、建筑密集处无法实现消除地层液化的问题。 

Claims (6)

1.一种洞内消除盾构隧道地层液化的方法，包括以下步骤：
S1、将一组由若干混凝土管片拼装而成的环形衬砌（1）沿隧道方向依次拼接形成隧道永久衬砌，并在每环环形衬砌（1）两侧水平中心线及以下部分、沿径向均匀设置一组抽水孔（2）；
S2、采用套管工艺在各抽水孔（2）上安装一根水管（3），各水管（3）一端均穿过环形衬砌（1）伸至液化地层（8）内，且表面布置若干出水孔并包覆过滤膜；
S3、采用橡胶分管（4）将各水管（3）另一端连通至与真空泵（6）相连以实现抽水的总管（5）；
S4、启动真空泵（6），在环形衬砌（1）外围液化地层（8）内形成真空，并维持给定真空度80kPa，直到隧道外侧上下左右各一倍洞径深度范围内地下水位下降7~10m为止；
S5、保留水管（3）注浆填实抽水孔（2）。
2.根据权利要求1所述的洞内消除盾构隧道地层液化的方法，其特征在于：每环环形衬砌（1）上均设置有九个抽水孔（2），以每环环形衬砌（1）竖直中心线为中心对称布置，且相邻两抽水孔（2）所夹圆弧对应的圆心角为22.5度。
3.根据权利要求1所述的洞内消除盾构隧道地层液化的方法，其特征在于：所述水管（3）采用长度5-8m，直径48mm的钢管或塑料管。
4.根据权利要求1所述的洞内消除盾构隧道地层液化的方法，其特征在于：所述水管（3）最外端向内3~6m范围段按照50×50mm梅花形或矩形设置出水孔。
5.根据权利要求1或2所述的洞内消除盾构隧道地层液化的方法，其特征在于：局部出水孔上包覆具有逆止功能的橡胶膜。
6.根据权利要求1或2所述的洞内消除盾构隧道地层液化的方法，其特征在于：所述抽水孔（2）兼作混凝土管片预设注浆孔，且避开混凝土管片拼装缝布置。
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