CN113373901A - 紧邻房屋的叠交盾构隧道房屋地基加固结构及施工方法 - Google Patents

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Abstract

紧邻房屋的叠交盾构隧道房屋地基加固结构及施工方法，涉及隧道施工领域，包括房屋，市政主干道，位于房屋和市政主干道之间的人行便道，埋设在人行便道下方的市政管线，位于人行便道下方、靠近房屋的房屋地基注浆区域，位于房屋地基注浆区域下方的先行盾构隧道，位于先行盾构隧道上方的先行隧道深孔注浆区域，位于先行隧道深孔注浆区域上方的后行盾构隧道，及位于后行盾构隧道四周的后行隧道深孔注浆区域；先行盾构隧道和后行盾构隧道为相互叠交隧道。本发明解决现有技术施工难度及风险极大，控制不当，易导致房屋倾斜倒塌、管线破坏、道路开裂等重大事故，产生极其恶劣的社会影响和经济损失的问题。

Description

紧邻房屋的叠交盾构隧道房屋地基加固结构及施工方法
技术领域
本发明涉及隧道施工领域，特别是涉及紧邻房屋的叠交盾构隧道房屋地基加固结构及施工方法。
背景技术
随着经济的快速发展和基础设施行业的腾飞，越来越多的地铁规划得到审批，相应的地铁密度越来越大，施工环境越来越复杂，伴随而来的施工难度和风险越来越高。在城市地铁线路规划中，需要考虑地面构筑物拆迁的难度、地下障碍物清障的代价等因素，导致越来越多的地铁线路选择空间越来越小，经常出现紧邻房屋的叠交盾构隧道，尤其是躲避障碍物的小半径曲线叠交盾构隧道。这种类似紧邻房屋的小半径曲线叠交盾构隧道施工难度及风险极大，控制不当，易导致房屋倾斜倒塌、管线破坏、道路开裂等重大事故，产生极其恶劣的社会影响和经济损失。
发明内容
本发明的目的是提供紧邻房屋的叠交盾构隧道房屋地基加固结构及施工方法，解决现有技术施工难度及风险极大，控制不当，易导致房屋倾斜倒塌、管线破坏、道路开裂等重大事故，产生极其恶劣的社会影响和经济损失的问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
紧邻房屋的叠交盾构隧道房屋地基加固结构，包括房屋，市政主干道，位于房屋和市政主干道之间的人行便道，埋设在人行便道下方的市政管线，位于人行便道下方、靠近房屋的房屋地基注浆区域，位于房屋地基注浆区域下方的先行盾构隧道，位于先行盾构隧道上方的先行隧道深孔注浆区域，位于先行隧道深孔注浆区域上方的后行盾构隧道，及位于后行盾构隧道四周的后行隧道深孔注浆区域；先行盾构隧道和后行盾构隧道为相互叠交隧道。
进一步优选的技术方案：房屋地基注浆区域包括位于房屋外侧的矩形注浆区域，和位于房屋2正下方的扇形注浆区域。
进一步优选的技术方案：房屋地基注浆区域采用袖阀管进行注浆。
进一步优选的技术方案：袖阀管选用PVC材质。
进一步优选的技术方案：袖阀管注浆为分段注浆，房屋地基注浆区域定位在盾构掘进范围以外。
进一步优选的技术方案：先行盾构隧道掘进过程与初次注浆同步，掘进完成后进行二次注浆。
进一步优选的技术方案：先行隧道深孔注浆区域，纵截面是圆心角为180°的扇环形。
进一步优选的技术方案：后行盾构隧道的掘进过程与初次注浆同步，掘进完成后进行二次注浆。
进一步优选的技术方案：后行隧道深孔注浆区域，纵截面为圆环形。
紧邻房屋的叠交盾构隧道房屋地基加固结构的施工方法，步骤为：
步骤一，管线探挖及场地平整。
根据设计，对现场进行袖阀管注浆区域进行管线探挖，将市政管线进行暴露保护，平整场地，根据设计的间距，进行点位放样。
步骤二，房屋监测点布设。
根据房屋监测要求，布设监测点，取得初始值。
步骤三，袖阀管注浆施工。
测量放样：根据坐标，采用全站仪进行注浆孔放线，利用水准仪测出地面标高，计算引孔深度。
引孔：采用100型工程地质钻机，采用套管护壁方式进行引孔作业，钻进深度应达到注浆固结段。
下管：根据引孔深度连接袖阀管，袖阀管上口高出地面约20cm，将连接好的袖阀管下口用尖底封好；然后将袖阀管下入孔中，确保袖阀管下到孔底。
洗孔：用高压水对孔内进行清洗，减小孔内沉渣，降低泥浆比重。
封口：在孔口周围的地面到地面以下1m的深度范围内采用速凝水泥砂浆进行封堵，防止在注浆过程中冒浆现象的发生。
注浆：注浆材料选用32.5级普通硅酸盐水泥，水灰比为0.5:1；注浆泵选用ZBSB-70-11型，并配备高压注浆管路系统和制浆设备；采用分段式注浆方式，每段注浆长度为注浆步距，本专利设为0.6m，开口钢管长度为注浆步距长度；注浆过程中，每段注浆完成后，向上或者向下移动一个步距的芯管长度。
第四，场地清理，恢复便道。
进行场地清理，管线回填，恢复便道。
第五，注浆质量检验。
注浆28天后，利用钻机对注浆区域进行钻孔取样，进行抗压强度和渗透系数测试，满足要求后进行盾构掘进。
第六，先行盾构隧道施工。
根据先下后上原则，开始先行盾构隧道掘进施工；盾构掘进过程中，进行同步注浆和二次注浆；加强盾构掘进过程中，地面构筑物的变形和倾斜监测，掘进完后成及时进行深孔注浆6。
第七，先行盾构隧道监测点布设。
按照监测要求，对已经施工完成的先行盾构隧道进行监测点布设，并取得初始值。
第八，后行盾构隧道施工。
先行盾构隧道施工完成一个月后，进行后行盾构隧道施工，同时加强对地表房屋和先行盾构隧道的监测工作，盾构隧道掘进过程中进行同步注浆和二次注浆，掘进完成后进行深孔注浆。
与现有技术相比，本发明具有以下特点和有益效果：
1，本发明通过对房屋地基进行注浆加固，最大限度地降低叠交盾构隧道对房屋地基产生的二次扰动，减缓房屋开裂、倾斜、倒塌的风险，降低因房屋拆迁、居民腾迁而产生的巨大经济损失。
2，本发明房屋地基加固采用袖阀管工艺，PVC材质注浆袖阀管能够规避注浆钢管的缺陷，化解注浆管孔位控制不当侵入隧道范围盾构刀盘无法切削的风险。
3，本发明采用袖阀管注浆可根据其分段注浆的特性，将注浆加固区域定位在盾构掘进范围以外，避免了盾构掘进区域土层强度的不均匀性，从而产生了偏压状态，增大盾构姿态控制的难度。
4，本发明先行盾构隧道深孔注浆，形成周边土层加固体，最大限度的降低后行隧道对先行隧道变形、位移的发生，避免先行盾构隧道的破坏，同时能够避免工后沉降对后行隧道及地面房屋的影响。
5，本发明后行盾构隧道深孔注浆形成的土层加固体，最大限度地避免因盾构施工而产生的工后沉降，既而降低地面房屋的工后沉降和开裂。
附图说明
图1是本发明紧邻房屋的叠交盾构隧道房屋地基加固结构的剖面示意图。
附图标记：1—市政管线、2—房屋、3—人行便道、4—房屋地基注浆区域、5—先行盾构隧道、6—先行隧道深孔注浆区域、7—后行盾构隧道、8—后行隧道深孔注浆区域、9—市政主干道。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1所示，紧邻房屋的叠交盾构隧道房屋地基加固结构及施工方法。
紧邻房屋的叠交盾构隧道房屋地基加固结构，包括房屋2，市政主干道9，位于房屋2和市政主干道9之间的人行便道3，埋设在人行便道3下方的市政管线1，位于人行便道3下方、靠近房屋2的房屋地基注浆区域4，位于房屋地基注浆区域4下方的先行盾构隧道5，位于先行盾构隧道5上方的先行隧道深孔注浆区域6，位于先行隧道深孔注浆区域6上方的后行盾构隧道7，及位于后行盾构隧道7四周的后行隧道深孔注浆区域8；先行盾构隧道5和后行盾构隧道7为相互叠交隧道。
房屋地基注浆区域4，通过袖阀管进行注浆，包括位于房屋2外侧的矩形注浆区域，和位于房屋2正下方的扇形注浆区域；袖阀管为PVC材质。
为了防止叠交盾构隧道掘进过程中，降低对房屋地基产生扰动和破坏的程度，在房屋和市政主干道之间的人行便道上，对房屋地基进行注浆加固，形成房屋地基注浆区域4；为了避免因注浆压力太高导致房屋基础隆起开裂，地基注浆加固采用袖阀管注浆工艺；因盾构刀盘掘进过程中不能切削钢筋类障碍物，避免注浆孔倾斜对盾构掘进的影响，袖阀管选用PVC材质。
采用袖阀管注浆工艺可根据其分段注浆的特性，将房屋地基注浆区域4定位在盾构掘进范围以外，避免了盾构掘进区域土层强度的不均匀性，从而产生了偏压状态，增大盾构姿态控制的难度。
先行隧道深孔注浆区域6，纵截面是圆心角为180°的扇环形。
叠交隧道的先行盾构隧道5掘进过程进行同步注浆，掘进完成后进行二次注浆，减小对上覆土层的扰动。
后行隧道深孔注浆区域8，纵截面为圆环形。
叠交隧道的后行盾构隧道7掘进过程进行同步注浆，掘进完成后进行二次注浆，减小对先行隧道和上覆土层的扰动。
随着基础设施行业的大力发展，以地铁为代表的城市轨道交通建设方兴未艾；目前，国内关于紧邻老旧小区等房屋的小半径曲线叠交盾构隧道施工案例不是很多；为防止事故的产生，在叠交盾构隧道施工前和施工过程中需要对盾构隧道影响范围内的土层进行加固，从而控制隧道周边土层结构的破坏和不均匀沉降的产生。
本发明紧邻房屋的叠交盾构隧道房屋地基加固结构及施工方法，解决因小半径曲线叠交盾构隧道掘进施工，导致影响范围内房屋的地基产生二次扰动和破坏，既而产生土体不均匀沉降和变形，从而引发房屋倾斜、开裂、倒塌，带来巨大经济损失和生命安全事故的问题。
本发明紧邻房屋的叠交盾构隧道房屋地基加固结构及施工方法，采用的是房屋地基袖阀管注浆+叠交盾构隧道周边土层注浆加固的复合式处理方法，能够较好地解决因小半径曲线叠交盾构隧道施工而产生的土体结构性破坏，既而引发老旧小区房屋开裂、倾斜和倒塌的问题，可用于复杂条件下的盾构隧道施工，具有显著的工期和经济效益。
本发明紧邻房屋的叠交盾构隧道房屋地基加固结构的施工方法，步骤如下：
步骤一，管线探挖及场地平整。
根据设计，对现场进行袖阀管注浆区域进行管线探挖，将市政管线1进行暴露保护，平整场地，根据设计的间距，进行点位放样。
步骤二，房屋监测点布设。
根据房屋2监测要求，布设监测点，取得初始值。
步骤三，袖阀管注浆施工。
测量放样：根据坐标，采用全站仪进行注浆孔放线，利用水准仪测出地面标高，计算引孔深度。
引孔：采用100型工程地质钻机，采用套管护壁方式进行引孔作业，钻进深度应达到注浆固结段。
下管：根据引孔深度连接袖阀管，袖阀管上口高出地面约20cm，将连接好的袖阀管下口用尖底封好；然后将袖阀管下入孔中，确保袖阀管下到孔底。
洗孔：用高压水对孔内进行清洗，减小孔内沉渣，降低泥浆比重。
封口：在孔口周围的地面到地面以下1m的深度范围内采用速凝水泥砂浆进行封堵，防止在注浆过程中冒浆现象的发生。
注浆：注浆材料选用32.5级普通硅酸盐水泥，水灰比为0.5:1；注浆泵选用ZBSB-70-11型，并配备高压注浆管路系统和制浆设备；采用分段式注浆方式，每段注浆长度为注浆步距，本专利设为0.6m，开口钢管长度为注浆步距长度；注浆过程中，每段注浆完成后，向上或者向下移动一个步距的芯管长度。
第四，场地清理，恢复便道。
进行场地清理，管线回填，恢复便道3。
第五，注浆质量检验。
注浆28天后，利用钻机对注浆区域4进行钻孔取样，进行抗压强度和渗透系数测试，满足要求后进行盾构掘进。
第六，先行盾构隧道施工。
根据先下后上原则，开始先行盾构隧道5掘进施工；盾构掘进过程中，进行同步注浆和二次注浆；加强盾构掘进过程中，地面构筑物的变形和倾斜监测，掘进完后成及时进行深孔注浆6。
第七，先行盾构隧道监测点布设。
按照监测要求，对已经施工完成的先行盾构隧道进行监测点布设，并取得初始值。
第八，后行盾构隧道施工。
先行盾构隧道施工完成一个月后，进行后行盾构隧道7施工，同时加强对地表房屋和先行盾构隧道的监测工作，盾构隧道掘进过程中进行同步注浆和二次注浆，掘进完成后进行深孔注浆8。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.紧邻房屋的叠交盾构隧道房屋地基加固结构，其特征在于：包括房屋（2），市政主干道（9），位于房屋（2）和市政主干道（9）之间的人行便道（3），埋设在人行便道（3）下方的市政管线（1），位于人行便道（3）下方、靠近房屋（2）的房屋地基注浆区域（4），位于房屋地基注浆区域（4）下方的先行盾构隧道（5），位于先行盾构隧道（5）上方的先行隧道深孔注浆区域（6），位于先行隧道深孔注浆区域（6）上方的后行盾构隧道（7），及位于后行盾构隧道（7）四周的后行隧道深孔注浆区域（8）；先行盾构隧道（5）和后行盾构隧道（7）为相互叠交隧道。
2.根据权利要求1所述的紧邻房屋的叠交盾构隧道房屋地基加固结构，其特征在于：房屋地基注浆区域（4）包括位于房屋（2）外侧的矩形注浆区域，和位于房屋（2）正下方的扇形注浆区域。
3.根据权利要求1所述的紧邻房屋的叠交盾构隧道房屋地基加固结构，其特征在于：房屋地基注浆区域（4）采用袖阀管进行注浆。
4.根据权利要求3所述的紧邻房屋的叠交盾构隧道房屋地基加固结构，其特征在于：袖阀管选用PVC材质。
5.根据权利要求3所述的紧邻房屋的叠交盾构隧道房屋地基加固结构，其特征在于：袖阀管注浆为分段注浆，房屋地基注浆区域（4）定位在盾构掘进范围以外。
6.根据权利要求1所述的紧邻房屋的叠交盾构隧道房屋地基加固结构，其特征在于：先行盾构隧道（5）掘进过程与初次注浆同步，掘进完成后进行二次注浆。
7.根据权利要求1所述的紧邻房屋的叠交盾构隧道房屋地基加固结构，其特征在于：先行隧道深孔注浆区域（6），纵截面是圆心角为180°的扇环形。
8.根据权利要求1所述的紧邻房屋的叠交盾构隧道房屋地基加固结构，其特征在于：后行盾构隧道（7）的掘进过程与初次注浆同步，掘进完成后进行二次注浆。
9.根据权利要求1所述的紧邻房屋的叠交盾构隧道房屋地基加固结构，其特征在于：后行隧道深孔注浆区域（8），纵截面为圆环形。
10.权利要求1至9任意一项所述的紧邻房屋的叠交盾构隧道房屋地基加固结构的施工方法，其特征在于，步骤为：
步骤一，管线探挖及场地平整；
根据设计，对现场进行袖阀管注浆区域进行管线探挖，将市政管线（1）进行暴露保护，平整场地，根据设计的间距，进行点位放样；
步骤二，房屋监测点布设；
根据房屋（2）监测要求，布设监测点，取得初始值；
步骤三，袖阀管注浆施工；
测量放样：根据坐标，采用全站仪进行注浆孔放线，利用水准仪测出地面标高，计算引孔深度；
引孔：采用100型工程地质钻机，采用套管护壁方式进行引孔作业，钻进深度应达到注浆固结段；
下管：根据引孔深度连接袖阀管，袖阀管上口高出地面约20cm，将连接好的袖阀管下口用尖底封好；然后将袖阀管下入孔中，确保袖阀管下到孔底；
洗孔：用高压水对孔内进行清洗，减小孔内沉渣，降低泥浆比重；
封口：在孔口周围的地面到地面以下1m的深度范围内采用速凝水泥砂浆进行封堵，防止在注浆过程中冒浆现象的发生；
注浆：注浆材料选用32.5级普通硅酸盐水泥，水灰比为0.5:1；注浆泵选用ZBSB-70-11型，并配备高压注浆管路系统和制浆设备；采用分段式注浆方式，每段注浆长度为注浆步距，本专利设为0.6m，开口钢管长度为注浆步距长度；注浆过程中，每段注浆完成后，向上或者向下移动一个步距的芯管长度；
第四，场地清理，恢复便道；
进行场地清理，管线回填，恢复便道（3）；
第五，注浆质量检验；
注浆28天后，利用钻机对注浆区域（4）进行钻孔取样，进行抗压强度和渗透系数测试，满足要求后进行盾构掘进；
第六，先行盾构隧道施工；
根据先下后上原则，开始先行盾构隧道（5）掘进施工；盾构掘进过程中，进行同步注浆和二次注浆；加强盾构掘进过程中，地面构筑物的变形和倾斜监测，掘进完后成及时进行深孔注浆（6）；
第七，先行盾构隧道监测点布设；
按照监测要求，对已经施工完成的先行盾构隧道进行监测点布设，并取得初始值；
第八，后行盾构隧道施工；
先行盾构隧道施工完成一个月后，进行后行盾构隧道（7）施工，同时加强对地表房屋和先行盾构隧道的监测工作，盾构隧道掘进过程中进行同步注浆和二次注浆，掘进完成后进行深孔注浆（8）。
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