CN114263468A - 一种修复盾构隧道收敛变形的方法 - Google Patents
一种修复盾构隧道收敛变形的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114263468A CN114263468A CN202111599925.9A CN202111599925A CN114263468A CN 114263468 A CN114263468 A CN 114263468A CN 202111599925 A CN202111599925 A CN 202111599925A CN 114263468 A CN114263468 A CN 114263468A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- grouting
- drainage
- tunnel
- repairing
- range
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 22
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 13
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 239000011087 paperboard Substances 0.000 claims description 3
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims description 3
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 claims description 2
- 239000011440 grout Substances 0.000 claims description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 abstract description 5
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 abstract description 3
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 239000004746 geotextile Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Lining And Supports For Tunnels (AREA)
Abstract
本发明涉及地下隧道工程土体加固技术领域，具体涉及软土地区修复运营盾构隧道收敛变形的方法，包括以下步骤：S1确定注浆体扩散范围和塑性影响区范围，S2根据确定的注浆体扩散范围和塑性影响区范围，增加排水措施，消除压力注浆过程中引起的超静孔隙水压力，增加注浆有效率，避免工后隧道横向收敛变形反弹；所述排水措施包括在注浆孔(1)与隧道(2)之间的影响区(3)内插设竖向孔压消散排水体(4)，所述竖向孔压消散排水体(4)须穿越注浆体(5)高度范围；本发明能够提升注浆修复变形有效率，解决现有技术中注浆修复隧道变形后重新反弹导致重复多次注浆的问题。
Description
技术领域
本发明涉及地下隧道工程土体加固技术领域，具体涉及软土地区修复运营盾构隧道收敛变形的方法。
背景技术
近年来，随着国民经济的发展和城镇化建设的加速，国内城市轨道交通建设发展也越来越迅速。而地铁的建设伴随沿线开发活动增多，工程建设所面临的周边环境越来越复杂，对地铁隧道的运营监护压力越来越大。通过对软土地区盾构隧道的长期监测和维护发现，隧道病害与结构变形密切相关，隧道横向直径收敛变形过大，会引起管片接缝渗漏水或管片压损，严重情况下可能会导致隧道垮塌，造成不良影响。
现有技术主要通过注浆加固来控制修复运营隧道的横向收敛变形。如在隧道外部地面竖直下注浆管至隧道底，然后拔管注浆治理横向收敛大变形，其注浆孔分布于隧道两侧，并与隧道保持一定距离。
上海、宁波等众多沿海软土地区的城市，大量盾构隧道通常埋置于软弱流塑性粘土或淤泥质粘土中，压力注浆容易在土层中引起超静孔隙水压力。随着压力注浆的结束，超静孔隙水压力随时间持续而逐步消散。尽管注浆过程中修复了隧道的横向直径收敛变形，但随着超静孔隙水压力的消散，土体中有效应力增加，伴以土体挤压压缩，有可能造成修复的隧道横向收敛变形反弹。通过对盾构隧道的长期变形监测发现，软土地区注浆修复隧道横向收敛大变形，工后反弹量占比约20％～50％，更有甚者达到60％。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的缺陷，本发明提供一种修复盾构隧道收敛变形的方法，在注浆过程中增加排水措施消散孔压，能够提升注浆修复变形有效率，解决现有技术中注浆修复隧道变形后重新反弹导致重复多次注浆的问题。
本发明的技术方案如下：
一种修复盾构隧道横向收敛变形的方法，包括以下步骤：
S1确定注浆体扩散范围和塑性影响区范围，
S2根据确定的注浆体扩散范围和塑性影响区范围，增加排水措施，消除压力注浆过程中引起的超静孔隙水压力，增加注浆有效率，避免工后隧道横向收敛变形反弹；
所述排水措施包括在注浆孔与隧道之间的影响区内插设竖向孔压消散排水体，所述竖向孔压消散排水体须穿越注浆体高度范围。
进一步的，上述一种修复盾构隧道横向收敛变形的方法，所述步骤S1中的注浆体扩散范围，须根据注浆量和注浆体高度确定，若无囊袋注浆则假定注浆体均匀扩散形成圆柱形浆体。
进一步的，上述一种修复盾构隧道横向收敛变形的方法，所述步骤S1中的塑性影响区范围，是根据小孔圆柱扩张理论，假设注浆体在土中呈圆柱形，压密注浆过程就相当于在无限土体中扩张一个半径为r的小孔，在孔穴四周形成一个应力影响区，即为塑性影响区。
进一步的，上述一种修复盾构隧道横向收敛变形的方法，注浆体扩散半径r与塑性影响区半径rp的关系为
进一步的，上述一种修复盾构隧道横向收敛变形的方法，所述竖向孔压消散排水体是集水井、管井、竖向塑料排水板、纸板、砂桩、袋装砂井、砂石桩中的一种或一种以上的排水材料。
进一步的，上述一种修复盾构隧道横向收敛变形的方法，所述排水措施，须设置在近隧道侧塑性影响区范围内。
进一步的，上述一种修复盾构隧道横向收敛变形的方法，所述排水措施，若为浆嚢袋注浆，还包括注浆管外侧增加的浆囊袋，可形成排水通道，排出土体孔隙水，加速土体固结，也可限制浆液乱窜扩散，形成完整规则的注浆体。
相比现有技术，本发明具有如下有益效果：
本发明通过在塑性应力影响区范围内设置排水措施，可以避免在注浆过程中产生超静孔隙水压力，进而避免预期修复的横向收敛变形发生回弹，提升注浆有效率，避免了重复多次注浆扰动运营中的盾构隧道。
附图说明
图1为本发明隧道外注浆修复横向收敛变形的示意图；
其中：注浆孔1、隧道2、影响区3、竖向孔压消散排水体4、注浆体5、注浆管6、浆嚢袋7。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例1
参考图1所示。
本实施例为隧道外注浆修复隧道的横向收敛变形。在注浆孔1与隧道2之间的影响区3内插设竖向孔压消散排水体4。所述竖向孔压消散排水体可以是集水井、管井、竖向塑料排水板、纸板、砂桩、袋装砂井、砂石桩中的一种或一种以上的排水材料。所述竖向孔压消散排水体4须穿越注浆体5高度范围。
在本例实施前，需明确隧道埋设土层，即注浆体土层。根据注浆孔与隧道外边线的距离试注浆确定相关注浆参数，如注浆量和注浆体高度，据此可近似计算出注浆体扩散半径r，进一步结合土层参数推算出注浆塑性影响区范围，在影响区内设置孔压消散措施，提高注浆有效率。
如上海软土地区盾构隧道埋设于④层灰色淤泥质粘土层，在④层土体实施注浆修复隧道横向收敛变形。假设注浆孔距离隧道外边线3.0m，试注浆确定注浆体高度取4.0m，注浆量约1400L，则计算得出注浆体扩散半径r约为0.33m，进一步根据④层土体参数推算得出塑性影响区半径rp约为2.6～3.0m。可据此布设竖向孔压消散排水体。
实施例2
参考图1所示。
本实施例为隧道外囊袋注浆修复隧道横向收敛变形，其与实施例1不同的是在注浆管6外侧增加浆嚢袋7，限制浆液乱窜扩散，形成完整的注浆体5，达到压密加固土体的目的。浆嚢袋7可由土工织物制作，根据确定的注浆量和注浆体高度，按一定的直径和长度进行制作。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，不能以此限定本发明的保护范围，即大凡依本发明权利要求书及发明内容所做的简单的等效变化与修改，皆仍属于本发明专利申请的保护范围。
Claims (7)
1.一种修复盾构隧道横向收敛变形的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1确定注浆体扩散范围和塑性影响区范围，
S2根据确定的注浆体扩散范围和塑性影响区范围，增加排水措施，消除压力注浆过程中引起的超静孔隙水压力，增加注浆有效率，避免工后隧道横向收敛变形反弹；
所述排水措施包括在注浆孔(1)与隧道(2)之间的影响区(3)内插设竖向孔压消散排水体(4)，所述竖向孔压消散排水体(4)须穿越注浆体(5)高度范围。
2.根据权利要求1所述的一种修复盾构隧道横向收敛变形的方法，其特征在于，所述步骤S1中的注浆体扩散范围，须根据注浆量和注浆体高度确定，若无囊袋注浆则假定注浆体均匀扩散形成圆柱形浆体。
3.根据权利要求1所述的一种修复盾构隧道横向收敛变形的方法，其特征在于，所述步骤S1中的塑性影响区范围，是根据小孔圆柱扩张理论，假设注浆体在土中呈圆柱形，压密注浆过程就相当于在无限土体中扩张一个半径为r的小孔，在孔穴四周形成一个应力影响区，即为塑性影响区。
4.根据权利要求3所述的一种修复盾构隧道横向收敛变形的方法，其特征在于，注浆体扩散半径r与塑性影响区半径rp的关系为
5.根据权利要求1所述的一种修复盾构隧道横向收敛变形的方法，其特征在于，所述竖向孔压消散排水体(4)是集水井、管井、竖向塑料排水板、纸板、砂桩、袋装砂井、砂石桩中的一种或一种以上的排水材料。
6.根据权利要求1所述的一种修复盾构隧道横向收敛变形的方法，其特征在于，所述排水措施，须设置在近隧道侧塑性影响区范围内。
7.根据权利要求1所述的一种修复盾构隧道横向收敛变形的方法，其特征在于，所述排水措施，若为浆嚢袋注浆，还包括注浆管(6)外侧增加的浆囊袋(7)，可形成排水通道，排出土体孔隙水，加速土体固结，也可限制浆液乱窜扩散，形成完整规则的注浆体(5)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111599925.9A CN114263468A (zh) | 2021-12-24 | 2021-12-24 | 一种修复盾构隧道收敛变形的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111599925.9A CN114263468A (zh) | 2021-12-24 | 2021-12-24 | 一种修复盾构隧道收敛变形的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114263468A true CN114263468A (zh) | 2022-04-01 |
Family
ID=80829815
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111599925.9A Pending CN114263468A (zh) | 2021-12-24 | 2021-12-24 | 一种修复盾构隧道收敛变形的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114263468A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114542116A (zh) * | 2022-01-19 | 2022-05-27 | 上海勘察设计研究院(集团)有限公司 | 一种嚢袋注浆修复盾构隧道服役姿态的方法 |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003113695A (ja) * | 2001-10-03 | 2003-04-18 | Ryoji Honma | 土圧壁の構成方法及び土圧壁構成用推進管 |
| CN101781990A (zh) * | 2009-12-30 | 2010-07-21 | 中铁十二局集团有限公司 | 一种处理隧道塌穴的施工方法 |
| CN106014429A (zh) * | 2016-05-20 | 2016-10-12 | 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 | 一种盾构隧道变形纠正纠偏的方法 |
| CN106761780A (zh) * | 2016-11-28 | 2017-05-31 | 浙江大学城市学院 | 一种地面堆载作用下盾构隧道变形修复方法 |
| CN107524455A (zh) * | 2017-08-01 | 2017-12-29 | 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 | 多段压密式袖阀管及其注浆方法 |
| CN207245717U (zh) * | 2016-11-28 | 2018-04-17 | 浙江大学城市学院 | 一种利用围压及内部张拉修复隧道变形的装置 |
| CN108918012A (zh) * | 2018-07-16 | 2018-11-30 | 中铁十四局集团有限公司 | 一种用于地铁盾构隧道围岩扰动应力监测方法 |
| CN208280969U (zh) * | 2018-06-14 | 2018-12-25 | 中交第二航务工程局有限公司 | 盾构隧道重力式止水封堵结构 |
| CN111894635A (zh) * | 2020-08-13 | 2020-11-06 | 高军 | 一种高压劈裂注浆改性加固破碎围岩隧道方法 |
-
2021
- 2021-12-24 CN CN202111599925.9A patent/CN114263468A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003113695A (ja) * | 2001-10-03 | 2003-04-18 | Ryoji Honma | 土圧壁の構成方法及び土圧壁構成用推進管 |
| CN101781990A (zh) * | 2009-12-30 | 2010-07-21 | 中铁十二局集团有限公司 | 一种处理隧道塌穴的施工方法 |
| CN106014429A (zh) * | 2016-05-20 | 2016-10-12 | 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 | 一种盾构隧道变形纠正纠偏的方法 |
| CN106761780A (zh) * | 2016-11-28 | 2017-05-31 | 浙江大学城市学院 | 一种地面堆载作用下盾构隧道变形修复方法 |
| CN207245717U (zh) * | 2016-11-28 | 2018-04-17 | 浙江大学城市学院 | 一种利用围压及内部张拉修复隧道变形的装置 |
| CN107524455A (zh) * | 2017-08-01 | 2017-12-29 | 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 | 多段压密式袖阀管及其注浆方法 |
| CN208280969U (zh) * | 2018-06-14 | 2018-12-25 | 中交第二航务工程局有限公司 | 盾构隧道重力式止水封堵结构 |
| CN108918012A (zh) * | 2018-07-16 | 2018-11-30 | 中铁十四局集团有限公司 | 一种用于地铁盾构隧道围岩扰动应力监测方法 |
| CN111894635A (zh) * | 2020-08-13 | 2020-11-06 | 高军 | 一种高压劈裂注浆改性加固破碎围岩隧道方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 朱青山等编著: "《姑山矿区大小软破多变铁矿床开采技术》", 30 June 2020, 冶金工业出版社, pages: 102 - 113 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114542116A (zh) * | 2022-01-19 | 2022-05-27 | 上海勘察设计研究院(集团)有限公司 | 一种嚢袋注浆修复盾构隧道服役姿态的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113445396B (zh) | 一种高液限土路段的高填土路基填筑施工方法 | |
| WO2008064550A1 (fr) | Procédé d'informations combiné avec une consolidation dynamique et un drainage sous vide pour le renforcement d'un terrain au sol meuble | |
| Fan et al. | Water pressure evolution and structural failure characteristics of tunnel lining under hydrodynamic pressure | |
| Shen et al. | A new approach to improve soft ground in a railway station applying air-boosted vacuum preloading | |
| CN110284497B (zh) | 一种控制软土基坑下伏既有隧道结构变形的地基加固方法 | |
| CN110761264A (zh) | 一种滨海淤泥软土地基二次强夯碎石置换加固方法 | |
| WO2022237082A1 (zh) | 一种软岩路基纵向裂缝病害处治方法 | |
| CN114263468A (zh) | 一种修复盾构隧道收敛变形的方法 | |
| CN112323559A (zh) | 一种横向新旧路基连接结构及施工方法 | |
| CN111365005A (zh) | 盾构隧道下穿高架桥基的加固结构及高架桥基的加固方法 | |
| CN104695419A (zh) | 一种软土土基的施工方法 | |
| CN111576384B (zh) | 高能级强夯的施工方法 | |
| CN117574504A (zh) | 膨胀土堑坡柔性支护结构的加筋参数确定方法 | |
| CN112227126A (zh) | 一种软土区公路地基加固结构及其施工方法、监理方法 | |
| Chu et al. | Soft soil improvement through consolidation: an overview | |
| CN114703805A (zh) | 一种调节平原水库联合防渗截污系统与方法 | |
| CN109653240B (zh) | 生态修复工程中城市余泥渣土堆筑体及其施工方法 | |
| CN106869152B (zh) | 一种高地下水位砂质渠坡换填自排排水系统施工方法 | |
| CN101560761A (zh) | 无砂层覆盖的粘质粉土强夯加固中的真空降水工艺 | |
| CN219011290U (zh) | 适应城区双排大口径供水管道快速施工的垫层结构 | |
| CN101864761A (zh) | 负压低能量夯击处理软土地基施工方法 | |
| CN212983925U (zh) | 适应高沉陷软土地基的供水管道基础垫层结构 | |
| CN219547819U (zh) | 一种紧临基坑的浅基础既有建筑物保护结构 | |
| CN221523668U (zh) | 一种既有建筑基础加固系统 | |
| CN206752335U (zh) | 涵洞用大模块拼装式钢波纹管 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |