一種基坑軟流塑地層涌水加固治理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一項軟流塑地層破碎帶涌水的治理方法，屬于城市軌道交通工程領(lǐng) 域。
【背景技術(shù)】
[0002] 伴隨我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，城市化水平不斷提高，諸多問題逐漸凸顯，主要體現(xiàn)為 城市人口飽和、建筑空間擁擠、生活基礎(chǔ)設(shè)施超載及交通阻塞等，其中交通阻塞已成為我國 多數(shù)城市普遍存在的突出問題。城市軌道交通工程以其運量大、速度快、安全、準(zhǔn)點、保護(hù)環(huán) 境、節(jié)約能源和用地的特點成為解決城市交通阻塞的有效方法，已得到積極應(yīng)用及推廣。隨 著城市軌道交通網(wǎng)的完善，城市地下工程建設(shè)過程中遇到各類不良地質(zhì)問題日趨復(fù)雜。
[0003] 軟流塑地層破碎帶涌水是城市地下工程施工建設(shè)中常遇到的典型不良地質(zhì)體，該 地層具有圍巖軟弱破碎、賦水導(dǎo)水及整體穩(wěn)定性差的特點，其分布區(qū)段往往是工程建設(shè)重 點控制對象，建設(shè)過程中同時需考慮地表建筑物林立、地下管網(wǎng)密集等復(fù)雜工程邊界條件， 導(dǎo)致此類地層施工建設(shè)過程中易發(fā)生內(nèi)部支護(hù)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)及開挖面突水等工程災(zāi)害，嚴(yán)重威 脅施工人員人身生命及財產(chǎn)安全，并易導(dǎo)致地下水大量涌出引起工程周邊水文地質(zhì)災(zāi)害。
[0004] 目前針對城市地下工程基坑軟流塑地層破碎帶涌水問題，通常采用大管棚加小導(dǎo) 管超前注漿支護(hù)方法，部分地區(qū)采用冷凍法進(jìn)行治理，但是大管棚加小導(dǎo)管注漿易導(dǎo)致注 漿體缺乏均勻性，對軟流塑地層物理力學(xué)性能改善效果不佳，同時此類注漿無法應(yīng)對破碎 帶涌水問題，部分地區(qū)采用的冷凍法除去成本過高的問題外，同時也存在無法應(yīng)對破碎帶 涌水的問題。
[0005] 普遍采用的軟流塑地層破碎帶涌水治理方法主要存在以下顯著缺陷：
[0006] (1)軟流塑地層中導(dǎo)水通道多為水流劈裂臨時通道，需探查深部含導(dǎo)水地質(zhì)構(gòu)造 的空間發(fā)育規(guī)律，傳統(tǒng)的涌水治理方法中涌水構(gòu)造探查方法較為單一，僅選用單一物探方 法或鉆探方法，其針對性差。不同類型物探方法由于其各有其適用范圍及側(cè)重點，單一物探 方法探測結(jié)果不全面，而鉆探方法則僅限于一孔之間，無法有效覆蓋治理區(qū)域，甚至多數(shù)涌 水治理方法僅針對軟流塑地層這一表層區(qū)域開展地質(zhì)勘查，不能全面有效的探查深部含導(dǎo) 水地質(zhì)構(gòu)造空間發(fā)育規(guī)律。
[0007] (2)軟流塑地層現(xiàn)有方法注漿治理過程中，軟流塑地層上部缺乏止?jié){層的存在，缺 乏有效止?jié){巖盤，難免出現(xiàn)大量跑漿的問題，導(dǎo)致注漿治理失敗。
[0008] (3)地層涌水導(dǎo)致注漿材料封堵涌水困難，對涌水點的直接封閉施工難度大。
[0009] (4)現(xiàn)有治理方法施工工期長，嚴(yán)重拖延整個項目工期。
[0010] (5)由于模袋注入的漿液為具有速凝性的水泥水玻璃雙液，其中控制漿液合理的 初凝時間是模袋注漿的關(guān)鍵，漿液的初凝時間又由漿液配比決定，而現(xiàn)有技術(shù)中一直沒有 研制專門應(yīng)用于軟流塑地層中止?jié){層的模袋注漿漿液的配比。
[0011] (6)模袋注漿結(jié)束時，需要保證膜袋內(nèi)有足夠的漿液撐起模袋，并具備一定的壓力 以形成止?jié){層，另一方面，漿液注入過量會導(dǎo)致模袋破裂；目前沒有相關(guān)文獻(xiàn)給出適合軟流 塑地層的模袋注入壓力。
[0012] (7)針對軟流塑地層的漿液注漿，也沒有相關(guān)文獻(xiàn)給出合理的漿液配比及注漿結(jié) 束壓力。
[0013] 中國專利申請CN102003189A公開了一種快速均勻加固軟弱地層的模袋注漿方法 和裝置，其具有一次注漿單元和二次注漿單元；二次注漿單元的注漿管（1)的管壁上具有 若干出漿孔（2)，在二次注漿單元的注漿管（1)上套置模袋（3)并將模袋兩端箍緊在注漿管 上；在孔口位置的二次注漿單元注漿管⑴上套置由墊板（7)和螺母⑶組成的預(yù)緊單元， 二次注漿單元注漿管（1)的另一端通過兩側(cè)球閥與二次注漿管路連接；一次注漿單元具有 雙囊注漿栓塞（14)、一次注漿單元輸漿鋼管（17)和手壓栗構(gòu)成的注漿裝置?？蓪崿F(xiàn)軟弱地 層的快速、均勻加固，提高圍巖的物理力學(xué)指標(biāo)，增大其穩(wěn)定性，同時可實現(xiàn)控域注漿，避免 漿液的損耗。該發(fā)明具有以下不足：1.該專利模袋僅考慮注漿管封固作用，其止?jié){層為單 獨選用快硬水泥卷及混凝土構(gòu)筑，時效性差2.未涉及漿液類型及工藝參數(shù)，漿液凝結(jié)時間 對于類似工程具有決定性影響，但在該專利中對此并未提及3.未涉及地下水災(zāi)害領(lǐng)域，未 考慮針對涌水區(qū)域軟弱地層治理問題。
[0014] 中國專利申請CN204152525U公開了一種定點控域注漿裝置，包括固定并分別穿 過孔口緊固密封單元的模袋注漿管、水泥基漿液注漿管和控制液注漿管，模袋注漿管上設(shè) 置有至少一個套在其外部的模袋，模袋內(nèi)的模袋注漿管的管壁上開設(shè)有若干黏貼鋁片的溢 漿孔，當(dāng)模袋數(shù)量大于一個時，模袋之間有間距，且該間距區(qū)段正好與注漿孔中的關(guān)鍵注漿 部位相對應(yīng)；水泥基漿液注漿管和控制液注漿管的末端連通至混合器，混合器上連接出漿 短管，且出漿短管的出漿口與注漿孔中的關(guān)鍵注漿部位相對應(yīng)。該實用新型使注漿工程能 夠限制關(guān)鍵區(qū)漿液擴散空間，提高巖體注漿加固或堵水效果，降低工程成本。該實用新型具 有以下不足：1.該專利模袋僅考慮注漿管封固作用，在軟弱地層施工中未考慮止?jié){層布設(shè) 問題；2.該專利主要針對深部定點控域注漿問題，具有施工成本高，工期長的不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015] 本發(fā)明針對地下工程基坑軟流塑地層涌水治理方法中存在的經(jīng)驗盲目性、現(xiàn)有技 術(shù)效果較差、工期時間較長的問題，提供一種基坑軟流塑地層涌水加固治理方法，力求真正 能夠通過本發(fā)明提供的方法解決軟流塑地層涌水封堵加固問題。
[0016] 本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案的：
[0017] -種基坑軟流塑地層涌水加固治理方法，包括如下步驟：
[0018] 步驟1 :探明區(qū)域水文地質(zhì)條件，根據(jù)工程需要劃分注漿治理區(qū)域；
[0019] 步驟2 :當(dāng)開挖至軟流塑地層時，在所述注漿治理區(qū)域內(nèi)，以設(shè)定間距按設(shè)定布置 形式安裝模袋注漿管，并向所述模袋注漿管中的濾布袋內(nèi)注漿，注入的漿液導(dǎo)致所述濾布 袋脹大，從而對周圍的軟土地層產(chǎn)生擠密作用，所述濾布袋內(nèi)漿液硬化后，與周圍被擠密的 土體共同形成注漿止?jié){層；
[0020] 步驟3 :通過所述模袋注漿管的注漿花管向位于所述止?jié){層以下的軟土地層進(jìn)行 注漿加固。
[0021] 其中，步驟1中，探明所述水文地質(zhì)條件包括：結(jié)合工程前期地質(zhì)勘察資料及工程 開挖信息，基于地質(zhì)構(gòu)造、地層特征及水文地質(zhì)資料方面，開展軟流塑地層含導(dǎo)水構(gòu)造空間 的發(fā)育特征分析，獲得軟流塑地層信息及基坑涌水含導(dǎo)水構(gòu)造發(fā)育信息；采用綜合地球物 理聯(lián)合勘察方式進(jìn)行地質(zhì)勘查，在基坑開挖面開展地質(zhì)雷達(dá)探測，在基坑兩側(cè)地表開展超 高密度電法、瞬變電磁和跨孔電阻率CT探測，聯(lián)合地質(zhì)資料和物探資料，明確區(qū)域地層性 質(zhì)和含水層厚度。
[0022] 通過綜合地球物理聯(lián)合勘察方法，實現(xiàn)了地鐵基坑涌水的從區(qū)域分布到空間展布 精細(xì)化探查，涌水量定性到定量探查，從而精細(xì)劃分了注漿治理關(guān)鍵區(qū)域，為注漿鉆孔布置 提供了可靠依據(jù)。
[0023] 所述步驟2中，針對開挖揭露的所述軟流塑地層，將模袋注漿治理范圍確定為基 坑開挖范圍，治理方式為一個模袋注漿管治理結(jié)束后，再開展下一個模袋注漿管治理工作； 基坑內(nèi)地層