地铁车站结构渗漏病害的主动防渗控制方法及地下防渗体转让专利

申请号 : CN201910948865.3

文献号 : CN110644539B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 武科郑杨孙杰韩宇聪

申请人 : 山东大学

摘要 :

本公开提供了一种地铁车站结构渗漏病害的主动防渗控制方法及地下防渗体,通过基于地质特征差异性的分层分序分浆液防渗加固注浆方法,在地铁车站深基坑恢复地下水位之前,主动在地下围护结构周边形成连续的地下防渗体系,持久地提高深基坑自防渗能力,有效地减少地铁车站结构的渗漏,形成多功能地铁车站防渗加固区域,保证地铁车站施工人员和设备安全。

权利要求 :

1.一种地铁车站结构渗漏病害的主动防渗控制方法,其特征是:包括以下步骤:

在地铁车站结构封顶之后,排水井没有关闭之前,在基坑外距离深基坑围护结构设定距离内,间隔钻孔;

采用套管护壁水冲法钻进成孔,根据引孔深度连接袖阀管,袖阀管上口露出地面,将连接好的袖阀管下口用尖底封好,将袖阀管下入孔中,确保袖阀管端部与孔底接触;

在孔口周围的地面到地面以下设定的距离范围内采用速凝水泥砂浆封堵;

基于地质特征差异性,分层分序分浆液防渗加固注浆,注浆过程中,每段注浆完成后,向上或向下移动一个步距的芯管长度,直到注浆完成;

检查各注浆孔及其周边漏浆情况,对于注浆效果不理想的孔进行再次注浆,最终在深基坑地下围护结构周边形成连续的地下防渗体;

基于地质特征差异性的分层分序分浆液防渗加固注浆的具体过程包括:对于富水软弱地层,注浆步距宜采用第一设定值,分两层注浆,第一层采用化学浆液,注浆深度为基坑底部第一位置至车站顶板以下的第二位置处,第二层采用单液浆,注浆深度为车站顶板以下第二位置处至地面;

第一设定值为0.5m,第一位置为基坑底部1.0m处,第二位置为车站顶板以下1.0m处。

2.如权利要求1所述的一种地铁车站结构渗漏病害的主动防渗控制方法,其特征是:所述防渗加固注浆包括单液浆注浆浆液以及化学注浆浆液,其中,所述单液浆注浆浆液采用普通硅酸盐水泥p42.5,浆液比例水泥:水=1-1.5:1,化学注浆浆液选用低粘度的环氧树脂灌浆料,固化物性能满足《混凝土裂缝用环氧树脂灌浆材料》JC/T1041-2007规范中Ⅱ级要求,环氧树脂灌浆料比例环氧树脂:固化剂=3/1。

3.如权利要求1所述的一种地铁车站结构渗漏病害的主动防渗控制方法,其特征是:基于地质特征差异性的分层分序分浆液防渗加固注浆的具体过程包括:对于破碎岩层,注浆步距宜采用第二设定值,分三层注浆,第一层采用超细水泥浆液,注浆深度为基坑底部第一位置至车站破碎岩层与土体介质交界处,第二层采用化学浆液,注浆深度为车站破碎岩层与土体介质交界处至车站顶板以下第二位置处,第三层采用单液浆,注浆深度为车站顶板以下第二位置处至地面;

第二设定值为1.0m,第一位置为基坑底部1.0m处,第二位置为车站顶板以下1.0m处。

4.如权利要求3所述的一种地铁车站结构渗漏病害的主动防渗控制方法,其特征是:第二设定值大于第一设定值。

5.如权利要求1所述的一种地铁车站结构渗漏病害的主动防渗控制方法,其特征是:注浆压力为0.2-0.3Mpa。

6.如权利要求1所述的一种地铁车站结构渗漏病害的主动防渗控制方法,其特征是:注浆时,随时观测压力和流量变化,当压力逐渐上升,流量逐渐减少,注浆压力达到终压后,持压一定时间,待浆液从注浆孔溢出无法继续注入时结束本次注浆。

7.如权利要求1所述的一种地铁车站结构渗漏病害的主动防渗控制方法,其特征是:注浆完成后关闭排水井抽水设备,恢复地下水位。

8.如权利要求1所述的一种地铁车站结构渗漏病害的主动防渗控制方法,其特征是:钻孔间距为5-10m。

9.一种地下防渗体,其特征是:由权利要求1-8中任一项所述的方法得到。

说明书 :

地铁车站结构渗漏病害的主动防渗控制方法及地下防渗体

技术领域

[0001] 本公开属于结构工程、岩土工程技术领域,具体涉及一种地铁车站结构渗漏病害的主动防渗控制方法及地下防渗体。

背景技术

[0002] 本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息,不必然构成在先技术。
[0003] 随着城市地面交通拥挤形势不断加剧,城市交通已经开始转入地下,地铁逐渐成为了人们出行的首选,对大部分修建在岩土体内的地铁车站来说,由于长期受地下水的侵
蚀及压力透作用,一旦防水措施失效,就易出现渗漏水现象。渗漏水的存在,不仅会危及地铁的运营及设备安全,缩短混凝土结构的使用寿命,而且因渗漏水潮湿引起的霉菌还会危
害人们的身体健康。因此,防水效果的好坏决定了地铁车站工程项目的成败,如何控制防水工程质量和主体结构质量是地铁渗漏水成败的关键。
[0004] 据发明人了解,现阶段地铁车站结构防渗方法基本采用被动注浆防渗加固技术,即在车站结构侧墙上哪里出现渗漏就在哪里钻孔注浆进行防渗加固,处于被动模式,并且
造成防渗效果存在差异,导致渗漏水的渗漏途径发生增加了其他施工缝的发生渗漏的可能
性。这种被动式防渗加固方法费时费力,操作空间受限,防渗加固效果差异性较大。

发明内容

[0005] 本公开为了解决上述问题,提出了一种地铁车站结构渗漏病害的主动防渗控制方法及地下防渗体,本公开能够有效地减少被动防渗加固效果的差异性、持久地提高地铁车
站结构的防渗能力、形成多功能车站结构防渗加固区域,保证地铁车站施工人员和设备安
全。
[0006] 根据一些实施例,本公开采用如下技术方案:
[0007] 一种地铁车站结构渗漏病害的主动防渗控制方法,包括以下步骤:
[0008] 在地铁车站结构封顶之后,排水井没有关闭之前,在基坑外距离深基坑围护结构设定距离内,间隔钻孔;
[0009] 采用套管护壁水冲法钻进成孔,根据引孔深度连接袖阀管,袖阀管上口露出地面,将连接好的袖阀管下口用尖底封好,将袖阀管下入孔中,确保袖阀管端部与孔底接触;
[0010] 在孔口周围的地面到地面以下设定的距离范围内采用速凝水泥砂浆封堵;
[0011] 基于地质特征差异性,分层分序分浆液防渗加固注浆,注浆过程中,每段注浆完成后,向上或向下移动一个步距的芯管长度,直到注浆完成;
[0012] 检查各注浆孔及其周边漏浆情况,对于注浆效果不理想的孔进行再次注浆,最终在深基坑地下围护结构周边形成连续的地下防渗体。
[0013] 通过基于地质特征差异性的分层分序分浆液防渗加固注浆方法,在地铁车站深基坑恢复地下水位之前,主动在地下围护结构周边形成连续的地下防渗体系,持久地提高深
基坑自防渗能力,有效地减少地铁车站结构的渗漏,形成多功能地铁车站防渗加固区域。
[0014] 作为可选择的实施方式,钻孔间距为5-10m。
[0015] 作为可选择的实施方式,所述防渗加固注浆包括单液浆注浆浆液以及化学注浆浆液,其中,所述单液浆注浆浆液采用普通硅酸盐水泥p42.5,浆液比例水泥:水=1-1.5:1,化学注浆浆液选用低粘度的环氧树脂灌浆料,固化物性能满足《混凝土裂缝用环氧树脂灌浆
材料》JC/T1041-2007规范中Ⅱ级要求,环氧树脂灌浆料比例环氧树脂:固化剂=3/1。
[0016] 作为可选择的实施方式,基于地质特征差异性的分层分序分浆液防渗加固注浆的具体过程包括:
[0017] 对于富水软弱地层,注浆步距宜采用第一设定值,分两层注浆,第一层采用化学浆液,注浆深度为基坑底部第一位置至车站顶板以下的第二位置处,第二层采用单液浆,注浆深度为车站顶板以下第二位置处至地面。
[0018] 对于破碎岩层,注浆步距宜采用第二设定值,分三层注浆,第一层采用超细水泥浆液,注浆深度为基坑底部第一位置至车站破碎岩层与土体介质交界处,第二层采用化学浆液,注浆深度为车站破碎岩层与土体介质交界处至车站顶板以下第二位置处,第三层采用
单液浆,注浆深度为车站顶板以下第二位置处至地面。
[0019] 作为可选择的实施方式,第二设定值大于第一设定值。
[0020] 作为可选择的实施方式,注浆压力为0.2-0.3Mpa。
[0021] 作为可选择的实施方式,注浆时,随时观测压力和流量变化,当压力逐渐上升,流量逐渐减少,注浆压力达到终压后,持压一定时间,待浆液从注浆孔溢出无法继续注入时结束本次注浆。
[0022] 作为可选择的实施方式,注浆完成后关闭排水井抽水设备,恢复地下水位。
[0023] 一种地下防渗体,由上述方法得到。
[0024] 与现有技术相比,本公开的有益效果为:
[0025] 本公开将地铁车站结构渗漏病害被动治理,变为主动防治,对于减小施工灾害、提高地铁车站结构自身防渗能力都起到重要作用。
[0026] 本公开不仅可以减少了地铁车站渗漏病害对结构自身稳定性的损害,提高了结构自身抗渗能力,而且通过基于地质特征差异性的防渗加固注浆方式形成了防渗加固连续
体,对于深基坑地下围护结构预加固、防渗、堵漏起到重要作用,最终形成多功能地层防渗加固区域。
[0027] 本公开提供的方法,相比被动防渗方法节省成本,降低了施工难度,且施工进度易于掌握,施工过程简单。
[0028] 综上所述,依据深基坑施工区域地层分布规律与工程力学特征的差异性,采取基于地质特征差异性的分层分序分浆液防渗加固注浆方法,在深基坑防渗加固方面,地铁车
站渗漏病害对结构自身稳定性的损害,提高了结构自身抗渗能力,而且通过基于地质特征
差异性的防渗加固注浆方式形成了防渗加固连续体,对于深基坑地下围护结构预加固、防
渗、堵漏起到重要作用,最终形成多功能地层防渗加固区域。采用该方法,相比被动防渗方法节省成本,降低了施工难度,且施工进度易于掌握,施工过程简单。

附图说明

[0029] 构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解,本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开,并不构成对本公开的不当限定。
[0030] 图1为本实施例的俯视图;
[0031] 图2为本实施例应用于富水软弱地层的纵断面图;
[0032] 图3为本实施例应用于破碎岩层的纵断面图。
[0033] 其中,1、袖阀管注浆孔;2、地下围护结构;3、深基坑;4、第三层注浆层;5、第二层注浆层;6、第一层注浆层。具体实施方式:
[0034] 下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。
[0035] 应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0036] 需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0037] 在本公开中,术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”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,只是为了便于叙述本公开各部件或元件结构关系而确定的关系词,并非特指本公开中任一部件或元件,不能理解为对本公开的限制。
[0038] 本公开中,术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解,表示可以是固定连接,也可以是一体地连接或可拆卸连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员,可以根据具体情况确定上述术语在本公开中的具体含义,不能理解为对本公开的限制。
[0039] 一种地铁车站结构渗漏病害的主动防渗控制方法,包括在袖阀管注浆1,依据地层特征选择合理步距(0.5~1.0m),采取基于地质特征差异性的分层分序分浆液防渗加固注
浆方法,其步骤如下:
[0040] (1)地铁车站结构封顶之后,排水井没有关闭之前,在基坑外距离深基坑围护结构0.5m处,每间隔5.0~10.0m钻孔,孔径0.1m。当然,在其他实施例中,距离围护结构的距离和孔径可以根据实际情况进行调整,并不限于上述点值。
[0041] (2)防渗加固浆液选择:①单液浆注浆浆液采用普通硅酸盐水泥p42.5,浆液比例水泥:水=1:1,根据现场注浆情况可适当加大浆液配比;②化学注浆浆液选用低粘度的环氧树脂灌浆料,固化物性能满足《混凝土裂缝用环氧树脂灌浆材料》JC/T1041-2007规范中Ⅱ级要求,环氧树脂灌浆料比例环氧树脂:固化剂=3/1。
[0042] (3)采用套管护壁水冲法钻进成孔,根据引孔深度连接袖阀管,袖阀管上口露出地面一定距离(在本实施例中为0.02m),将连接好的袖阀管下口用尖底封好;将袖阀管下入孔中,要确保袖阀管下到孔底。
[0043] (4)在孔口周围的地面到地面以下1m的距离范围内采用速凝水泥砂浆封堵,以防止注浆过程中冒浆现象的发生。
[0044] (5)针对深基坑施工区域地层分布规律与工程力学特征的差异性,采取基于地质特征差异性的分层分序分浆液防渗加固注浆方法:
[0045] ①对于富水软弱地层,注浆步距宜采用低值(在本实施例中为0.5m),分两层注浆,第一层采用化学浆液,注浆深度为基坑底部1.0m至车站顶板以下1.0m处,第二层采用单液浆,注浆深度为车站顶板以下1.0m处至地面;
[0046] ②对于破碎岩层,注浆步距宜采用高值(在本实施例中为1.0m),分三层注浆,第一层采用超细水泥浆液,注浆深度为基坑底部1.0m至车站破碎岩层与土体介质交界处,第二层采用化学浆液,注浆深度为车站破碎岩层与土体介质交界处至车站顶板以下1.0m处,第
三层采用单液浆,注浆深度为车站顶板以下1.0m处至地面。
[0047] 当然,在其他实施例中,距离基坑底部以及车站顶板以下的距离/位置可以根据实际情况进行调整,并不限于上述点值。
[0048] (6)注浆过程中,每段注浆完成后,向上或向下移动一个步距的芯管长度;宜采用提升设备移动,每完成3~4m注浆长度,要拆掉一节注浆芯管。
[0049] (7)注浆压力一般为0.2-0.3MPa,注浆终压力为0.3MPa。注浆时,随时观测压力和流量变化。当压力逐渐上升,流量逐渐较少,注浆压力达到终压后,持压30min,待浆液从注浆孔溢出无法继续注入时可结束本次注浆。
[0050] (8)检查各注浆孔及其周边漏浆情况,对于注浆效果不理想的孔进行再次注浆。最终在深基坑地下围护结构周边形成连续的地下防渗体。
[0051] (9)关闭排水井抽水设备,恢复地下水位。
[0052] 以上所述仅为本公开的优选实施例而已,并不用于限制本公开,对于本领域的技术人员来说,本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本公开的保护范围之内。
[0053] 上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述,但并非对本公开保护范围的限制,所属领域技术人员应该明白,在本公开的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。