一种城市高密度区穿越工程封顶固底施工方法和系统

本发明属于城市高密度区穿越工程施工，具体涉及一种城市高密度区穿越工程封顶固底施工方法和系统。

背景技术：

1、随着地上空间利用逐渐饱和，地下空间开发利用加速进行，中国城市地下空间开发利用在功能上以地下交通为主流。城市高密度区地下空间开发利用安全于效率成为亟待提高的新方向。

2、明挖法凭借其简单的施工技术、高效的施工效率以及更加安全的主体结构受理条件成为地下空间开发利用的首要手段，但其阻断交通时间长、噪声与震动影响大以及影响周围建筑受力变化等缺点导致其不适合应用于城市高密度区施工。

3、相比于明挖法，暗挖法可以解决高密度区施工占地面积大等缺点，同时对周围建筑设施影响降低，但其受工程地质和水文地质条件影响较大，同时地面沉降可能导致高密度区周围建筑发生危险。

4、因此，为减少城市施工对交通设施建设复杂区域地下穿越工程的影响，减少施工扰动，保证地下设施安全，城市地下空间施工工艺的提升迫在眉睫。

技术实现思路

1、为了克服现有技术存在的上述问题，本发明提供一种城市高密度区穿越工程封顶固底施工方法和系统，用于解决现有技术中存在的上述问题。

2、一种城市高密度区穿越工程封顶固底施工方法，所述方法包括：

3、s1.在施工场地两侧将排水导管贯入至固化位置层底部下竖直位置第一深度处，采用排水导管将液面抽至固化位置层底部下方第二深度，所述第二深度为第一深度的一半左右；

4、s2.从施工场地两侧进行钻孔，钻进至固化位置处，并对钻进孔进行加固处理，形成注浆孔；

5、s3.将注浆管由井口穿入注浆孔，使注浆管的注浆位置定位至隧道上方软弱层位置处；

6、s4.将固化液注入注浆管，在梯度加压作用下，持续将固化液注入固化位置处；

7、s5.将固化液通过注浆管注入地层，保持压力一定时间，使梯度固化液充分渗透，当固化液的渗透深度达到最大值后，停止注入动作；

8、s6.将注浆管中剩余固化液回收利用，并凝固一段时间，完成封底固顶施工。

9、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述第一深度为2米，第二深度为1米。

10、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述隧道上方软弱层位于所述固化位置的下方。

11、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，在s3和s4之间还包括步骤：利用冲洗液将注浆管内壁上的粘着物冲洗干净，并注入隔离液，使注浆管壁于固化液隔开。

12、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述s4中的梯度加压在梯度注浆压力下进行，所述梯度注浆压力与所述固化液的密度、重力加速度、井口至固化层的距离及目的层的高度有关。

13、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述s5中渗透深度的最大值与注浆固化液的平均流量、目的层的高度、地两侧固化位置层底部下竖直位置第一深度处，经该两个排水导管将液面抽至固化位置层底部下方第二深度处，第二深度为第一深度的一半；

14、两个注浆管分别由两个排水导管的两侧钻进至固化位置处，并分别连接一个注浆设备，所述固化位置设置在所述隧道上方软弱层的上方。

15、如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述注浆管为柔性材料制成。

16、本发明的有益效果

17、与现有技术相比，本发明有如下有益效果：

18、(1)本发明提供一种城市高密度区穿越工程封顶固底施工工艺，通过超短半径梯度注浆实现了复杂城市环境下封底固顶安全施工的城市高密度区穿越工程封底固顶施工工艺方法，形成“v”、

19、“w”和“π”型布置，节能降耗；

20、(2)本发明提供一种城市高密度区穿越工程封顶固底施工工艺方法，封顶固底技术采用原位注浆固化，不仅实现工程固废高值无害化处理，而且实现了绿色施工。

21、(3)本发明提供一种城市高密度区穿越工程封顶固底施工工艺方法，该施工工艺更加趋向于智能化，人工操作，设备精准定位固化，操作更加简便，具有节省人力、提高精度、施工效率以及质量等优点。

22、(4)本发明提供一种城市高密度区穿越工程封顶固底施工工艺方法，原位封顶固底技术可以减少基坑、施工区的开挖量，直接提高经济效益。

23、(5)本发明提供一种城市高密度区穿越工程封顶固底施工工艺方法，封顶固底后，施工现场稳定性得到保障，保证地下设施安全，提高施工现场安全性。

24、(6)本发明提供一种城市高密度区穿越工程封顶固底施工工艺方法，减少城市施工对交通设施建设复杂区域地下穿越工程的影响，减少施工扰动，为高密度区居民正常生活提供便利。

技术特征：

1.一种城市高密度区穿越工程封顶固底施工方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的城市高密度区穿越工程封顶固底施工方法，其特征在于，所述第一深度为2米，第二深度为1米。

3.根据权利要求1所述的城市高密度区穿越工程封顶固底施工方法，其特征在于，所述隧道上方软弱层位于所述固化位置的下方。

4.根据权利要求1所述的城市高密度区穿越工程封顶固底施工方法，其特征在于，在s3和s4之间还包括步骤：利用冲洗液将注浆导管内壁上的粘着物冲洗干净，并注入隔离液，使注浆管壁于固化液隔开。

5.根据权利要求1或2所述的城市高密度区穿越工程封顶固底施工方法，其特征在于，所述s4中的梯度加压在梯度注浆压力下进行，所述梯度注浆压力与所述固化液的密度、重力加速度、井口至固化位置的距离及目的层的高度有关。

6.根据权利要求1所述的城市高密度区穿越工程封顶固底施工方法，其特征在于，所述s5中渗透深度的最大值与注浆固化液的平均流量、固化层的高度、地层孔隙度和注浆时间有关系。

7.根据权利要求1所述的城市高密度区穿越工程封顶固底施工方法，其特征在于，所述s5中持续将固化液注入固化位置时的泵注压力大于孔隙压力，同时小于破坏压力。

8.根据权利要求7所述的城市高密度区穿越工程封顶固底施工方法，其特征在于，所述孔隙压力与施工现场所在的大气压力、固化层上覆岩体的压力及目的层的压力与关。

9.一种城市高密度区穿越工程封顶固底施工系统，其特征在于，所述系统用于实现权利要求1-8任一项所述的方法，所述系统包括：

10.根据权利要求9所述的城市高密度区穿越工程封顶固底施工系统，其特征在于，所述注浆管为柔性材料制成。

技术总结本发明涉及一种城市高密度区穿越工程封顶固底施工方法和系统，方法包括：在施工场地两侧将排水导管贯入至固化位置层底部下竖直位置第一深度处，采用排水导管将液面抽至固化位置层底部下方第二深度；从施工场地两侧进行钻孔，钻进至固化位置处，并对钻进孔进行加固处理，形成注浆孔；将注浆管由井口穿入注浆孔，使注浆管的注浆位置定位至隧道上方软弱层位置处和地层，完成封底固顶施工。本发明采用原位注浆固化，不仅实现工程固废高值无害化处理，施工更加趋向于智能化，人工操作，设备精准定位固化，操作更加简便，具有节省人力、提高精度、施工效率以及质量等优点。技术研发人员：吕祥锋受保护的技术使用者：北京科技大学技术研发日：技术公布日：2024/7/11