[发明专利]一种隧道下穿地面建筑物沉降变形的加固体系和方法

说明书

本发明公开了一种隧道下穿地面建筑物沉降变形的加固体系和方法，涉及隧道施工领域，包括地面建筑物基础加固结构，主要由扩大基础和地基土体改良构成；扩大基础和地基土体改良均是基于结构优化的基础加固方式使得地面建筑物具有良好的抗沉降变形性能，且具有更好的抵抗不均匀沉降变形能力；同时考虑了新建隧道洞内注浆系统；该系统采用的是选择性地层注浆，可针对不同里程段盾构隧道实际穿越上部建筑物情况灵活调节注浆范围，大大提升了施工效益。本发明涉及的施工设备具有轻巧灵活、方便移动、容易操作等优点。

技术领域

本发明涉及隧道施工领域，尤其是涉及一种隧道下穿地面建筑物沉降变形的加固体系和方法。

背景技术

目前城市地下空间开发建设需求逐渐扩大，在城区内修建地下隧道时常需要穿越各种大型地面建筑物。既有的建(构)筑物的稳定性主要依靠基础与地层的共同作用。隧道产生的地层扰动给地面建筑物带来巨大的安全隐患。尤其是在城市主城区修建地下大断面隧道，盾构掘进下穿周边高层或老旧建筑物不可避免会带来地层损失和应力扰动。当这种位移和影响超出一定范围时，必然对隧道结构本身和上部周围环境造成严重破坏。轻则建筑物开裂、不均匀沉降与倾斜，重则建筑物倒塌，威胁人民的生命财产安全。

保障盾构隧道掘进对上方建筑物的影响至关重要。现有措施大部分仅考虑单一结构的加固方式，并不能有效防止地下隧道施工安全和近接地面结构物安全同时存在的建设风险威胁。此外，现有加固体系并未考虑加固区的结构性能，大范围的注浆加固导致工程经济效益低。因此，研发一种有效防控建筑物沉降大变形和倾斜风险且减少非必要的大范围加固，对盾构隧道后续施工安全防控和经济效益是具有一定的工程意义。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术中存在的缺点，提供了一种隧道下穿地面建筑物沉降变形的加固体系和方法，通过该加固体系的建立和通过该方法的使用配合，能够有效防控地面建筑物沉降变形和倾斜风险且可提高施工效益。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种隧道下穿地面建筑物沉降变形的加固体系，包括：地面建筑物基础加固结构和掘进隧道从地面建筑物下方穿过的新建隧道洞内注浆系统，所述地面建筑物基础加固结构的上方支撑加固有地面建筑物，所述地面建筑物基础加固结构包括地面建筑物基础、扩大基础、内部注浆管、外部注浆管和地基土体加固层，所述地面建筑物基础修建在扩大基础内，且所述地面建筑物基础的上方加固支撑修建有地面建筑物，所述内部注浆管从扩大基础中延伸穿过，置于在地基土体加固层中，用于对地基土体加固层进行注浆加固，所述外部注浆管从扩大基础四周的土体中延伸穿过，也置于在地基土体加固层中，用于对地基土体加固层进行注浆加固，所述内部注浆管和外部注浆管漏在地面端用于安装连接注浆系统；

所述新建隧道洞内注浆系统，包括洞内注浆管和地层注浆加固层，所述洞内注浆管从隧道掘进方向的洞壁伸入，延伸至地层注浆加固层，所述洞内注浆管漏在隧道洞内端用于安装连接注浆系统，用于对地层注浆加固层进行注浆加固；

所述地基土体加固层位于所述地层注浆加固层的上方，且所述地基土体加固层位于所述地层注浆加固层共同形成加固体系，对上方的地面建筑物进行加固支撑。

进一步的，一种隧道下穿地面建筑物沉降变形的加固体系的方法，包括步骤如下：

S1、首先通过用注浆系统在地面建筑物的四周钻孔若干个且分别从扩大基础中延伸穿过，置于在地基土体加固层中`，在每个钻孔中穿入内部注浆管，让每根内部注浆管的一端分别至钻孔底端的地基土体加固层中且让每根内部注浆管稳固在钻孔中，每根内部注浆管漏在地面的一端分别连接上注浆系统，通过内部注浆管往地基土体加固层进行注浆加固；