1.一种分层冻结与注浆加固效果实时监测方法,其特征在于,包括:
步骤S101、布置冻结孔、检查孔、监测孔,并在检查孔和监测孔中布设电法集成装置、声法集成装置和温度传感器;
步骤S102、在积极冻结期,利用所述温度传感器实时监测所述检查孔和所述监测孔内的温度值,根据所述检查孔和所述监测孔内的温度值推算第一冻结壁厚度,并反演出冻结区域第一温度场;利用所述声法集成装置实时监测声波传播时间和声波传播路径,根据所述声波传播时间和所述声波传播路径,反演声波传播速度分布,进而重构出冻结区域第二温度场;通过所述电法集成装置实时监测冻结区域的电信号电磁分布,计算电阻率,进而根据电阻率测算第二冻结壁厚度;
步骤S103、根据所述第一温度场和所述第二温度场,判断冻结区域的冻结温度是否满足施工的温度条件,根据所述第一冻结壁厚度和所述第二冻结壁厚度,判断冻结壁厚度是否满足设计要求;若冻结区域的冻结温度满足施工的温度条件,且,冻结壁厚度满足设计要求,则由积极冻结期转为维护冻结期;
步骤S104、在维护冻结期,重复执行步骤S102、步骤S103持续监测冻结壁厚度和冻结温度,以保持冻结壁稳定;
步骤S103中,判断冻结区域的冻结温度是否满足施工的温度条件,具体为:
若所述第一温度场中的冻结温度与所述第二温度场中的冻结温度之差小于预设的第一温度误差阈值、冻结区域内冻结壁的平均温度小于预设的第二温度阈值,且冻结壁的表面温度小于预设的第三温度阈值,则判断冻结区域的冻结温度满足施工的温度条件;
步骤S103中,判断冻结壁厚度是否满足设计要求,具体为:
若所述第一冻结壁厚度和所述第二冻结壁厚度之差小于预设的第一冻结壁厚度误差阈值,且所述第一冻结壁厚度和所述第二冻结壁厚度均小于预设的第二冻结壁厚度阈值,则判断冻结壁厚度满足设计要求。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤S102之前,还包括:
冻结前预注浆加固土体,并在预注浆的过程中利用所述检查孔和所述监测孔实时监测注浆区域的电阻率,验证注浆效果是否满足设计要求,若否,对注浆薄弱点进行二次注浆补强。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤S104之后,还包括:
在保持冻结壁稳定的同时进行施工开挖,在施工完成后进行融沉注浆,并实时监测地表变形,当地表沉降量趋于恒值,停止融沉注浆。
4.根据权利要求1至3任一所述的方法,其特征在于,所述冻结孔采用圆形布孔,所述监测孔布设在冻结区域的外边界,所述监测孔布设在地下水上游区域,所述冻结孔布置在地下水下游区域,其中,所述冻结区域为所述冻结孔周围冻结后形成的区域。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述监测孔包括第一监测孔和第二监测孔,所述第一监测孔布置于地下水上游区域,所述第二监测孔沿过圆形布孔的圆心垂直轴线和水平轴线对称布置。
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述冻结孔从圆形布孔的圆心向外包括:内圈冻结孔和外圈冻结孔,所述内圈冻结孔与所述外圈冻结孔均沿圆周等间距布置。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述检查孔包括外圈检查孔,所述外圈检查孔布置在所述外圈冻结孔与所述内圈冻结孔中的冻土间。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述检查孔还包括内圈检查孔,所述内圈检查孔布置在所述冻结区域的内边界处,且所述监测孔、所述内圈检查孔、所述外圈检查孔布置在所述外圈冻结孔的外接矩形对角线上。