富水破碎地质带隧道全断面超前帷幕注浆施工方法技术

本发明专利技术属于隧道施工技术领域，具体是一种富水破碎地质带隧道全断面超前帷幕注浆施工方法。包括以下步骤，S100～施工准备；S200～止浆墙施工；S300～测量放线、标注孔位，根据设计图孔位、钻孔参数，在工作面上放出钻孔位置，并用油漆标定；S400～开孔钻孔，调整钻杆的仰角和水平角，移动钻机，将钻头对准所标孔位。将棱镜放在钻杆的尾端，用全站仪检查钻杆的姿态并调整；S500～孔口管安装；S600～前进式分段注浆；S700～钻孔检测注浆效果。S700～钻孔检测注浆效果。S700～钻孔检测注浆效果。

【技术实现步骤摘要】
富水破碎地质带隧道全断面超前帷幕注浆施工方法


[0001]本专利技术属于隧道施工
，具体是一种富水破碎地质带隧道全断面超前帷幕注浆施工方法。

技术介绍

[0002]随着经济的迅速发展，各地区对交通的需求量逐渐扩大，为形成完整的公路交通路网，高速公路不断向山区发展，使得山岭隧道的建设也越来越多，隧道在穿越山体过程中由于揭露富水地层造成涌水突泥、塌方现象也越来越普遍。如吉莲高速公路钟家山隧道，掌子面推进到F2断层后，发生十余次规模大、持续时间长、破坏性大的涌水突泥灾害，累计突泥量约40000m3，甚至造成隧道上方的山顶开裂、地表塌陷；川渝界南大梁高速公路华蓥山隧道、广东省昆汕高速公路金花特长隧道、广东省揭惠高速公路北山1号隧道等隧道均出现不同程度的涌水现象。
[0003]隧道涌水的治理主要有全封堵方式和排导式两种，治理方式与隧道施工理念和施工技术密切相关。在我国隧道建设初期多按照“以排为主”的原则主要导水通道，在隧道周边一定范围形成隔水帷幕，并在隧道衬砌背后设置排水系统。国内外不少学者也通过理论分析、模型试验和数值模拟的手段，验证了注浆技术是治理隧道涌水的有效手段；以上所提及的公路隧道均采取了注浆技术，并取得了较好的效果，使得注浆技术在实际工程应用中日益成熟。
[0004]隧道裂隙极其发育、反坡施工段落长的隧道，隧道与地表水系导通畅通，破坏地表生态环境，抽排水压力大，涌水导致淹洞风险极大。

技术实现思路

[0005]本专利技术为了解决上述问题，提供一种富水破碎地质带隧道全断面超前帷幕注浆施工方法。
[0006]本专利技术采取以下技术方案：一种富水破碎地质带隧道全断面超前帷幕注浆施工方法，包括以下步骤，S100～施工准备；S200～止浆墙施工；S300～测量放线、标注孔位，根据设计图孔位、钻孔参数，在工作面上放出钻孔位置，并用油漆标定；S400～开孔钻孔，调整钻杆的仰角和水平角，移动钻机，将钻头对准所标孔位。将棱镜放在钻杆的尾端，用全站仪检查钻杆的姿态并调整；S500～孔口管安装；S600～前进式分段注浆；S700～钻孔检测注浆效果。
[0007]步骤S100采取以下方法：S101～检修维护钻机、注浆泵，加工孔口管，注浆材料准备，进行浆液试验。
[0008]S102～泄水孔引水；止浆墙施做之前先将基地清理至基岩面，因围岩节理裂隙发育，掌子面范围多处涌水，用防水板覆盖封闭掌子面，归集散水；预加固措施完成后，采用C30混凝土浇筑1m高混凝土拦水坎，厚度为40cm，拦水坎底部埋设泄水钢管引水至施工平台外水沟；考虑到掌子面涌水点水压较大，管道接口处采用高压闸阀以及配套的法兰盘和高
压钢垫片；准备若干条φ108钢管，用于引排止浆墙施工过程中的散水，收集散水后集中向止浆墙外两侧水沟中排放。
[0009]S103～预加固措施；为保证止浆墙的稳定性，在止浆墙环向范围植筋，并在掌子面实施注浆超前小导管以增加止浆墙与掌子面围岩的锚固力；止浆墙施作之前采用挖掘机配合人工先将基底清理至岩面，在止浆墙底部及整圈初支范围进行植筋。植筋环数为两环，植筋采用Φ22药卷锚杆，长度3m，间距1.5
×
1.5m，梅花状布置。
[0010]步骤S200采取以下方法，S201～止浆墙施工；注浆施工前需施作止浆墙封闭工作面，以防止注浆过程中漏浆、跑浆，止浆墙的施工厚度至少为2m，采用C30模筑混凝土施作，避免高压注浆过程中止浆墙开裂造成返工，延误工期。止浆墙内连续设置双层φ8钢筋网片，层间距1m，增加混凝土整体稳定性。混凝土浇筑必须振捣密实，防止漏浆。引水孔口管连接至止浆墙外。
[0011]止浆墙分7次进行浇筑，按台阶施作，便于施工，每次浇筑高度为1.2～2米，每层设置Φ22接茬筋，长度2m，1.5
×
1.5m梅花状布置，采用竹胶板及木板为模板进行止浆墙浇筑，模板采用φ42钢管和钢筋进行对拉加固，并设置剪刀撑、抛撑防止浇筑时侧向压力过大导致模板变形。
[0012]浇筑工作要快速连续不间断进行分层捣鼓，分层厚度为40cm，止浆墙浇筑至拱顶50cm时，在拱顶及拱肩部分每隔1.5米预留注浆管，防止拱顶部分混凝土浇注效果不好，可进行注浆堵漏。浇筑难以进行，可采用喷射混凝土进行封顶，喷射混凝土应在围岩表面喷一层5～10cm的砂浆，然后从墙的侧向外喷射。止浆墙浇筑时应注意混凝土密实性。止浆墙施工完毕后，需进行养护固结，同时在止浆墙底部增加双液注浆。
[0013]在掌子面前方围岩打设φ42注浆超前小导管，长度3m，间距2
×
2m，梅花状布置。
[0014]S202～场地硬化处理；在止浆墙后方预留作业平台，作业平台采用洞渣回填，全宽布设，宽约12.5米，高约3.7m，长约10米，同时按1:3的坡度连接隧底，预留4.7米的净空。回填洞渣整平后，采用C20混凝土浇筑15cm厚硬化层作为钻机施工平台。
[0015]S203～止浆岩盘注浆加固；拱部初支注浆加固，考虑初支背后可能存在空洞情况，注浆期间，存在浆液流通通道，无法顺利进行注浆施工，在止浆墙后方拱部初支实施4环超前注浆小导管，小导管长2m，间距1.5m，梅花状布置，注浆以封堵初支背后可能存在的空洞；止浆墙周边注浆加固，止浆墙封闭完成后，在止浆墙拱部60
°
范围内采用风枪钻孔安设φ42无缝刚管，钢管打穿止浆墙深入掌子面围岩1.8m，并进行注浆锚固。
[0016]S204～止浆墙压力试验。关水检查：加固完成半小时后，关水检查止浆墙有无渗漏，孔口管有无松动现象，如止浆墙无渗漏则进行帷幕注浆，如仍有渗水，重新加固止浆墙。关水时注意观察止浆墙有无渗水，如有异常，立即停止试验，待查明原因并处理后再进行试验。关水应缓慢进行。止浆墙封闭加固完成后，依次关闭排水口闸阀，测定水压力。
[0017]步骤S500采取以下方法，按照钻孔间距在止浆墙厚度范围内进行钻孔，钻孔完成后，安装孔口管，孔口管采用Φ108mm，δ=6mm无缝钢管加工，管长2.5m，孔口管外侧采用φ6mm盘条焊接3道保护箍，孔口管外壁缠绕50～80cm长的麻丝成纺锤型，采用钻机冲击安设，外露20cm，并用锚固剂锚固以保证孔口管安设牢固、不漏浆，待凝12小时以上再进行下一步钻孔，孔口管起着导向作用，钻孔安装时要控制好外插角度。孔口管安装完毕后，实施钻孔，测量涌水量，以指导注浆施工。
[0018]步骤S600采取以下方法，止浆墙及钻机平台施作完成后，通过上台阶进行全断面帷幕注浆，在隧道开挖轮廓线外形成一定厚度具有一定抗水压能力的稳定固结体，提高拱部围岩的承载能力，保证隧道开挖及结构安全。按设计图纸注浆顺序、深度，实施前进式分段钻孔注浆。纵向注浆段长度与地质条件、钻机能力、注浆工艺等因素有关，根据相关文献调研并结合鸿图特长隧道现场施工情况，每循环处治长度40m，注浆段长40m，注浆完成后预留5m不开挖，根据下一循环超前地质预报结论确定是否继续进行注浆加固。
[0019]步骤S600中，前进式分段钻孔注浆采取以下方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种富水破碎地质带隧道全断面超前帷幕注浆施工方法，其特征在于：包括以下步骤，S100～施工准备；S200～止浆墙施工；S300～测量放线、标注孔位；S400～开孔钻孔；S500～孔口管安装；S600～前进式分段注浆；S700～钻孔检测注浆效果。2.根据权利要求1所述的富水破碎地质带隧道全断面超前帷幕注浆施工方法，其特征在于：所述的步骤S100采取以下方法，S101～检修维护钻机、注浆泵，加工孔口管，注浆材料准备，进行浆液试验；S102～泄水孔引水；止浆墙施做之前先将基地清理至基岩面，因围岩节理裂隙发育，掌子面范围多处涌水，用防水板覆盖封闭掌子面，归集散水；预加固措施完成后，采用混凝土浇筑混凝土拦水坎，拦水坎底部埋设泄水钢管引水至施工平台外水沟；准备若干条钢管，用于引排止浆墙施工过程中的散水，收集散水后集中向止浆墙外两侧水沟中排放；S103～预加固措施；在止浆墙环向范围植筋，并在掌子面实施注浆超前小导管以增加止浆墙与掌子面围岩的锚固力；止浆墙施作之前先将基底清理至岩面，在止浆墙底部及整圈初支范围进行植筋。3.根据权利要求2所述的富水破碎地质带隧道全断面超前帷幕注浆施工方法，其特征在于：所述的步骤S200采取以下方法，S201～止浆墙施工；注浆施工前需施作止浆墙封闭工作面，止浆墙的施工厚度至少为2m，采用C30模筑混凝土施作，止浆墙内连续设置双层钢筋网片，引水孔口管连接至止浆墙外；止浆墙分7次进行浇筑，按台阶施作，每次浇筑高度为1.2～2米，每层设置接茬筋，长度2m，1.5
×
1.5m梅花状布置，进行止浆墙浇筑；浇筑工作要快速连续不间断进行分层捣鼓，止浆墙浇筑至拱顶50cm时，在拱顶及拱肩部分每隔1.5米预留注浆管，止浆墙施工完毕后，需进行养护固结，同时在止浆墙底部增加双液注浆；在掌子面前方围岩打设注浆超前小导管，长度3m，间距2
×
2m，梅花状布置；S202～场地硬化处理；在止浆墙后方预留作业平台，作业平台采用洞渣回填，同时按1:3的坡度连接隧底，回填洞渣整平后，采用混凝土浇筑厚硬化层作为钻机施工平台；S203～止浆岩盘注浆加固；拱部初支注浆加固，在止浆墙后方拱部初支实施4环超前注浆小导管，注浆以封堵初支背后可能存在的空洞；止浆墙周边注浆加固，止浆墙封闭完成后，在止浆墙拱部60
°
范围内采用风枪钻孔安设无缝刚管，钢管打穿止浆墙深入掌子面围岩1.8m，并进行注浆锚固；S204～止浆墙压力试验。4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：马希平，李建军，温辉，翟建国，刘军华，杨鲜明，
申请(专利权)人：中铁十二局集团第三工程有限公司，
类型：发明
国别省市：