[发明专利]一种隧道信息化跟踪精确注浆方法

说明书

技术领域

本发明涉及隧道注浆领域，具体为一种隧道信息化跟踪注浆方法。

背景技术

当今随着工程建设的发展，复杂地区隧道修建技术获得了重大提升，隧道全断面超前注浆作为应对复杂地质的有效施工手段，在岩溶高风险隧道和高压富水断层施工中发挥着越来越重要的作用，实际应用过程中，注浆设计如何与地质紧密结合、合理优化、提高功效、节约投资一直是制约其推广使用的重要因素。

传统全断面超前帷幕注浆是由内向外堵水，设计加固圈厚，全断面布孔，钻眼数量多，施工工期长，一循环注浆施工约需45天，时间长，投入大；该注浆方法没有与地质条件紧密结合，注浆效果评定标准与地质适用性确定难；注浆薄弱区界定与处置困难。导致许多工程由于考虑工程工期、投资，转而采用其它方法，导致工程受阻实例层出不穷。

发明内容

本发明为了解决现有隧道注浆采用传统的帷幕注浆法，存在加固圈厚、钻眼数量多、施工工期长等问题，提供一种隧道信息化跟踪精确注浆方法。

本发明是采用如下技术方案实现的：一种隧道信息化跟踪精确注浆方法，包括以下步骤：

(1)止浆墙施作

(2)设置孔口管、注浆管

(3)测量钻孔涌水

(4)压水试验

(5)布孔、钻孔作业

A、先施作3-5个作为外圈孔的超前地质探孔，分布在拱顶、拱腰及拱脚处，根据超前地质探孔的监测结果探明实际地质情况及水文条件，优化后续布孔设计；B、施作其余外圈孔，为环形布置，注浆加固圈厚度为3.5～5m，相邻外圈孔开孔间距为1.5m，终孔间距为3m；C、施作至少一层内圈孔，在外圈孔内侧呈环形布置，注浆加固圈厚度为1.5～2m，相邻外圈孔开孔间距为1.5m，终孔间距为3m；D、施作工作面稳定孔，在工作面上半断面按照相邻孔之间上下左右间距均为1.5m、且为梅花形的原则布孔；在工作面下半断面按照相邻孔之间上下左右间距均为3.0m、且为梅花形的原则布孔；E、施作检查孔，根据上述外圈孔、内圈孔、工作面稳定孔的涌水量和注浆量分析结果，布置检查孔，主要布置在地质条件差或注浆薄弱区域的异常孔附近，采用一个异常孔周围布置两个检查孔的原则；F、施作管棚孔，在开挖轮廓线外拱部90°～120°范围内布孔，布设间距40～50cm，外插角5°～7°；

上述步骤中，内圈孔的层数根据注浆、堵水效果确定；超前地质探孔兼注浆孔和检查孔，三孔合一，内圈孔兼外圈孔的检查孔，工作面稳定孔兼内圈孔的检查孔，检查孔兼补充注浆孔，管棚孔兼周边补充注浆孔；

(6)注浆作业

A、注浆顺序：注浆过程按照外堵裂隙、内固围岩，由外及内、间隔跳孔(例如对于外圈孔和内圈孔来说，先对序号为1、3、5、7等孔进行注浆，再对2、4、6、8等孔进行注浆，这样，后者可作为前者的检查孔，检查其注浆效果)的约束法进行注浆顺序控制，具体注浆顺序依次为超前地质探孔-其余外圈孔-内圈孔-工作面稳定孔-检查孔-管棚孔，注浆过程中，内层孔作为外层孔的检查孔，相邻孔互为检查孔；B、注浆方式：采用前进式分段注浆，分段长度根据出水量及地层破碎程度进行控制：出水量小于Q＜10m³/h时，分段长度小于10m/段；钻孔出水量10m³/h≤Q＜30m³/h时，按照3-5m/段长度控制；钻孔出水量Q≥30m³/h时，停止钻进立即进行注浆处理；地层无坍孔，分段长度小于10m/段；地层出现轻微坍孔，分段长度小于或等于5m/段；地层出现严重坍孔，停止钻进注浆；C、注浆材料选择：以硫铝酸盐水泥单液浆、普通水泥单液浆为主，普通水泥-水玻璃双液浆、超细水泥浆为辅，其中硫铝酸盐水泥单液浆水灰比为(0.8～1.2)∶1，普通水泥单液浆水灰比为(0.6～1.2)∶1，普通水泥-水玻璃双液浆水灰比为(0.8～1.2)∶1，体积比为1∶(0.3～1)，超细水泥浆水灰比为(0.8～1.2)∶1；

(7)超前大管棚施工

选择围岩较好地段为管棚搭接段落，采用无工作室管棚施工，施工中对搭接段和管棚后段采用小导管加强施作，管棚材料采用Φ76mm-Φ108mm无缝钢管；

(8)玻璃纤维锚杆稳定工作面

超前注浆结束后，在工作面上半断面的钻孔内放入中空玻璃纤维锚杆并进行注浆施工，使具高抗拉强度的锚杆通过浆液和软弱地层固结成为整体，形成纵向锚固柱。

上述步骤中，止浆墙施作，设置孔口管、注浆管，测量钻孔涌水，压水试验等工序均和传统施工方法一样。

与传统方法相比，本发明具有以下优点：