[发明专利]一种塌腔密实填筑方法

说明书

本发明公开了一种塌腔密实填筑方法，包括如下步骤：Ⅰ.测量塌腔空间几何尺寸；Ⅱ.计算单次最大注浆量及注浆深度；Ⅲ.确定监测管及注浆管长度；Ⅳ.埋置监测管及布设监控点；Ⅴ.密贴注浆；Ⅵ.加固围岩注浆；Ⅶ.中间阶段注浆；Ⅷ.补充注浆；Ⅸ.实时监控。本发明的目的在于：针对现有塌腔密实填筑方法存在的，常引起初期支护继续发生变形的问题，提供一种新的隧道塌方后衬砌背后塌腔密实填筑方法。该填筑方法利用监测管对初期支护的变形进行实时监测，当达到初期支护规范预警值时即停止注浆。

技术领域

本发明属于地下洞室工程施工技术领域。具体地，涉及地下洞室工程施工中的一种塌腔密实填筑方法。

背景技术

由于地下洞室工程围岩条件复杂，未知的不利地质因素众多；因此，采用各种计算模型且综合工程经验所得到的开挖支护方案，仍无法完全避免洞室挖掘过程中会出现塌方。而一旦发生塌方，将必然造成重大损失，对工程的施工安全、工期及投资带来重大负面影响。遇到不良地质环境(破碎带、断层等)塌方后，围岩坍塌且初期支护出现孔洞常形成塌腔，造成洞室整体受力模式发生改变。洞室原有拱作用失效将导致洞室其它部位应力集中释放，造成较大的变位变形甚至整个洞室失稳。有些地下水及裂隙岩脉丰富的洞室甚至还有可能沿塌方空腔发生连续垮塌，对后续开挖施工以及将来的工程运行造成巨大威胁。

针对以上问题，传统的塌腔密实填筑方法是先封闭初期支护，再通过注浆将初期支护背后的塌腔空间填实，防止二次塌方。然而，在实际操作中，由于注浆压力及一次注浆量过大，常引起初期支护继续发生变形，以致其继续侵限给后期换拱带来更大的工作量。综上所述，传统的注浆措施在施工安全、工期及投资上存在较大的改进空间。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有塌腔密实填筑方法存在的，常引起初期支护继续发生变形的问题，提供一种新的隧道塌方后衬砌背后塌腔密实填筑方法。该填筑方法利用监测管对初期支护的变形进行实时监测，当达到初期支护规范预警值时即停止注浆。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种塌腔密实填筑方法，包括如下步骤：

Ⅰ.测量塌腔空间几何尺寸；

Ⅱ.基于塌腔空间几何尺寸数据，计算单次最大注浆量及注浆深度；

Ⅲ.基于单次最大注浆量及注浆深度，确定监测管及注浆管长度；

Ⅳ.埋置监测管及布设监控点；

Ⅴ.密贴注浆；

Ⅵ.加固围岩注浆；

Ⅶ.中间阶段注浆；

Ⅷ.补充注浆；

Ⅸ.通过监测管及监控点，对密贴注浆、加固围岩注浆、中间阶段注浆及补充注浆过程中的初期支护进行实时监控。

作为优选方案，步骤Ⅰ中，塌腔空间几何尺寸由以下步骤测量：

Ⅰ-a.使用手持式激光测距仪，在未封闭塌腔前，对塌腔的轮廓线进行点测，并将测得的数据输入绘图软件进行建模；

Ⅰ-b.使用手持式激光测距仪，在塌腔出露面轮廓上，沿顺时针方向每隔一段距离进行点测，并将测得的数据输入绘图软件进行建模。

作为优选方案，步骤Ⅱ中，单次最大注浆量及单次最大注浆深度由以下公式计算：

Ⅱ-a.G≤0.7f_tu_mh₀/K，

式中：

G—单次最大注浆量(kN)，

f_t—喷射混凝土轴心抗拉强度设计值(MPa)，