[发明专利]隧洞硬质围岩节理发育区爆浆加固法

说明书

本发明公开了一种隧洞硬质围岩节理发育区爆浆加固法，包括①确定加固区域：根据已开挖揭露的围岩构造节理特性,分析已开挖洞段围岩条件，选择需要加固的区域②钻孔：施作爆破周边孔，并在处于加固区域的爆破周边孔的一侧或两侧施作爆浆孔③安装爆浆料：向爆浆孔中放置裹浆袋，然后向裹浆袋中填充钢纤维混凝土，之后扎口、封填爆浆孔④安装炸药：向爆破周边孔内装入反向炸药，封填爆破周边孔⑤起爆喷浆：爆炸冲击波对围岩造成破坏的同时，使裹浆袋内的钢纤维混凝土喷射嵌入围岩的节理裂隙并覆盖围岩表层形成加固结构。本发明适于隧洞开挖早期、围岩变化初始段，通过爆破冲击波输送粘接钢纤维混凝土，实现爆破同时对围岩节理发育区内部的及时加固。

技术领域

本发明涉及隧洞穿越Ⅱ类、Ⅲ类硬岩的钻爆法加固技术领域，尤其是涉及一种隧洞硬质围岩节理发育区爆浆加固法。

背景技术

隧洞工程技术在水利、交通、电力等行业广为应用，主要施工方法包括钻破法、钻爆法、TBM机械掘进法等，其中钻爆法因实用性强，应用较普遍。

隧洞围岩在钻爆过程中，因其边界空间结构改变、爆破作用力和内部岩体形变作用产生变化，会引起范围不同的岩体破坏。破坏的形式有脆性断裂式、滑塌式、弯折式和蠕变等几种。硬岩的破坏多属脆性断裂式，主要表现形式有掉块、片邦、开裂（见图1）。硬岩破坏时间往往集中在钻爆后清渣及初期支护时期，且有发生快、不易量测的特点，因此，砸伤施工人员时有发生，对施工安全防控极为不利，且影响施工进度。为了改善这种状况，通常会对隧洞围岩进行超前加固处理。例如，针对类、类围岩，会采用打锚杆、小导管注浆、管棚等超前加固法，取得了良好的效果。但是，对于Ⅱ类、Ⅲ类硬质围岩，一般不采取超前加固处理，且采取打锚杆或注浆法受节理裂隙分布不规则的影响，可控制面小，工程应用效果不理想。

钻爆法施工中，对硬质围岩节理发肓区超前加固技术，一直在探索中。如爆破前的辟裂灌浆法、冻结凝固法等。

对于借用爆破能量，在爆破同时，利用爆破动力和节理开张时机，对硬岩实施超前加固的技术措施，在国内未见有文献记述。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种隧洞硬质围岩节理发育区爆浆加固法，具体可采取如下技术方案：

本发明所述的隧洞硬质围岩节理发育区爆浆加固法，包括如下步骤：

S1，确定加固区域：根据已开挖揭露的围岩构造节理特性,分析已开挖洞段围岩条件，选择需要加固的区域；

S2，钻孔：施作爆破周边孔，然后在处于加固区域的爆破周边孔的一侧或两侧施作爆浆孔，所述爆破周边孔和爆浆孔均沿开挖轮廓线设置，且同组爆破周边孔和爆浆孔边缘重叠相互贯通；

S3，安装爆浆料：向爆浆孔中放置裹浆袋，然后向裹浆袋中填充钢纤维混凝土，之后扎口、封填爆浆孔；

S4，安装炸药：向爆破周边孔内装入反向炸药，封填爆破周边孔；

S5，起爆喷浆：爆破周边孔内的反向炸药爆炸，爆炸冲击波对围岩造成破坏的同时，使裹浆袋内的钢纤维混凝土喷射嵌入围岩的节理裂隙并覆盖围岩表层形成加固结构。

所述爆浆孔和爆破周边孔等孔深设置，且两者的圆心均位于开挖轮廓线上。

所述爆浆孔的孔径不小于爆破周边孔的孔径，且两者的公共弦长度≤20mm。

所述爆浆孔的孔径，其中，B为相邻爆破周边孔的间距，δ为爆浆料的覆盖厚度设计值。

所述爆浆孔的孔径为50-100mm。

所述裹浆袋为与爆浆孔相适配的防水尼龙袋，且裹浆袋采用热焊接法扎口。