一种富水隧道快速防渗固结灌浆封堵施工方法技术

本发明专利技术公开了一种富水隧道快速防渗固结灌浆封堵施工方法，属于隧道灌浆封堵施工技术领域，包括以下步骤：S100：固结灌浆，先对固结灌浆区域预处理，降低注浆区水压，而后开设固结灌浆孔，并灌浆封孔，灌浆封孔采用全孔灌浆封孔法进行封孔并将孔口抹平；S200：堵水灌浆，在止浆墙上台阶布置两环，两环外围设置40～46个注浆孔，采用全孔灌浆封孔法进行封孔并将孔口抹平。加固支撑并采用径向防渗固结处理配合掌子面轴向封堵的方法，实现富水区快速施工，保障隧道施工质量。

【技术实现步骤摘要】
一种富水隧道快速防渗固结灌浆封堵施工方法
本专利技术涉及工程施工
，特别涉及一种富水隧道快速防渗固结灌浆封堵施工方法。
技术介绍
富水地段施工隧道时，为防止开挖面涌水、涌砂，注浆方式一般采用隧道全封闭深孔预注浆，即沿隧道全断面开挖轮廓线轴向辐射状注浆孔，然后，注入按一定比例配制而成的水泥、水玻璃双液浆，浆液渗透扩散到岩层或砂层的孔隙中，并快速凝固，与周围破碎岩块结成具有一定强度的结石体，挖面形成一个止浆墙，切断地下水流通路，专利号为CN201610176880.7提供一种暗挖隧道化学灌浆固结砂层的施工方法，对隧道或者涵洞的钻孔端掌子面进行硬化处理，通过使用螺旋钻杆在隧道或者涵洞的超前支护的管棚间隙中钻孔，化学浆液通过进浆管由螺旋钻杆中间的通孔至钻头处出浆灌入砂土中，沿着钻孔端掌子面向拟灌浆区间自外向内分段灌浆，在隧道或涵洞的钻孔端掌子面灌浆并形成多个单孔砂土固结体后固结砂层，提高砂层的强度。专利号为CN201920396853.X提供一种适用于富水湿陷性黄土隧道的固化结构。所述适用于富水湿陷性黄土隧道的固化结构包括多个由竖向钻孔形成的竖向加固区、水平钻孔形成的水平加固区、混凝土层、垫层、多个桩孔、浇筑于多个所述钻孔内的顶部灌浆体、浇筑于多个水平钻孔内的水平灌浆体，和浇筑于多个桩孔内的底部灌浆体。与相关技术相比，本技术所提供的适用于富水湿陷性黄土隧道的固化结构采用竖向加固区、水平加固区和桩孔的组合结构形式，并通过实际环境，在其内注入不同的浆液，以达到较好的固化效果和止水效果，施工可操作性高，合理设计了减压孔，延长其使用年限。但是上述结构均在隧道掌子面灌浆固结砂层，采用的均为单层注浆加固，并不适用于富水性强，岩溶强发育，地下水易沿基岩节理、裂隙面下渗至洞身段落形成线状、涌流状涌水，加之水头压力大，存在承压水，极易形成涌水突泥的地质，普通堵水封浆施工方法施工慢，堵水固结性能差，支撑弱。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种富水隧道快速防渗固结灌浆封堵施工方法，加固支撑并采用径向防渗固结处理配合掌子面轴向封堵的方法，实现富水区快速施工，保障隧道施工质量，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种富水隧道快速防渗固结灌浆封堵施工方法，包括以下步骤：S100：固结灌浆，先对固结灌浆区域预处理，降低注浆区水压，而后开设固结灌浆孔，并灌浆封孔，灌浆封孔采用全孔灌浆封孔法进行封孔并将孔口抹平；S200：堵水灌浆，在止浆墙上台阶布置两环，两环外围设置40～46个注浆孔，采用全孔灌浆封孔法进行封孔并将孔口抹平。进一步地，S1包括以下步骤：S110：固结灌浆预处理；确定开孔区和灌浆孔位置，降低开孔区水压并依据开孔区各个位置水含量的不同调整灌浆孔位置；S120：开设固结灌浆孔，依照由内至外，对称取孔，间隔跳孔的顺序对标注出的支撑灌浆孔、一次灌浆孔和二次灌浆孔开孔，支撑灌浆孔孔径为90mm，一次灌浆孔和二次灌浆孔的孔径为60mm；S130：固结灌浆孔灌浆，以混凝土衬砌最大变形或抬动为0.5mm时的灌浆压力作为最大灌浆压力，孔深不超过5m时采用一次灌浆，孔深超过5m时采用分段灌浆。进一步地，S110包括以下步骤：S111：确定开孔区，并在开孔区内标注出一次灌浆孔、二次灌浆孔和支撑灌浆孔；S112：利用双层套管在开孔区外围开设抽水孔，用于降低开孔区水压并依据抽水孔抽出的水量判断开孔区相对富水的位置，调整一次灌浆孔、二次灌浆孔和支撑灌浆孔位置。进一步地，S130中一次灌浆孔的最大灌浆压力为1.0MPa，二次灌浆孔的最大灌浆压力为1.5MPa。进一步地，S130中灌浆孔孔深不超过5m，灌浆孔采用一次灌浆，灌浆孔中先插入与孔深等长的钢筋，再将灌浆管插入灌浆孔底，以1m/s的速度灌注浆液，浆液填充率大于75％，灌浆管以相同速度退出灌浆孔。进一步地，S130中灌浆孔孔深为5-10m，灌浆孔采用的分段灌浆为二段灌浆，二段灌浆包括以下步骤：S131：在灌浆孔中插入与孔深等长的钢筋，端口处插入孔口管，孔口管长度为5m，壁厚4mm；S132：由灌浆管插入灌浆孔底，以1m/s的速度灌注浆液，直至灌浆位置接近孔口管，浆液填充率大于75％，灌浆管以相同速度退出灌浆孔；S133：待先注入的浆液凝固，将孔口管抽出，再向剩余5m长的灌浆孔中以1m/s的速度灌注浆液。进一步地，S130中灌浆孔孔深为10-15m，灌浆孔采用的分段灌浆为三段灌浆，三段灌浆包括以下步骤：S131：在灌浆孔中插入与孔深等长的钢筋，端口处插入孔口管，孔口管长度为10m，壁厚4mm；S132：由灌浆管插入灌浆孔底，以1m/s的速度灌注浆液，直至灌浆位置接近孔口管，浆液填充率大于75％，灌浆管以相同速度退出灌浆孔；S133：待先注入的浆液凝固，将长度为10m的孔口管更换为长度为5m的孔口管，再向灌浆孔中以1m/s的速度灌注浆液，直至灌浆位置接近孔口管；S134：待再注入的浆液凝固，将孔口管抽出，再向剩余5m长的灌浆孔中以1m/s的速度灌注浆液。进一步地，S200包括以下步骤：S210：钻孔布置，注浆孔在掌子面上放射状布置，孔底间距为2.5m，在两环外围布置40～46个注浆孔；S220：钻头钻孔，采用取芯钻头钻孔，平均钻孔速度2m/h，钻孔速度随钻孔深度的加大而减慢；S230：配置浆液，将水泥、掺和料与砂倒入搅拌筒，干拌30s左右，再加入所需水量拌匀；S240：注入浆液，按前进式注浆，注浆孔长度5～10m，注浆分段，注浆范围为开轮线外5m，注浆完毕后检查钻孔，如果注浆效果达不到要求则进行加密钻孔补充注浆。进一步地，S200中将所需的水倒入搅拌筒，开动搅拌机，在不断搅拌下徐徐倒入水泥和掺和料拌至稀稠均匀、颜色一致，且无团块时即可出料。进一步地，S200中采用速凝膏浆进行堵水灌注。进一步地，所述开动搅拌机的过程中，包括：A1、根据需水量确定搅拌机的转速；其中，n为搅拌机的转速，a为所需水的量，v为搅拌筒的体积，g为重力加速度，k为搅拌物料与搅拌叶片之间的摩擦力，d为搅拌叶片的长度；A2、所述搅拌机根据确定的搅拌机的转速进行搅拌，同时采用检测装置对搅拌筒内的搅拌物料根据下述公式进行状态检测；其中，μ为状态检测值，xi为所述搅拌筒内第i个区域块的混合度，xk为所述搅拌筒内第k个区域块的混合度，n为将所述搅拌筒划分的区域块数目；A3、根据状态检测值确定是否出料；当状态检测值μ小于0.05时，表示所述搅拌筒内的搅拌物料即可出料，立即停止搅拌机转动，否则仍需继续搅拌。现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术提出的一种富水隧道快速防渗固结灌浆封堵施工方法，先对固结灌浆区域预处理，降低注浆区水压，而后开设固结灌浆孔，并灌浆封孔，且灌浆封孔时，在灌浆孔中插入钢筋作为灌浆孔本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种富水隧道快速防渗固结灌浆封堵施工方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS100：固结灌浆，先对固结灌浆区域预处理，降低注浆区水压，而后开设固结灌浆孔，并灌浆封孔，灌浆封孔采用全孔灌浆封孔法进行封孔并将孔口抹平；/nS200：堵水灌浆，在止浆墙(6)上台阶布置两环(5)，两环(5)外围设置40～46个注浆孔(4)，采用全孔灌浆封孔法进行封孔并将孔口抹平。/n

【技术特征摘要】
1.一种富水隧道快速防渗固结灌浆封堵施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
S100：固结灌浆，先对固结灌浆区域预处理，降低注浆区水压，而后开设固结灌浆孔，并灌浆封孔，灌浆封孔采用全孔灌浆封孔法进行封孔并将孔口抹平；
S200：堵水灌浆，在止浆墙(6)上台阶布置两环(5)，两环(5)外围设置40～46个注浆孔(4)，采用全孔灌浆封孔法进行封孔并将孔口抹平。


2.如权利要求1所述的一种富水隧道快速防渗固结灌浆封堵施工方法，其特征在于，S100包括以下步骤：
S110：固结灌浆预处理；确定开孔区和灌浆孔位置，降低开孔区水压并依据开孔区各个位置水含量的不同调整灌浆孔位置；
S120：开设固结灌浆孔，依照由内至外，对称取孔，间隔跳孔的顺序对标注出的支撑灌浆孔(3)、一次灌浆孔(1)和二次灌浆孔(2)开孔，支撑灌浆孔(3)孔径为90mm，一次灌浆孔(1)和二次灌浆孔(2)的孔径为60mm；
S130：固结灌浆孔灌浆，以混凝土衬砌最大变形或抬动为0.5mm时的灌浆压力作为最大灌浆压力，孔深不超过5m时采用一次灌浆，孔深超过5m时采用分段灌浆。


3.如权利要求2所述的一种富水隧道快速防渗固结灌浆封堵施工方法，其特征在于，S110包括以下步骤：
S111：确定开孔区，并在开孔区内标注出一次灌浆孔(1)、二次灌浆孔(2)和支撑灌浆孔(3)；
S112：利用双层套管在开孔区外围开设抽水孔，用于降低开孔区水压并依据抽水孔抽出的水量判断开孔区相对富水的位置，调整一次灌浆孔(1)、二次灌浆孔(2)和支撑灌浆孔(3)位置。


4.如权利要求2所述的一种富水隧道快速防渗固结灌浆封堵施工方法，其特征在于，S130中一次灌浆孔(1)的最大灌浆压力为1.0MPa，二次灌浆孔(2)的最大灌浆压力为1.5MPa。


5.如权利要求2所述的一种富水隧道快速防渗固结灌浆封堵施工方法，其特征在于，S130中灌浆孔孔深不超过5m，灌浆孔采用一次灌浆，灌浆孔中先插入与孔深等长的钢筋，再将灌浆管插入灌浆孔底，以1m/s的速度灌注浆液，浆液填充率大于75％，灌浆管以相同速度退出灌浆孔。


6.如权利要求2所述的一种富水隧道快速防渗固结灌浆封堵施工方法，其特征在于，S130中灌浆孔孔深为5-10m，灌浆孔采用的分段灌浆为二段灌浆，二段灌浆包括以下步骤：
S131：在灌浆孔中插入与孔深等长的钢筋，端口处插入孔口管，孔口管长度为5m，壁厚4mm；
S132：由灌浆管插入灌浆孔底，以1m/s的速度灌注浆液，直至灌浆位置接近孔口管，浆液填充率大于75％，灌浆管以相同速度退出灌浆孔；
S133：待先注入的浆液凝固，将...

【专利技术属性】
技术研发人员：高军，林晓，谭发刚，熊晓晖，黄正凯，杨立云，贾超，吴德兴，项小珍，李行利，张旭东，游国平，杨超，张晓晓，徐腾辉，
申请(专利权)人：高军，
类型：发明
国别省市：湖北;42