一种隧道地表预注浆加固方法技术

本发明专利技术涉及一种隧道地表预注浆加固方法，包括以下步骤：S1、定孔位：采用全站仪在隧道正上方以及隧道两侧3‑5m范围内按照设计要求标出注浆孔孔位；S2、钻孔：利用地质钻机按照标出孔位的位置垂直于地面钻出注浆孔，注浆孔钻至隧道仰拱下方；S3、形成止水帷幕：在隧道两侧的钻孔内分别插入四根注浆管，两根注浆管插至注浆孔孔底，另外两根注浆管插至隧道中间高度的位置，采用双浆液注浆的方式在隧道的两侧分别形成止水帷幕；S4、形成加固区：在隧道正上方的注浆孔分别插入两根注浆管，一根注浆管插至注浆孔孔底，另外一根注浆管插至隧道中间高度的位置，采用单浆液注浆的方式在开挖隧道的区域形成加固区。本发明专利技术具有防堵管、浆液渗透均匀的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种隧道地表预注浆加固方法
本专利技术涉及隧道施工的
，尤其是涉及一种隧道地表预注浆加固方法。
技术介绍
随着国内基础设施建设的加快、隧道工程的大量兴建，将不可避免地遇到各种各样特殊的地质状况。目前，在开挖隧道前，如果开挖隧道区域遇到围岩破碎带、地质情况不均匀，隧道覆盖层较深且存在承压水情况，由于工期紧，在不影响隧道正常掘进情况下，需要预先对隧道开挖风险段进行预加固处理，保证隧道后续正常开挖掘进。现有的预加固方式主要是采用袖阀管地表注浆，袖阀管注浆时只能注入单浆液，并且在注浆过程中，袖阀管插入注浆孔内，浆液会顺着袖阀管外侧壁和注浆孔内壁之间向上或者向下涌动，由于在注浆时注浆压力的存在，浆液会对袖阀管出浆段上下两端的封堵膜进行挤压破坏，浆液进入袖阀管止浆阀后部管内，浆液凝结，造成无法提拔止浆阀，袖阀管和止浆阀废弃无法继续施工，导致材料的浪费和工程质量难以达标的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种隧道地表预注浆加固方法，通过采用单孔多管分层的注浆方式，解决了传统的袖阀管注浆，浆液会对袖阀管出浆段上下两端的封堵膜进行挤压破坏，浆液进入袖阀管止浆阀后部管内，浆液凝结，造成无法提拔止浆阀，袖阀管和止浆阀废弃无法继续施工的问题，具有防堵管、浆液渗透均匀的优点。本专利技术的上述专利技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种隧道地表预注浆加固方法，包括以下步骤：S1、定孔位：采用全站仪在隧道正上方以及隧道两侧3-5m范围内按照设计要求标出注浆孔孔位；>S2、钻孔：利用地质钻机按照标出孔位的位置垂直于地面钻出注浆孔，注浆孔钻至隧道仰拱下方；S3、形成止水帷幕：在隧道两侧的钻孔内分别插入四根注浆管，两根注浆管插至注浆孔孔底，另外两根注浆管插至隧道中间高度的位置，采用双浆液注浆的方式在隧道的两侧分别形成止水帷幕；S4、形成加固区：在隧道正上方的注浆孔分别插入两根注浆管，一根注浆管插至注浆孔孔底，另外一根注浆管插至隧道中间高度的位置，采用单浆液注浆的方式在开挖隧道的区域形成加固区。通过采用上述技术方案，先在预开挖隧道两侧注双浆液形成止水帷幕，止水帷幕将两侧的承压水进行隔绝，防止在注浆加固区时水渗透至加固区内，影响加固区的结构强度，然后采用单浆液在隧道上部注浆形成加固区，注浆过程中采用不同浆液，造价低，能够对地层进行预加固；同时注浆时，采用单孔多管分层注浆的方式进行注浆，实现水玻璃和水泥浆在孔底进行混合，达到形成止水帷幕的目的，而且分层进行注浆，能够有效的防止注浆的过程中浆液堵管的现象，并且浆液的渗透更加均匀。本专利技术进一步设置为：步骤S1中注浆孔孔位采用梅花形布置，隧道两侧相邻注浆孔间距1.2-2.0m，隧道正上方相邻注浆孔间距1.5-2.5m。通过采用上述技术方案，由于隧道两侧注浆采用双浆液，凝固时间短，隧道正上方注浆采用单浆液凝结时间长，所以减少隧道两侧相邻注浆孔间距至1.2-2.0，增加隧道正上方相邻注浆孔间距至1.5-2.5m，并且采用跳孔的注浆方法，使浆液渗透更加均匀，相邻注浆区咬合更加紧密。本专利技术进一步设置为：步骤S2中注浆孔直径130mm-150mm。通过采用上述技术方案，满足插入多根注浆管的要求，同时避免了注浆孔太大，不易采用砂浆进行封闭，太小无法插入多根注浆管的问题。本专利技术进一步设置为：步骤S3和S4中止水帷幕和加固区注浆采用跳孔注浆的方法，由两边向中间施工。通过采用上述技术方案，跳孔注浆使浆液渗透更加均匀，咬合更加紧密，同时由于实际地质存在承压水，所以先施工两边，形成止水帷幕，然后施工中间进行加强，防止承压水在注浆时向中间区域渗透。本专利技术进一步设置为：步骤S2中钻孔时采用泥浆护壁和套管跟进施钻。通过采用上述技术方案，防止在钻孔过程中出现塌孔的现象。本专利技术进一步设置为：步骤S4中加固区进行两次注浆，第一次注浆选用普通水泥单浆液，第二次注浆选用超细水泥单浆液。通过采用上述技术方案，第一次注入普通水泥浆，与地层进行初步粘结，然后通过第二注入超细水泥浆，将初步粘结的地层进行填充密实，对地层进一步的加强，同时先选用普通水泥将然后补强超细水泥浆，节约成本。本专利技术进一步设置为：步骤S3和S4中采用间歇注浆工艺，使的先注入的浆液与土层初步达到胶结后再注浆，循环注浆多次，直至达到规定最小注浆量和注浆压力控制值为止。通过采用上述技术方案，在渗漏地层，使得先注入的浆液与土层初步达到胶结后再注浆，注浆效果更好，防止浆液浪费。本专利技术进一步设置为：步骤S3和S4中向注浆孔内插入注浆管后，采用水泥砂浆将注浆孔上端填充封闭。通过采用上述技术方案，将注浆孔的上端进行填充封闭以防止注浆时返浆。本专利技术进一步设置为：步骤S3中双浆液的水灰比为（0.6~1）:1，水泥：水玻璃=1:1。通过采用上述技术方案，在隧道两侧采用双浆液注浆，能够避免地层内的承压水对浆液凝结时产生影响，双浆液便于在隧道两侧快速凝结成止水帷幕将中间开挖隧道区域进行围闭。本专利技术进一步设置为：步骤S4中单浆液的水灰比为0.6：1。通过采用上述技术方案，中间加固区由于没有承压水的影响，选用单浆液，成本低，渗透效果好，强度高。综上所述，本专利技术的有益技术效果为：1.通过采用单孔多管的注浆方式，在隧道两侧能够同时注水泥浆液和水玻璃浆液，形成止水帷幕，然后中间部位注单浆液进行加固，具有造价低，防堵管以及浆液渗透均匀的优点；2.通过采用跳孔法施工，使浆液渗透更加均匀，注浆区咬合更加紧密；3.通过钻孔时采用泥浆护壁和套管跟进的方法钻孔，防止在钻孔时，注浆孔发生塌陷；4.采用间歇注浆工艺，能够解决注浆过程中发生渗漏的问题，节约浆液。附图说明图1是本专利技术的俯视图；图2是本专利技术的剖视图；图3是本专利技术的注浆半径扩散示意图；图4是本专利技术的注入双浆液注浆管设置示意图；图5是本专利技术的注入单浆液注浆管设置示意图。图中，1、注浆孔；2、隧道；3、止水帷幕；4、注浆管；5、水泥砂浆；6、加固区。具体实施方式以下结合附图对本专利技术作进一步详细说明。本专利技术公开的一种隧道地表预注浆加固方法，包括以下步骤：S1、定孔位：参照图1，利用全站仪按照图纸中隧道2的开挖位置在隧道2的正上方以及隧道2两侧3-5m范围内放线出注浆孔1孔位，注浆孔1孔位采用梅花形布置（见图3），由于隧道2两侧注浆采用双浆液，双浆液凝结时间快，渗透范围小，隧道2正上方注浆采用单浆液注浆，单浆液凝结时间慢，渗透范围大，为了使相邻注浆孔1浆液渗透时能够相互咬合在一起，将隧道2两侧相邻注浆孔1间距1.2-2.0m，隧道2正上方相邻注浆孔1间距1.5-2.5m。S2、钻孔：参照图1和图2，地质钻机按标出的注浆孔1孔位垂直于地面进行钻孔，注浆孔1钻至隧道2仰拱下方，注浆孔1直径130-150mm，在钻孔时，注浆孔1孔位水平偏本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隧道地表预注浆加固方法，其特征在于,包括以下步骤：/nS1、定孔位：使用测量仪器在隧道(2)正上方以及隧道(2)两侧3-5m范围内按照设计要求标出注浆孔(1)孔位；/nS2、钻孔：利用地质钻机按照标出孔位的位置垂直于地面钻出注浆孔(1)，注浆孔(1)钻至隧道(2)仰拱下方；/nS3、形成止水帷幕（3）：在隧道(2)两侧的钻孔内分别插入四根注浆管(4)，两根注浆管(4)插至注浆孔(1)孔底，另外两根注浆管(4)插至隧道(2)中间高度的位置，采用双浆液注浆的方式在隧道(2)的两侧分别形成止水帷幕(3)；/nS4、形成加固区(6)：在隧道(2)正上方的注浆孔(1)分别插入两根注浆管(4)，一根注浆管(4)插至注浆孔(1)孔底，另外一根注浆管(4)插至隧道(2)中间高度的位置，采用单浆液注浆的方式在开挖隧道(2)的区域形成加固区(6)。/n

【技术特征摘要】
1.一种隧道地表预注浆加固方法，其特征在于,包括以下步骤：
S1、定孔位：使用测量仪器在隧道(2)正上方以及隧道(2)两侧3-5m范围内按照设计要求标出注浆孔(1)孔位；
S2、钻孔：利用地质钻机按照标出孔位的位置垂直于地面钻出注浆孔(1)，注浆孔(1)钻至隧道(2)仰拱下方；
S3、形成止水帷幕（3）：在隧道(2)两侧的钻孔内分别插入四根注浆管(4)，两根注浆管(4)插至注浆孔(1)孔底，另外两根注浆管(4)插至隧道(2)中间高度的位置，采用双浆液注浆的方式在隧道(2)的两侧分别形成止水帷幕(3)；
S4、形成加固区(6)：在隧道(2)正上方的注浆孔(1)分别插入两根注浆管(4)，一根注浆管(4)插至注浆孔(1)孔底，另外一根注浆管(4)插至隧道(2)中间高度的位置，采用单浆液注浆的方式在开挖隧道(2)的区域形成加固区(6)。


2.根据权利要求1所述的一种隧道地表预注浆加固方法，其特征在于：步骤S1中注浆孔(1)孔位采用梅花形布置，隧道(2)两侧相邻注浆孔(1)间距1.2-2.0m，隧道(2)正上方相邻注浆孔(1)间距1.5-2.5m。


3.根据权利要求1所述的一种隧道地表预注浆加固方法，其特征在于：步骤S2中注浆孔(1)直径130mm-150mm。


...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔学栋，吴继光，崔腾跃，
申请(专利权)人：北京恒祥宏业基础加固技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11