冰碛层隧道超前预加固方法技术

本发明专利技术涉及一种隧道加固方法，尤其是冰碛层隧道超前预加固方法，包括以下步骤：浇注止浆墙；钻机就位并定孔位；钻孔安装孔口管；跟管钻进、套管跟至设计深度；套管内插入袖阀管；拔出钢套管；袖阀管插入注浆芯管；制备浆液并从孔底分段后退式注浆；注浆结构检查；开挖支护；二次初砌。本发明专利技术提供的冰碛层隧道超前预加固方法加固效果好，工艺可靠，并且能适用冰碛层、富水粉细砂地层、黄土、泥岩、破碎带和其它软岩地层。地层。地层。

【技术实现步骤摘要】
冰碛层隧道超前预加固方法


[0001]本专利技术涉及一种隧道加固方法，尤其是冰碛层隧道超前预加固方法。

技术介绍

[0002]冰碛层为冰川作用所携带、搬运的泥砂和岩石碎块，在冰川消退以后留在原地并沉积形成的特殊地层，又称冰川沉积层，过去常称为泥砾层。
[0003]冰碛层颗粒细小、含泥量高，且存在高水头承压水的冰碛层地段，是冰碛层施工难度最大的，该段落易发生涌水、突泥，安全风险大；开挖过程中，由于周边围岩存在较大水压，可能造成初支大变形等情况；采用帷幕注浆施工时，不易达到预期效果。

技术实现思路

[0004]为解决上述问题，本专利技术提供一种能够加固效果好、工艺可靠的冰碛层隧道超前预加固方法，具体技术方案为：
[0005]冰碛层隧道超前预加固方法，包括以下步骤：浇注止浆墙；钻机就位并定孔位；钻孔安装孔口管；跟管钻进、套管跟至设计深度；套管内插入袖阀管；拔出钢套管；袖阀管插入注浆芯管；制备浆液并从孔底分段后退式注浆；注浆结构检查；开挖支护；二次初砌。
[0006]进一步的，所述袖阀管内插入注浆芯管时注浆芯管设双止浆塞。
[0007]进一步的，注浆前进行压水试验：压力表安装在孔口管回水管上，试验压力取净水压力的1.5～2.0倍，试验时每间隔10min观测一次流量和压力，流量和压力保持相对稳定，流量连续四次读数，其最大值和最小值之差小于最终值的10％，试验工作即可结束，以最终流量为计算流量。
[0008]进一步的，注浆前进行钻孔冲洗：冲孔方式采用压力骤升骤减的放水方式，冲洗结束的标准为：出水管的水洁净后再延续10min，总冲洗时间不低于30min。
[0009]进一步的，浆液为水泥浆液和水泥水玻璃双液，所述水泥浆液的水灰比为 0.6:1～1:1，水泥采用42.5普通硅酸盐水泥，水泥细度不大于80um；所述水泥水玻璃双液的水玻璃波美度Be＝40，模数为2.4～3.0，水玻璃浆液＝1:0.8。
[0010]进一步的，制浆时，设置搅拌储浆桶两台，搅拌储浆桶的容量1m3，储浆桶上装有依次连接的立式电动机、摆线针轮式减速器和搅拌轴，储浆桶的外侧设不少于两个的取浆口，取浆时使用1
×
1mm网筛过滤，过滤后进入叶片立式搅拌机进行二次搅拌。
[0011]进一步的，注浆时当注浆孔涌水量小于30L/min，选用纯水泥浆或水泥+水玻璃浆液；当注浆孔涌水量在30～200L/min范围内，选用凝胶时间为4～6min 的浆液；当注浆孔涌水量大于200L/min，选用凝胶时间为3～4min的浆液。
[0012]进一步的，注浆时的注浆顺序：先注外圈，后注内圈，先稀后密，由下而上间隔施作。
[0013]进一步的，止浆墙采用C30混凝土浇筑。
[0014]与现有技术相比本专利技术具有以下有益效果：
[0015]本专利技术提供的冰碛层隧道超前预加固方法加固效果好，工艺可靠，并且能适用冰碛层、富水粉细砂地层、黄土、泥岩、破碎带和其它软岩地层。
附图说明
[0016]图1是冰碛层隧道超前预加固方法的流程图；
[0017]图2是注浆方式的示意图。
具体实施方式
[0018]现结合附图对本专利技术作进一步说明。
[0019]如图1和图2所示，冰碛层隧道超前预加固方法，包括以下步骤：浇注止浆墙；钻机就位并定孔位；钻孔安装孔口管；跟管钻进、套管跟至设计深度；套管内插入袖阀管；拔出钢套管；袖阀管插入注浆芯管；制备浆液并从孔底分段后退式注浆；注浆结构检查；开挖支护；二次初砌。
[0020]袖阀管内插入注浆芯管时注浆芯管设双止浆塞。
[0021]注浆前进行压水试验：
[0022]压力表安装在孔口管回水管上，试验压力取净水压力的1.5～2.0倍，试验时每间隔10min观测一次流量和压力，流量和压力保持相对稳定，流量连续四次读数，其最大值和最小值之差小于最终值的10％，试验工作即可结束，以最终流量为计算流量。
[0023]压水试验的目的是为了了解注浆孔各注浆段岩层的富水性、透水性，以确定浆液配比。预估浆液消耗量及材料用量。
[0024]注浆前进行钻孔冲洗：
[0025]冲孔方式采用压力骤升骤减的放水方式，冲洗结束的标准为：出水管的水洁净后再延续10min，总冲洗时间不低于30min。
[0026]决定钻进孔段需注浆时，必须立即进行钻孔冲洗工作，钻孔冲洗的目的是清除钻孔中的残存岩粉，岩石裂隙中所填充的粘土杂质等物。
[0027]浆液为水泥浆液和水泥水玻璃双液，所述水泥浆液的水灰比为0.6:1～1:1，水泥采用42.5普通硅酸盐水泥，水泥细度不大于80um；
[0028]水泥水玻璃双液的水玻璃波美度Be＝40，模数为2.4～3.0，水玻璃浆液＝1:0.8。
[0029]制浆时，设置搅拌储浆桶两台，搅拌储浆桶的容量1m3，储浆桶上装有依次连接的立式电动机、摆线针轮式减速器和搅拌轴，储浆桶的外侧设不少于两个的取浆口，取浆时使用1
×
1mm网筛过滤，过滤后进入叶片立式搅拌机进行二次搅拌。
[0030]注浆时当注浆孔涌水量小于30L/min，选用纯水泥浆或水泥+水玻璃浆液；当注浆孔涌水量在30～200L/min范围内，选用凝胶时间为4～6min的浆液；当注浆孔涌水量大于200L/min，选用凝胶时间为3～4min的浆液。
[0031]注浆时的注浆顺序：先注外圈，后注内圈，先稀后密，由下而上间隔施作。
[0032]单孔注浆结束标准：注浆压力逐步升高至设计终压，并继续注浆10min以上；注浆结束时的进浆量小于20L/min。注浆全段结束标准：所有注浆孔均已符合单孔结束条件，无漏注现象；注浆后涌水量小于1m3/m
·
d；浆液有效注入范围值大于设计值。
[0033]注浆过程中的技术措施：
[0034]A.注浆前在类似地质条件下的岩层中进行注浆试验，初步掌握浆液填充量、注浆量、浆液配比、凝结时间、浆液扩散半径、注浆终压等指标。
[0035]B.一个孔段的注浆作业一般应连续进行直到结束，不宜中断，应尽量避免因机械故障、停电、停水、器材等问题造成的被迫中断。对于因实行间歇注浆、制止串浆冒浆等有意中断，则应先扫孔至原设计深度后进行复注。
[0036]C.注浆顺序由外向内、同一圈孔间隔施工。
[0037]D.岩层破碎容易造成坍孔时，采用前进式注浆，否则采用后退式注浆。
[0038]E.当注浆中断时间超过浆液凝胶时间时，应在浆液凝胶之前把浆液从注浆管路系统中排出，用清水冲洗干净，查明中断原因，排除故障，处理好后再恢复注浆。
[0039]F.为防止浆液中混入纸片及水泥硬块杂物堵塞管路，在搅拌桶进口及出口处设置过滤筛或过滤网。
[0040]G.注浆过程中，必须注意观察注浆压力和吸浆量的变化情况，当出现异常时，应立即检查并及时处理。
[0041]H.注浆中出现注浆压力突然下降、流量增大，属本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.冰碛层隧道超前预加固方法，其特征在于，包括以下步骤：浇注止浆墙；钻机就位并定孔位；钻孔安装孔口管；跟管钻进、套管跟至设计深度；套管内插入袖阀管；拔出钢套管；袖阀管插入注浆芯管；制备浆液并从孔底分段后退式注浆；注浆结构检查；开挖支护；二次初砌。2.根据权利要求1所述的冰碛层隧道超前预加固方法，其特征在于，所述袖阀管内插入注浆芯管时注浆芯管设双止浆塞。3.根据权利要求1所述的冰碛层隧道超前预加固方法，其特征在于，注浆前进行压水试验：压力表安装在孔口管回水管上，试验压力取净水压力的1.5～2.0倍，试验时每间隔10min观测一次流量和压力，流量和压力保持相对稳定，流量连续四次读数，其最大值和最小值之差小于最终值的10％，试验工作即可结束，以最终流量为计算流量。4.根据权利要求1所述的冰碛层隧道超前预加固方法，其特征在于，注浆前进行钻孔冲洗：冲孔方式采用压力骤升骤减的放水方式，冲洗结束的标准为：出水管的水洁净后再延续10min，总冲洗时间不低于30min。5.根据权利要求1所述的冰碛层隧道超前预加固方法，其特征在于，浆液为水泥浆液和水泥水玻璃双液，所述水泥浆液的水灰比为0...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶琦，韩希平，关喜彬，周烨，何旭，罗振平，刘国强，刘昌济，王奇，肖群，胡啸，刘祥敏，王海东，戴威，彭磊磊，张文优，
申请(专利权)人：中铁十九局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：