一种隧道加固方法技术

一种隧道加固方法，根据隧道洞身的饱水软弱状土体分布范围，确定待加固位置；在所述待加固位置对应的隧道区段内沿第一方向间隔设有多个孔；将沿第一方向依次相邻设置的两个孔分别定义为加固孔及排水孔；在加固孔及排水孔的外端分别连接注气装置及排水装置，注气装置向加固孔注入气体，直至没有水流出至排水装置或者流出至排水装置的水显著减少，停止注气；拆除注气装置及排水装置，将注浆装置连接至加固孔，并临时封堵排水孔，注浆装置向加固孔内注浆，当注浆压力或实际注浆量达到设定值，停止注浆；拆除注浆装置，永久封堵已完成注浆的加固孔；本发明专利技术使浆液在土体中的迁移速度快

【技术实现步骤摘要】
一种隧道加固方法


[0001]本专利技术涉及隧道工程
，特别是涉及一种隧道加固方法
。

技术介绍

[0002]土体性质在受极端天气
、
管道渗漏
、
地面积水或地下潜水位变化等多重因素的影响后，会发生一系列变化，而这一现象对黄土类水敏性土体的影响尤为显著，当黄土类水敏性土体遇水，黄土类水敏性土体会发生遇水软化
、
湿陷变形，最终呈现饱水软弱的物性特征
。
[0003]在厚层湿陷性黄土地区中隧道工程涉及到的土体多为黄土类水敏性土体，在这个地区的地下隧道长期运营期间，隧道结构普遍会发生水平向挤出
、
拱顶竖向下沉的现象，呈现“椭变”的特征；更进一步的，地下隧道会出现纵缝
、
环缝张开或错动
、
破损的现象，还会出现管片混凝土被压溃
、
掉块
、
螺栓孔开裂以及渗漏水等一系列管片病害；上述地下隧道中出现病害的主要原因是隧道洞身范围内的土体软化，隧道附近的土体可以提供的抵抗力减小，土体无法支撑隧道维持稳定，导致隧道结构持续发生变形
、
既有隧道结构的承载能力降低
、
无法满足隧道正常运营的要求
。
[0004]目前，有一些方法可以对隧道进行加固以防止隧道出现上述病害，比如在隧道内开孔，以一定的注浆压力注入化学浆液，改善隧道周边土体性质，使其稳定提供抵抗力，从而防止隧道发生变形和病害的出现，实现加固隧道的效果，但由于浆液在土体中的迁移速度慢
、
浆液扩散区域小，导致现有技术中隧道加固的效率较低
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种隧道加固方法，以解决现有技术中隧道加固效率较低的技术问题
。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种隧道加固方法：
[0007]S1、
根据隧道洞身的饱水软弱状土体分布范围，确定待加固位置；
[0008]S2、
在所述待加固位置对应的隧道区段内沿第一方向间隔设有多个孔；
[0009]S3、
将沿第一方向依次相邻设置的两个孔分别定义为加固孔及排水孔；
[0010]S4、
在加固孔及排水孔的外端分别连接注气装置及排水装置，注气装置向加固孔注入气体，直至没有水流出至排水装置或者流出至排水装置的水显著减少，停止注气；
[0011]S5、
拆除注气装置及排水装置，将注浆装置连接至加固孔，并临时封堵排水孔，注浆装置向加固孔内注浆，当注浆压力或实际注浆量达到设定值，停止注浆；
[0012]S6、
拆除注浆装置，永久封堵已完成注浆的加固孔，打开临时封堵的排水孔；
[0013]S7、
将前述排水孔重新定义为加固孔，沿第一方向相邻设置于重新定义的所述加固孔的一侧的孔定义为排水孔；
[0014]S8、
循环步骤
S4
至
S7
，直至除了一个临时封堵的排水孔外所有孔均完成注浆；
[0015]S9、
打开该临时封堵的排水孔，并对该排水孔进行注浆加固并永久封堵，则完成对
待加固位置的加固处理
。
[0016]可选的，步骤
S6
中，打开临时封堵的排水孔后，检查该排水孔，判断浆液扩散区域是否完全覆盖该排水孔；
[0017]当浆液扩散区域无法完全覆盖至该排水孔，执行步骤
S6
；
[0018]当浆液扩散区域完全覆盖至该排水孔，永久封堵该排水孔，沿第一方向相邻设置于该排水孔的一侧的孔定义为加固孔，沿第一方向相邻设置于前述加固孔的一侧的孔定义为排水孔，执行步骤
S4。
[0019]可选的，所述判断浆液扩散区域是否完全覆盖该排水孔，具体如下：
[0020]当土体内持续有浆液渗出至排水孔中且渗出速度持续降低，或土体内没有浆液渗出至排水孔中，认定浆液扩散区域无法完全覆盖至该排水孔；
[0021]当土体内持续有浆液渗出至排水孔中，且渗出速度有保持不变或有增加的趋势，认定浆液扩散区域完全覆盖至该排水孔
。
[0022]可选的，步骤
S5
中，步骤
S5
中，当注浆压力达到设计终压，实际注浆量达到设计注浆量
80
％，注浆装置停止注浆；
[0023]或当注浆压力未达到设计终压，实际注浆量达到设计注浆量
1.5
倍，注浆装置停止注浆；
[0024]注浆终压为
0.2MPa。
[0025]可选的，隧道区段内，孔的深度范围均为
2m
至
3m。
[0026]可选的，隧道区段内，孔的直径范围均为
0.5cm
至
1.5cm。
[0027]可选的，隧道区段内，各孔的间距均为
0.5m
至
1.5m。
[0028]可选的，步骤
S4
中注气装置停止注气和步骤
S5
中注浆装置对土体进行注浆之间最多间隔3小时
。
[0029]可选的，所述步骤2还包括：在待加固位置沿隧道轴向的两侧均开设端部排水孔；
[0030]在所述步骤
S9
后还包括步骤：对各所述端部排水孔进行注浆加固并永久封堵
。
[0031]可选的，在所述注气装置和所述加固孔之间
、
以及在所述注浆装置和所述加固孔之间均设置压力表
。
[0032]本专利技术实施例一种隧道加固方法与现有技术相比，其有益效果在于：
[0033]本专利技术在待加固位置对应的隧道区段设置沿第一方向设置间隔多个孔，将两个相邻的孔分别定义为加固孔和排水孔，向加固孔中注入气体，使加固孔的孔周土体中的水分向排水孔中迁移，疏干加固孔的孔周土体，土体疏干完毕后临时封堵排水孔，向加固孔中注入浆液，使浆液渗入加固孔的孔周土体中，注浆完毕后永久封堵该加固孔，将临时封堵的排水孔打开，并将该排水孔重新定义为加固孔，沿第一方向相邻设置于重新定义的加固孔的一侧的孔定义为排水孔，循环进行前述操作至所有孔都完成注浆，待浆液凝固，完成对隧道洞身的饱水软弱状土体的加固，由于在注浆前土体进行排水疏干，浆液在土体中的迁移速度快
、
扩散范围大，加固效率高，而且由于一个孔通常会同时用作排水
、
注气以及注浆，孔的利用率高，导致第一方向上相邻的孔循环定义为排水孔和加固孔并进行操作的施工方法的整体效率高
。
附图说明
[0034]图1为本专利技术隧道加固方法的流程示意图
。
[0035]图2为当加固孔的浆液扩散区域无法完全覆盖至排水孔的注气
、
排水作业的示意图
。
[0036]图3为当加固孔的浆液扩散区域无法完全覆盖至排水孔的注本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种隧道加固方法，其特征在于：
S1、
根据隧道洞身的饱水软弱状土体分布范围，确定待加固位置；
S2、
在所述待加固位置对应的隧道区段内沿第一方向间隔设有多个孔；
S3、
将沿第一方向依次相邻设置的两个孔分别定义为加固孔及排水孔；
S4、
在加固孔及排水孔的外端分别连接注气装置及排水装置，注气装置向加固孔注入气体，直至没有水流出至排水装置或者流出至排水装置的水显著减少，停止注气；
S5、
拆除注气装置及排水装置，将注浆装置连接至加固孔，并临时封堵排水孔，注浆装置向加固孔内注浆，当注浆压力或实际注浆量达到设定值，停止注浆；
S6、
拆除注浆装置，永久封堵已完成注浆的加固孔，打开临时封堵的排水孔；
S7、
将前述排水孔重新定义为加固孔，沿第一方向相邻设置于重新定义的所述加固孔的一侧的孔定义为排水孔；
S8、
循环步骤
S4
至
S7
，直至除了一个临时封堵的排水孔外所有孔均完成注浆；
S9、
打开该临时封堵的排水孔，并对该排水孔进行注浆加固并永久封堵，则完成对待加固位置的加固处理
。2.
根据权利要求1所述的隧道加固方法，其特征在于，步骤
S6
中，打开临时封堵的排水孔后，检查该排水孔，判断浆液扩散区域是否完全覆盖该排水孔；当浆液扩散区域无法完全覆盖至该排水孔，执行步骤
S6
；当浆液扩散区域完全覆盖至该排水孔，认定该孔完成注浆，永久封堵该排水孔，沿第一方向相邻设置于该排水孔的一侧的孔定义为加固孔，沿第一方向相邻设置于前述加固孔的一侧的孔定义为排水孔，执行步骤
S4。3.
根据权利要求2所述的隧道加固方法，其特征在于，所述判断浆液扩散区域是否完全覆盖...

【专利技术属性】
技术研发人员：于文龙，康佐，王丽琴，亢佳伟，王正，邓国华，陈瑛，王睿，
申请(专利权)人：广州地铁设计研究院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：