CN104500108B - 隧道基底返水点处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于隧道开挖领域，公开了一种隧道基底返水点处理方法，包括以下步骤：在返水点附近打出注浆孔：向注浆孔中注入浆液，待浆液向上冒出时，停止注浆；在返水点的上方投入碎石；查看返水点处的返水是否完全被封堵；若返水未被完全封堵，则重复上述步骤。本发明通过向返水点周围灌注浆体，有效地控制了支护拱顶严重下沉的问题；施工过程简单，施工周期短，初期支护稳定可靠；注浆与填埋碎石相配合，处理速度快；每次注浆接口的深度逐渐加大，与前一次凝固的浆液凝固体相配合，封堵需要的浆液逐渐减少，浆液使用量少，封堵效果好。
Description
技术领域
本发明涉及隧道开挖技术领域，特别涉及隧道基底返水点处理方法。
背景技术
隧道基底返水，是在隧道软弱围岩地质条件下经常发生的一种局部暗流涌出现象；在隧道基底混凝土没有施做之前，股状水像喷泉一样从基底向隧道开挖断面不断喷冒，且伴有流砂，导致隧道基底及边墙脱空，易引起隧道沉降。由于隧道基底暗流水不断补充且水压大，无法用常规的手段进行抽水和封堵，一般是采用加大注浆面的方法和化学注浆的方法，但存在封堵效果差，原材料消耗大，处理时间长的问题。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：为解决现有技术处理返水点时，采用加大注浆面的方法或化学注浆的方法，上述方法存在封堵效果差，原材料消耗大，处理时间长的问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种隧道基底返水点处理方法，在隧道基底的上部设置有横隔板，返水点位于横隔板前部的隧道未开挖土体中，对返水点的处理包括以下步骤：
S1：在返水点附近的隧道未开挖土体上，利用风钻打孔，作为注浆孔，打孔深度为3-4米；注浆孔的底端作为其与返水点所在涌水通道的接口；
S2：拔出风钻的钻杆，将注浆管插入注浆孔内；
S3：向注浆孔中连续、快速地注入浆液，注浆压力为2-3MPa；待浆液开始从返水点处向上冒出时，停止注浆；
S4：在返水点的涌水通道上方投入一层碎石，优选采用级配碎石，厚度为20-35厘米；碎石用于分散返水点向上涌出的股状水的压力，并拦截返水带出的流砂；
S5：查看返水点处的返水是否完全被封堵；若返水已被完全封堵，则对返水点的处理结束；若返水未被完全封堵，仍然有返水冒出，则重复步骤S1-S4，直至返水点被完全封堵。
进一步地，每次打孔，注浆孔与返水点的接口的深度逐渐增加，每次加深20-50厘米。
其中，执行步骤S2时，拔出钻杆后应迅速将注浆管插入注浆孔内，避免塌孔。
优选的，所述注浆管为无缝钢管。
进一步地，所述注浆管内设有多个通道，浆液的各组分经多个通道流入，并在注浆管的前端汇合，形成可快速凝固的浆液。
其中，横隔板水平设置在隧道内，用于支撑隧道，防止隧道收敛变形。
(三)有益效果
上述技术方案具有如下优点：本发明公布了一种隧道基底返水点的处理方法，通过向返水点周围灌注浆体，利用凝固浆体替代留空土体的方式，避免未开挖土体或隧道基体塌陷，有效地控制了膨胀土隧道初期，支护拱顶严重下沉的问题；施工过程简单，施工周期短，初期支护稳定可靠，保证了膨胀土隧道施工的安全有序顺利进行；注浆与填埋碎石相配合，处理速度快，还可将返水携带的部分流砂拦截下来，有助于防止隧道体积下沉。
附图说明
图1是本发明所述隧道基底返水点处理示意图。
其中，1、隧道基底；2、横隔板；3、未开挖土体；4、返水点；5、注浆孔；6、碎石。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
本申请所述浆液是本领域常用的注浆材料，灌入后数秒钟即可凝固，材料不同，凝固时间也不同。比如Lw注浆材料，这种材料是由多异氰酸酯与含多羟基的化合物在一定的条件下通过反应合成的一种预聚体，具有良好的亲水性，水既是稀释剂又是固化剂，浆液遇水反应而凝固。也可以采用由：水、水泥、水玻璃以及硫酸组成的浆液。在注浆前，组成浆液的各组分分别位于注浆管内的不同通道内，注浆时各组分在注浆管的前端汇聚，实现混合，形成浆液，并迅速在返水点处凝固，实现阻挡返水的目的。
流空土体是指被返水带走的流砂空出的位置，在未注浆前该位置充满地下返水。
本发明公布了一种隧道基底返水点处理方法，在隧道基底1的上部设置有横隔板2，横隔板2水平设置在隧道内，用于支撑隧道，防止隧道收敛变形。返水点4位于横隔板2前部的隧道未开挖土体3中，对返水点4的处理包括以下步骤：
S1：在返水点4附近的隧道未开挖土体3上，利用风钻打孔，作为注浆孔5，打孔深度为3-4米；注浆孔5的底端作为其与返水点4所在涌水通道的接口；打孔方向一般为倾斜向下，注浆孔5的前端向返水点4方向倾斜，以便与返水通道连通。
S2：拔出风钻的钻杆，将注浆管插入注浆孔5内；考虑到土体中含有大量水分，极易发生流动，所以该过程操作要迅速，避免塌孔导致注浆管无法插入。
S3：向注浆孔5中连续、快速地注入浆液，保持注浆压力为2-3MPa；该压力大于返水的压力，确保浆液能够凝固在返水点4周围；待浆液开始从返水点4处向上冒出时，停止注浆；说明此时返水压力过大，浆液无法顺利实现封堵；
S4：在返水点4的涌水通道上方投入一层碎石6，优选采用级配碎石6，厚度为20-35厘米；碎石6用于分散返水点4向上涌出的股状水的压力，减小返水的流速，方便浆液凝固；同时碎石66可以拦截返水带出的流砂，避免土体继续流失；
S5：查看返水点4处的返水是否完全被封堵；若返水已被完全封堵，则对返水点4的处理结束；若返水未被完全封堵，仍然有返水冒出，则重复步骤S1-S4，直至返水点4被完全封堵。
每次打孔，注浆孔5与返水点4的接口的深度逐渐增加，每次加深20-50厘米。这样操作是为了在已凝固的浆液下方继续注浆，与上面的浆液凝固体一起继续对反水进行封堵，由于下方体积越来越小，封堵需要的浆液用量逐渐减少，有利于节约浆液，降低成本。
其中，注浆管优选用无缝钢管制成，在注浆管内设有多个相互平行的独立通道，浆液的各组分经多个通道流入，并在注浆管的前端汇合，形成可快速凝固的浆液；混合前各组分不会发生凝固现象。
由以上实施例可以看出，本发明通过向返水点4周围灌注浆体，利用凝固浆体替代留空土体的方式，避免未开挖土体3或隧道基体塌陷，有效地控制了膨胀土隧道初期，支护拱顶严重下沉的问题；施工过程简单，施工周期短，初期支护稳定可靠，保证了膨胀土隧道施工的安全有序顺利进行；注浆与填埋碎石6相配合，处理速度快，还可将返水携带的部分流砂拦截下来，有助于防止隧道体积下沉；每次注浆接口的深度逐渐加大，与前一次凝固的浆液凝固体相配合，封堵需要的浆液逐渐减少，浆液使用量少，处理时间短，封堵效果好。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种隧道基底返水点处理方法，在隧道基底(1)的上部设置有横隔板(2)，返水点(4)位于横隔板(2)前部的隧道未开挖土体(3)中，其特征在于，对返水点(4)的处理包括以下步骤：
S1：在返水点(4)附近的隧道未开挖土体(3)上，利用风钻打孔，作为注浆孔(5)，打孔深度为3-4米；注浆孔(5)的底端作为其与返水点(4)所在涌水通道的接口；
S2：拔出风钻的钻杆，将注浆管插入注浆孔(5)内；
S3：向注浆孔(5)中连续、快速地注入浆液，注浆压力为2-3MPa；待浆液开始从返水点(4)处向上冒出时，停止注浆；
S4：在返水点(4)的涌水通道上方投入一层碎石(6)，采用级配碎石，厚度为20-35厘米；碎石(6)用于分散返水点(4)向上涌出的股状水的压力，并拦截返水带出的流砂；
S5：查看返水点(4)处的返水是否完全被封堵；若返水已被完全封堵，则对返水点(4)的处理结束；若返水未被完全封堵，仍然有返水冒出，则重复步骤S1-S4，直至返水点(4)被完全封堵。
2.如权利要求1所述的隧道基底返水点处理方法，其特征在于，每次打孔，注浆孔与返水点(4)的接口的深度逐渐增加，每次加深20-50厘米。
3.如权利要求1所述的隧道基底返水点处理方法，其特征在于，执行步骤S2时，拔出钻杆后应迅速将注浆管插入注浆孔(5)内，避免塌孔。
4.如权利要求1所述的隧道基底返水点处理方法，其特征在于，所述注浆管为无缝钢管。
5.如权利要求1所述的隧道基底返水点处理方法，其特征在于，所述注浆管内设有多个通道，浆液的各组分经多个通道流入，并在注浆管的前端汇合，形成可快速凝固的浆液。
6.如权利要求1所述的隧道基底返水点处理方法，其特征在于，横隔板(2)水平设置在隧道内，用于支撑隧道，防止隧道收敛变形。
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