CN107905815A - 一种双液注浆加固隧道土质中岩柱施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于城市小净距隧道施工技术领域，具体涉及到一种双液注浆加固隧道土质中岩柱施工方法，采用钢花管分两排沿土质中岩柱纵向呈梅花桩布置，注浆材料采用一种新型注浆材料GT液，在地表对中岩柱进行加固。经工程实践证明，本方法克服了土质中岩柱小净距隧道施工中，围岩自稳能力差、施工掘进扰动围岩、道路两侧房屋影响、老旧管线漏水等困难。能有效避免湿陷性黄土浸水和增湿作用反应敏感，单液注浆难以奏效的情况。保证了土质段小净距隧道的施工期及运营期的安全，进而避免了采用连拱隧道易漏水及双线隧道拆迁费用高的问题，经济效益及社会效益显著。
Description
技术领域
本发明属于城市小净距隧道施工技术领域，具体涉及到一种双液注浆加固隧道土质中岩柱施工方法。
背景技术
城市复杂环境下超浅埋小净距隧道，存在围岩自稳能力差、施工掘进扰动围岩、道路两侧房屋影响、老旧管线漏水、湿陷性黄土浸水和增湿作用反应敏感的问题，而单液注浆又难以奏效。因此必须研究新的施工方法才能使工程顺利开展。
发明内容
本发明为解决现有技术的不足，提供一种双液注浆加固隧道土质中岩柱施工方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种双液注浆加固隧道土质中岩柱施工方法，包括如下步骤：
（1）注浆钢花管制作：采用直径108mm、壁厚6mm的无缝钢管，相邻钢管采用焊接方式连接在一起，钢管管壁上钻注浆眼，注浆眼间距0.3m-0.5m，注浆眼直径6mm-10mm，梅花型均匀布置，注浆眼作为双液溢流孔使用，可使双液均匀分布于注浆段距内，加工完成的钢花管采用胶带封眼；
（2）钻孔布置：在现状路面进行钻孔施工，钻孔沿中岩柱分两排设置，直径150mm，排距0.9m，呈梅花桩布置，每排孔距0.75m；
（3）钻孔：根据测量放样孔位，使用潜孔钻机自上而下逐层施工深入钻孔，钻孔入岩不小于2m；
（4）注浆钢化管安装：利用钻机吊起已加工成型的钢花管入钻孔，吊装过程避免损坏封眼胶带，膜袋提前设置在钢花管上；
（5）膜袋和钢花管双液注浆：止浆塞采用膜袋，膜袋上设有直径15mm的膜袋注浆管，采用双液浆灌注封管，膜袋以上的钢管与钻孔之间空隙同样用双液浆填充，钢管采用钢板封口，预留注浆管口，封孔完毕后，钢花管上端部连接注浆接头进行双液注浆；双液浆分别为水泥浆液和GT浆液，GT浆液为水溶性聚合物分散体与水泥组成的多组分胶凝体系，其中水泥浆液与GT浆液的体积比为1:1-3:1，水泥浆液中水灰比为0.8:1，双液浆采用两台单液泵或一台双液双缸注浆泵注浆，根据调节不同档位及球阀来控制水泥浆液与GT浆液体积比；
（6）分段注浆：沿隧道纵向对中隔岩柱的加固以15m为一个注浆循环，采取隔孔注浆的方式，对隧道开挖轮廓线外4m进行注浆加固；
（7）“双控法”判断注浆结束：以单孔注浆量和注浆压力作为控制指标，采用“量-压”双控注浆结束标准进行注浆控制。
作为优选方案：
在步骤（5）中，钢花管双液注浆时，对于已开挖段钢管桩注浆终压不高于0.2MPa，未开挖段的钢管桩注浆终压最高至1.0MPa。
在步骤（5）中，双液浆在钻孔孔口处通过三通混合后进行注浆。
在步骤（7）中，单孔注浆量采用三系数计算法计算，计算公式如下：
式中为总注浆量（m3）、为注浆加固体体积（m3）、为地层空隙率、为地层空隙充填率、为浆液损失率。
本发明方法克服了土质中岩柱小净距隧道施工中，围岩自稳能力差、施工掘进扰动围岩、道路两侧房屋影响、老旧管线漏水等困难，有效避免了湿陷性黄土浸水和增湿作用反应敏感，单液注浆难以奏效的情况，保证了土质段小净距隧道的施工期及运营期的安全，进而避免了采用连拱隧道易漏水及双线隧道拆迁费用高的问题，经济效益及社会效益显著，另外本发明的双液浆具有初终凝时间易调节，结石体强度高等诸多优良特性，可根据工程需求调节不同组分配比达到最佳注浆效果，可显著降低施工风险，加快施工进度，提高经济效益。
附图说明
图1为本发明双液注浆加固隧道土质中岩柱工艺原理图。
图2为本发明双液注浆加固隧道土质中岩柱平面布置图。
图中，1注浆管口，2膜袋注浆管，3双液浆，4钢花管，5.膜袋，6.注浆眼，7隧道。
具体实施方式
以下给出本发明的具体实施例，需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。
实施例1：
一种双液注浆加固隧道土质中岩柱施工方法，包括如下步骤：
（1）注浆钢花管4制作
钢管规格：施工中采用直径108mm、壁厚6mm的无缝钢管，钢管出厂长度6-8m，施工中采用焊接将相邻钢管连接在一起，钢管总长根据地勘报告和测量数据确定。
钢管管壁钻注浆眼6：注浆眼6间距0.3m-0.5m，注浆眼6直径6mm-10mm，梅花型均匀布置，注浆眼6作为双液溢流孔使用，可使双液均匀分布于注浆段距内，加工完成的钢花管4采用胶带封眼。
（2）钻孔布置
在现状路面进行钻孔施工，直径150mm钻孔沿中岩柱分两排设置，排距0.9m，呈梅花桩布置，每排孔距0.75m。
（3）钻孔
根据测量放样孔位，使用潜孔钻机自上而下逐层施工深入钻孔，钻孔入岩不小于2m。
（4）注浆钢化管安装
利用钻机吊起已加工成型的钢花管4入钻孔，吊装过程避免损坏封眼胶带，膜袋5提前设置在钢花管4上。
（5）膜袋5和钢花管4双液注浆
止浆塞采用膜袋5，膜袋5上设有直径15mm的膜袋注浆管2，采用双液浆3灌注填充，膜袋5以上的钢管与钻孔之间空隙同样用双液浆3灌注封管，双液浆3在钻孔孔口处通过三通混合后进行注浆。
钢管采用钢板封口，预留注浆管口1，封孔完毕后，钢花管4上端部连接注浆接头进行双液注浆，钢花管4双液注浆时，对于已开挖段钢管桩注浆终压不高于0.2MPa，未开挖段的钢管桩注浆终压最高至1.0MPa。
双液浆3分别为水泥浆液和GT浆液，GT浆液为水溶性聚合物分散体与水泥组成的多组分胶凝体系，其中水泥浆液与GT浆液的体积比为1:1，水泥浆液中水灰比为0.8:1。
双液浆3采用两台单液泵或一台双液双缸注浆泵注浆，根据调节不同档位及球阀来控制水泥浆液与GT浆液体积比。
（6）分段注浆
沿隧道7纵向对中隔岩柱的加固以15m为一个注浆循环，采取隔孔注浆的方式，对隧道7开挖轮廓线外4m进行注浆加固；
（7）“双控法”判断注浆结束
以单孔注浆量和注浆压力作为控制指标，采用“量-压”双控注浆结束标准进行注浆控制。
其中单孔注浆量采用三系数计算法计算，计算公式如下：
式中为总注浆量（m3）、为注浆加固体体积（m3）、为地层空隙率、为地层空隙充填率、为浆液损失率。此公式为本领域常用计算公式，这里不过多赘述。
上述“量-压”双控注浆结束标准具体如下：
①当注浆量未达到设计标准但注浆压力达到设计终压，且维持5min以上，停止注浆；
②当注浆量达到单孔设计注浆量后，若注浆压力未达到设计终压，可通过调整浆液凝胶时间达到设计终压，并停止注浆。
实施例2：
与实施例1不同之处在于：水泥浆液与GT浆液的体积比为2:1。
实施例3：
与实施例1不同之处在于：水泥浆液与GT浆液的体积比为3:1。
以上所述的实施例，只是本发明较优选的具体实施方式的一种，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种双液注浆加固隧道土质中岩柱施工方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）注浆钢花管制作：采用直径108mm、壁厚6mm的无缝钢管，相邻钢管采用焊接方式连接在一起，钢管管壁上钻注浆眼，注浆眼间距0.3m-0.5m，注浆眼直径6mm-10mm，梅花型均匀布置，注浆眼作为双液溢流孔使用，可使双液均匀分布于注浆段距内，加工完成的钢花管采用胶带封眼；
（2）钻孔布置：在现状路面进行钻孔施工，钻孔沿中岩柱分两排设置，直径150mm，排距0.9m，呈梅花桩布置，每排孔距0.75m；
（3）钻孔：根据测量放样孔位，使用潜孔钻机自上而下逐层施工深入钻孔，钻孔入岩不小于2m；
（4）注浆钢化管安装：利用钻机吊起已加工成型的钢花管入钻孔，吊装过程避免损坏封眼胶带，膜袋提前设置在钢花管上；
（5）膜袋和钢花管双液注浆：止浆塞采用膜袋，膜袋上设有直径15mm的膜袋注浆管，采用双液浆灌注填充，膜袋以上的钢管与钻孔之间空隙同样用双液浆封管，钢管采用钢板封口，预留注浆管口，封孔完毕后，钢花管上端部连接注浆接头进行双液注浆；双液浆分别为水泥浆液和GT浆液，GT浆液为水溶性聚合物分散体与水泥组成的多组分胶凝体系，其中水泥浆液与GT浆液的体积比为1:1-3:1，水泥浆液中水灰比为0.8:1。
2.双液浆采用两台单液泵或一台双液双缸注浆泵注浆，根据调节不同档位及球阀来控制水泥浆液与GT浆液体积比；
（6）分段注浆：沿隧道纵向，对中隔岩柱的加固以15m为一个注浆循环，采取隔孔注浆的方式，对隧道开挖轮廓线外4m进行注浆加固；
（7）“双控法”判断注浆结束：以单孔注浆量和注浆压力作为控制指标，采用“量-压”双控注浆结束标准进行注浆控制。
3.根据权利要求1所述的双液注浆加固隧道土质中岩柱施工方法，其特征在于：在步骤（5）中，钢花管双液注浆时，对于已开挖段钢管桩注浆终压不高于0.2MPa，未开挖段的钢管桩注浆终压最高至1.0MPa。
4.根据权利要求1所述的双液注浆加固隧道土质中岩柱施工方法，其特征在于：在步骤（5）中，双液浆在钻孔孔口处通过三通混合后进行注浆。
5.根据权利要求1所述的双液注浆加固隧道土质中岩柱施工方法，其特征在于：在步骤（7）中，单孔注浆量采用三系数计算法计算，计算公式如下：
式中为总注浆量（m3）、为注浆加固体体积（m3）、为地层空隙率、为地层空隙充填率、为浆液损失率。
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