CN108798718B - 隧道前承后继注浆方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种隧道前承后继注浆方法，a.采用小管浅孔低压注浆，封闭上台阶掌子面周围轮廓围岩；b.顶入自进式管棚8～10根，各自进式管棚沿拱腰至拱顶设置，且送入自进式管棚后先不注浆；c.采用小管注浆，同时对自进式管棚注浆，注浆压力为2.5～3.5MPa；d.开挖第二循环小管注浆，重复步骤a至c，完成注浆初期支护；e.在拱腰至拱脚施工5m以上的锁脚，在起拱线以上沿径向布设补注浆孔。本发明具有可操作性强、注浆范围易控制、注浆效果好、注浆耗时短等优点。

Description

隧道前承后继注浆方法
技术领域
本发明涉及注浆技术领域，特别涉及隧道前承后继注浆方法。
背景技术
目前，我国正在进行大规模的隧道建设，尤其长大软弱富水隧道较多，隧道的注浆施工尤为重要，隧道注浆技术主要作用为加固围岩，稳定掌子面，安全快速掘进。传统上隧道注浆普遍采用管棚注浆、短距离小管注浆以及孔口封堵工艺注浆。其中管棚注浆每施做一次大管棚就需施做一次工作室，工作室的扩挖不仅增加了开挖工作量，软弱地层中扩挖断面还会降低围岩稳定性、增大施工风险，而施做止浆墙时间长，拆除困难，注浆盲区多，开孔多本身就不合理，且全管开孔压力分散，注浆扩散范围小，前几米压浆足，后端无压力，引孔顶入难度大，前进式注浆工期长，加固轮廓不均匀，受管棚角度影响前端加固范围不足，尾端太大，水灰比、胶凝时间不易控制，浆液损耗量大。采用短距离小管注浆，其不足之处是，首先注浆长度短，需要频繁调入调出注浆设备，工效不高；其次因短距离注浆压力大返浆严重易将后方初支压裂；最后注浆后初支施工易将固结圈扰动，产生裂缝，造成水渗漏，稳定性减弱；因采用此方法将水压回原水力场中，若扰动则可能造成水通道。采用孔口封堵工艺的缺陷是：首先，传统注浆采用孔口管，封堵不严易漏浆，造成注浆压力上不去；其次，膜袋注浆采用在管口包土工膜，膜内预埋胶质软管，先注双液浆使土工膜膨胀与孔壁紧密结合，快速封堵，但管口包裹土工膜段失效；最后，利用胶凝时间的调整采用双液浆快速封孔，胶凝时间控制在15s左右，调整压力封孔，更简单更快速且能保证注浆管整体有效。
因此，急需开发一种具有可操作性强、注浆范围易控制、注浆效果好、注浆耗时短等优点的隧道前承后继注浆方法。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种隧道前承后继注浆方法，具有可操作性强、注浆范围易控制、注浆效果好、注浆耗时短等优点。
本发明的隧道前承后继注浆方法，包括以下步骤：
a.采用小管浅孔低压注浆，封闭上台阶掌子面周围轮廓围岩；
b.顶入自进式管棚8～10根，各自进式管棚沿拱腰至拱顶设置，且送入自进式管棚后先不注浆；
c.采用小管注浆，同时对自进式管棚注浆，注浆压力为2.5～3.5MPa；
d.开挖第二循环小管注浆，重复步骤a至c，完成注浆初期支护；
e.在拱腰至拱脚施工5m以上的锁脚，在起拱线以上沿径向布设补注浆孔。
进一步，步骤a中，注浆液配置双液注浆，该双液注浆配合比为：水灰比＝0.8:1；水：水玻璃＝0.7:1；水泥浆:水玻璃＝1:0.4；胶凝时间为15s。
进一步，步骤a中，小管的直径为25mm，长度为5m，注浆角度为37°，环向间距为2m；注浆固结范围为轮廓外3m，固结长度为3～4m。
进一步，步骤b中，自进式管棚的直径为51mm，长度为12～15m，注浆角度为向上5°，且自进式管棚尾端1～2m穿孔。
进一步，步骤c中，小管直径为25mm，注浆固结范围为拱腰至拱顶轮廓线外3.5～4m，固结长度为6～8m，拱底注浆厚度不大于2m。
进一步，步骤d中，第二循环小管注浆的开挖深度为4～6m。
进一步，步骤e中，锁脚施工与注浆初期支护同步或者后补。
本发明的有益效果：本发明的隧道前承后继注浆方法，首先，固结圈扰动破坏后有管棚支撑，通过管棚与固结圈双层受力；其次，通过自进式管棚对小管不能探到的位置进行预注浆，防止止浆墙受力不足造成溜坍；再次，防止注浆压力大对初支造成破坏；最后，消除注浆盲区，所谓前承是指超前承载，前沿固结。因此，具有可操作性强、注浆范围易控制、注浆效果好、注浆耗时短等优点。
具体实施方式
本实施例的隧道前承后继注浆方法，包括以下步骤：
a.采用小管浅孔低压注浆，封闭上台阶掌子面周围轮廓围岩；
b.顶入自进式管棚8～10根，各自进式管棚沿拱腰至拱顶设置，且送入自进式管棚后先不注浆；
c.采用小管注浆，同时对自进式管棚注浆，注浆压力为2.5～3.5MPa，具体视围岩情况而定；
d.开挖第二循环小管注浆，重复步骤a至c，完成注浆初期支护；
e.在拱腰至拱脚施工5m以上的锁脚，在起拱线以上沿径向布设补注浆孔；
通过步骤a，形成止浆墙以承受压力，同时封闭掌子面周围轮廓围岩防止返浆压力过大对已施工初支造成破坏；通过步骤a～d，即实现“前承”，使固结圈扰动破坏后有管棚支撑，通过管棚与固结圈双层受力；通过自进式管棚对小管不能探到的位置进行预注浆，防止止浆墙受力不足造成溜坍，防止注浆压力大对初支造成破坏，同时消除注浆盲区，所谓前承是指超前承载，前沿固结；通过施工锁脚，锁脚注浆防止下沉；通过布设补注浆孔可进行因初支施工固结圈松动后的加固，避免水集中效应。
本实施例中，步骤a中，注浆液配置双液注浆，该双液注浆配合比为：水灰比＝0.8:1；水：水玻璃＝0.7:1；水泥浆:水玻璃＝1:0.4；胶凝时间为15s；施工过程根据现场地质、水文情况及试验情况对注浆配比进行调整和优化。
本实施例中，步骤a中，小管的直径为25mm，长度为5m，注浆角度为37°，环向间距为2m；注浆固结范围为轮廓外3m，固结长度为3～4m。本实施例的注浆机采用有档位的螺杆注浆机；钻孔采用风枪；小管采用直径为25mm无缝管，主要集中在上台阶。
本实施例中，步骤b中，自进式管棚的直径为51mm，长度为12～15m，注浆角度向上5°，且自进式管棚尾端1～2m穿孔。
本实施例中，步骤c中，小管直径为25mm，注浆固结范围为拱腰至拱顶轮廓线外3.5～4m，固结长度为6～8m，拱底注浆厚度不大于2m，具体视水量及岩性确定。
本实施例中，步骤d中，第二循环小管注浆的开挖深度为4～6m，以保证具有足够的支撑强度。
本实施例中，步骤e中，锁脚施工与注浆初期支护同步或者后补，仰拱紧跟，所有这些工序做完后相当于一根钢管插入泥沙堆中，既不影响原泥沙堆中的水力场，也可以对付其力学影响。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.隧道前承后继注浆方法，其特征在于：包括以下步骤：
a.采用小管浅孔低压注浆，封闭上台阶掌子面周围轮廓围岩；
b.顶入自进式管棚8～10根，各自进式管棚沿拱腰至拱顶设置，且送入自进式管棚后先不注浆；
c.采用小管注浆，同时对自进式管棚注浆，注浆压力为2.5～3.5MPa；
d.开挖第二循环小管注浆，重复步骤a至c，完成注浆初期支护；
e.在拱腰至拱脚施工5m以上的锁脚，在起拱线以上沿径向布设补注浆孔；
步骤a中，注浆液配置双液注浆，该双液注浆配合比为：水灰比＝0.8:1；水：水玻璃＝0.7:1；水泥浆:水玻璃＝1:0.4；胶凝时间为15s；
步骤a中，小管的直径为25mm，长度为5m，注浆角度为37°，环向间距为2m；注浆固结范围为轮廓外3m，固结长度为3～4m；
步骤c中，小管直径为25mm，注浆固结范围为拱腰至拱顶轮廓线外3.5～4m，固结长度为6～8m，拱底注浆厚度不大于2m。
2.根据权利要求1所述的隧道前承后继注浆方法，其特征在于：步骤b中，自进式管棚的直径为51mm，长度为12～15m，注浆角度为向上5°，且自进式管棚尾端1～2m穿孔。
3.根据权利要求1所述的隧道前承后继注浆方法，其特征在于：步骤d中，第二循环小管注浆的开挖深度为4～6m。
4.根据权利要求1所述的隧道前承后继注浆方法，其特征在于：步骤e中，锁脚施工与注浆初期支护同步或者后补。
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