CN110924976B - 围岩外圈注浆加固方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种围岩外圈注浆加固方法，包括以下步骤：围岩情况预报；止浆墙修筑；缓冲层厚度C1和注浆圈厚度C2确定；孔位设计：根据预报的围岩情况在止浆墙的正立面上设计并标定出各注浆孔的起始孔位，在止浆墙前方围岩的单循环帷幕注浆长度范围内依次布设多个终孔断面，并根据浆液扩散半径在各终孔断面上设计出与起始孔位对应的注浆孔的终止孔位；钻孔参数计算：根据止浆墙与终孔断面的位置关系计算出钻取注浆孔的钻杆的仰角α和水平角β；钻孔及帷幕注浆：根据设计孔位和钻孔参数由止浆墙正立面朝围岩方向钻取注浆孔，并在注浆圈厚度范围内的注浆孔中喷注浆液以形成注浆圈。
Description
技术领域
本发明涉及隧道施工技术领域，特别地，涉及一种围岩外圈注浆加固方法。
背景技术
隧道作为地下线性建筑物，修建过程中不可避免地穿越不同水文地质、工程地质条件的裂隙、断层岩体，当隧道通过富水断层时，人为破坏了原有地下水的渗流条件，使隧道洞身成为地下水以不同形式向外排泄的地下廊道，进而形成涌水灾害。近年来，山岭隧道修建过程中为保护隧道周边地下水资源和环境，防排水设计遵循“以堵为主，限量排放”的原则，此时衬砌将承受巨大的水压力，对隧道衬砌受力与变形极为不利，因此应对围岩进行注浆止水，使注浆形成的止水圈分担相当大的一部分水压力，从而减小衬砌外水压力及渗流量。
针对穿越高压富水断层隧道的全断面帷幕注浆，因需要抵抗高渗水压力，为安全穿越，须增加注浆加固圈厚度，但增加加固圈的厚度相当于提高了隧道衬砌结构所处环境的刚度，当后期矿山法施工中的爆破阶段产生的震动荷载、运营期列车产生的震动荷载、高烈度地震区发生地震而产生的震动荷载等动力荷载直接施加在被加固圈包围的衬砌结构上时，衬砌的变形由于被限制，从而极大增加其受力，产生裂缝，对隧道的安全极为不利。
发明内容
本发明提供了一种围岩外圈注浆加固方法，以解决现有的围岩注浆加固结构存在的容易因震动载荷使衬砌产生裂缝进而对隧道安全产生极为不利影响的技术问题。
本发明采用的技术方案如下：
一种围岩外圈注浆加固方法，包括以下步骤：围岩情况预报：根据现场出水情况，采用超前地质预报手段对掌子面前方的围岩情况进行预报；止浆墙修筑：在掌子面处修筑紧贴掌子面的止浆墙；缓冲层厚度C1和注浆圈厚度C2确定：根据预报的围岩情况确定C1，C1＝0.3m～1.0m；根据公式：C1＝r2-r1，确定缓冲层外径r2；根据公式：
和
确定注浆圈外径rg；根据公式：C2＝rg-r2，确定注浆圈厚度C2，其中：r0为衬砌内径，r1为衬砌外径，r2为缓冲层外径，rg为注浆圈外径，H为静水面至隧道中心的高度；Ks为衬砌渗透系数，Kr为围岩或缓冲层渗透系数，Kg为注浆圈渗透系数，Q为隧道开挖后允许渗流量，Pl为衬砌外渗水压力允许值；孔位设计：根据预报的围岩情况在止浆墙的正立面上设计并标定出各注浆孔的起始孔位，在止浆墙前方围岩的单循环帷幕注浆长度范围内依次布设多个终孔断面，并根据浆液扩散半径在各终孔断面上设计出与起始孔位对应的注浆孔的终止孔位；钻孔参数计算：根据止浆墙与终孔断面的位置关系计算出钻取注浆孔的钻杆的仰角α和水平角β；钻孔及帷幕注浆：根据设计孔位和钻孔参数由止浆墙正立面朝围岩方向钻取注浆孔，并在注浆圈厚度范围内的注浆孔中喷注浆液以形成注浆圈。
进一步地，步骤“围岩情况预报”具体为：根据现场出水情况，采用地质雷达法、瞬变电磁法、超前水平钻孔法、隧道地质预报法中的一种或多种方法对掌子面前方的围岩情况进行预报，以综合判断断层位置与宽度、渗透水压力。
进一步地，步骤“止浆墙修筑”具体包括以下步骤：将基地采用机械为主、人工为辅的方式清理至基岩面；采用模筑混凝土施作，加入钢筋网片，并采用药卷锚杆进行植筋操作；采用钢支模板进行止浆墙的立模并浇筑，浇筑过程中在止浆墙内预留泄水孔引水及预埋补浆管。
进一步地，步骤“缓冲层厚度C1和注浆圈厚度C2确定”中，根据预报的围岩情况当围岩出水量越大、渗透水压力越大时，C1取值越大；根据公式：
和
获取两个rg值，取数值较大的rg值作为注浆圈外径值。
进一步地，步骤“钻孔参数计算”具体包括以下步骤：在起始孔位处构建X、Y、Z空间三维坐标系，其中，X1、Y1和Z1属于起始孔位的X、Y和Z三轴坐标，X2、Y2、Z2属于终止孔位的X、Y和Z三轴坐标；根据公式：
计算起始孔位与对应设置的终止孔位之间的钻孔直线与钻孔直线在XY平面内的投影线之间的夹角α；根据公式：
计算投影线与水平轴X之间的夹角β，则α为钻取注浆孔时钻杆的仰角，β为钻取注浆孔时钻杆的水平角。
进一步地，完成步骤“孔位设计”和“钻孔参数计算”之后，且在进行步骤“钻孔及帷幕注浆”之前，还包括步骤：孔口管安装：根据钻孔参数在止浆墙的起始孔位处安装对钻孔进行导向的孔口管；压水试验：对止浆墙进行压水试验检查止浆墙有无渗漏，孔口管有无松动，如止浆墙有渗漏，则重新加固止浆墙，如孔口管有松动，则重新加固孔口管。
进一步地，步骤“钻孔及帷幕注浆”具体包括以下步骤：注浆材料选取及注浆浆液配制；采取前进式分段注浆工艺进行钻孔及注浆；采用钻孔检查法对注浆效果进行检查。
进一步地，步骤“注浆材料选取及注浆浆液配制”中，帷幕注浆主要采用单液注浆，水泥浆+高性能混凝土，高性能混凝土掺量为15％～20％，其中，水泥浆：水泥灰采用425号普通硅酸盐水泥，水泥细度要求通过80um～100um方孔筛的筛余量不大于5％，水:水泥＝(0.8～1):1。
进一步地，步骤“前进式分段注浆工艺”具体包括以下步骤：钻孔：采取前进式分段钻孔方式钻孔，钻孔分段长度原则为：水量在0～10m3/h时分段长度为10m，水量在10～30m3/h时分段长度为5m，水量大于30m3/h时立即停止钻进；冲洗：每钻完一个分段长度的钻孔后对该钻孔进行冲洗；注浆：如该钻孔分段在隧道开挖轮廓线内或在缓冲层则不注浆，如钻孔分段在注浆圈内则进行注浆。
进一步地，步骤“采用钻孔检查法对注浆效果进行检查”具体为：根据注浆状况，选择注浆范围可能存在薄弱环节的注浆位置布设检查孔，对注浆效果进行钻孔检查，测定涌水量，如果每孔每延米涌水量大于0.15L/min或局部孔涌水量大于3L/min时，需要补充钻孔注浆，再次注浆直至达到设计要求为止，检查孔数量为注浆孔数量的5～10％。
本发明具有以下有益效果：
本发明围岩外圈注浆加固方法中，根据预报的围岩情况可确定缓冲层的厚度C1，根据公式C1＝r2-r1、
及C2＝rg-r2可确定注浆圈厚度C2，而衬砌内径r0、衬砌外径r1为设计已知值，则缓冲层外径r2及注浆圈外径rg均可知，再根据孔位设计和钻孔参数计算，则在钻孔及帷幕注浆过程中，可保证仅在注浆圈厚度范围内的注浆孔中喷注浆液形成注浆圈，而其余围岩及缓冲层的注浆孔为空孔，并未注射浆液加固，从而可在注浆圈与隧道开挖轮廓线之间形成缓冲层，避免了隧道开挖轮廓线处设置的隧道衬砌直接与注浆后刚度显著增强的注浆圈接触，降低了隧道衬砌周边环境的刚度，允许衬砌适度变形，降低衬砌受力，减少衬砌结构裂缝数量，增强耐久性，适用于地下工程穿越断层破碎带、高压富水地区的设计与施工，尤其对后期矿山法施工中的爆破阶段产生的震动荷载、运营期列车产生的震动荷载、高烈度地震区发生地震而产生的震动荷载等动力荷载适应性较强。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是采用本发明优选实施例的围岩外圈注浆加固方法进行全断面帷幕注浆的纵剖面示意图；
图2是图1的加固方法中钻杆仰角及水平角计算示意图；
图3是图1的加固方法中止浆墙正立面上注浆孔的布置示意图；
图4是采用本发明的加固方法施工出的全断面帷幕注浆效果示意图。
图例说明
10、止浆墙；20、缓冲层；30、注浆圈；40、终孔断面；50、隧道开挖轮廓线；60、注浆孔。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。
参照图1，本发明的优选实施例提供了一种围岩外圈注浆加固方法，包括以下步骤：
围岩情况预报：根据现场出水情况，采用超前地质预报手段对掌子面前方的围岩情况进行预报；
止浆墙10修筑：在掌子面处修筑紧贴掌子面的止浆墙10；
缓冲层20厚度C1和注浆圈30厚度C2确定：
根据预报的围岩情况确定C1，C1＝0.3m～1.0m；
根据公式：C1＝r2-r1，确定缓冲层20外径r2；
根据公式：
和
确定注浆圈30外径rg；
根据公式：C2＝rg-r2，确定注浆圈30厚度C2，其中：
r0为衬砌内径，r1为衬砌外径，r2为缓冲层20外径，rg为注浆圈30外径，H为静水面至隧道中心的高度；Ks为衬砌渗透系数，Kr为围岩或缓冲层20渗透系数，Kg为注浆圈30渗透系数，Q为隧道开挖后允许渗流量，Pl为衬砌外渗水压力允许值；
孔位设计：根据预报的围岩情况在止浆墙10的正立面上设计并标定出各注浆孔的起始孔位，在止浆墙10前方围岩的单循环帷幕注浆长度范围内依次布设多个终孔断面40，并根据浆液扩散半径在各终孔断面40上设计出与起始孔位对应的注浆孔的终止孔位；
钻孔参数计算：根据止浆墙10与终孔断面40的位置关系计算出钻取注浆孔的钻杆的仰角α和水平角β；
钻孔及帷幕注浆：根据设计孔位和钻孔参数由止浆墙10正立面朝围岩方向钻取注浆孔，并在注浆圈30厚度范围内的注浆孔中喷注浆液以形成注浆圈30。
本发明围岩外圈注浆加固方法中，根据预报的围岩情况可确定缓冲层20的厚度C1，根据公式C1＝r2-r1、
及C2＝rg-r2可确定注浆圈30厚度C2，而衬砌内径r0、衬砌外径r1为设计已知值，则缓冲层20外径r2及注浆圈30外径rg均可知，再根据孔位设计和钻孔参数计算，则在钻孔及帷幕注浆过程中，可保证仅在注浆圈30厚度范围内的注浆孔中喷注浆液形成注浆圈30，而其余围岩及缓冲层20的注浆孔为空孔，并未注射浆液加固，从而可在注浆圈30与隧道开挖轮廓线50之间形成缓冲层20，避免了隧道开挖轮廓线处设置的隧道衬砌直接与注浆后刚度显著增强的注浆圈30接触，降低了隧道衬砌周边环境的刚度，允许衬砌适度变形，降低衬砌受力，减少衬砌结构裂缝数量，增强耐久性，适用于地下工程穿越断层破碎带、高压富水地区的设计与施工，尤其对后期矿山法施工中的爆破阶段产生的震动荷载、运营期列车产生的震动荷载、高烈度地震区发生地震而产生的震动荷载等动力荷载适应性较强。
可选地，步骤“围岩情况预报”具体为：
根据现场出水情况，采用地质雷达法、瞬变电磁法、超前水平钻孔法、隧道地质预报TGP法中的一种或多种方法对掌子面前方的围岩情况进行预报，以综合判断断层位置与宽度、渗透水压力。
可选地，如图1所示，步骤“止浆墙10修筑”具体包括以下步骤：
将基地采用机械为主、人工为辅的方式清理至基岩面；
采用模筑混凝土施作，加入钢筋网片，并采用药卷锚杆进行植筋操作；
采用钢支模板进行止浆墙10的立模并浇筑，浇筑过程中在止浆墙10内预留泄水孔引水及预埋补浆管。
具体地，止浆墙10施作前先将基地采用机械为主、人工为辅清理至基岩面；然后再植筋，植筋操作时，采用C30模筑混凝土施作，加入钢筋网片，并采用Φ22mm、长3m、间距1.5m的药卷锚杆植筋；植筋后进行止浆墙10立模浇筑砼施工，混凝土浇筑必须振捣密实，防止漏浆，止浆墙10分多次进行浇筑，每次浇筑高度为1.2m～2m，采用钢支模板进行止浆墙10的浇筑，模板采用对拉螺栓，并设置剪刀撑；浇注时，首先在底板浇筑10cm找平铺底，防止底板渗水，然后浇筑墙身基础混凝土，浇筑过程中在止浆墙10内预留泄水孔引水，并在止浆墙10浇筑至拱顶50cm时，在拱顶及拱肩位置每隔1.5m预埋补浆管，防止拱顶部分混凝土浇注效果不好，可进行补浆堵漏，浇筑难以进行时，可采用喷射混凝土进行封顶。
具体地，止浆墙10厚度根据所测涌水压力确定，当涌水压力P<2.0Mpa时，采用2m厚；当涌水压力2.0Mpa≤P≤5.0Mpa时，采用5m厚；当涌水压力P>5.0Mpa时，属于非常危险地段，止浆墙10厚度须专项设计。
可选地，步骤“缓冲层20厚度C1和注浆圈30厚度C2确定”中，
根据公式：C1＝2*s/n，其中，s为通过地质勘察得出的断层最大水平错动量,n为围岩空隙率，获取缓冲层20的厚度C1。
根据公式：
和
获取两个rg值，取数值较大的rg值作为注浆圈30外径值，确保注浆圈30和缓冲层20具有足够的厚度，进而保证隧道加固可靠、施工安全。
具体地，该公式中，r0、r1、H、Ks、Kr、Kg、Q及Pl均为设计已知值，其中，Ks、Kr、Kg的单位为m·s-1。
可选地，如图2和图3所示，步骤“钻孔参数计算”具体包括以下步骤：
在起始孔位处构建X、Y、Z空间三维坐标系，，其中，X1、Y1和Z1属于起始孔位的X、Y和Z三轴坐标，X2、Y2、Z2属于终止孔位的X、Y和Z三轴坐标，如图2所示；
根据公式：
计算起始孔位与对应设置的终止孔位之间的钻孔直线与钻孔直线在XY平面内的投影线之间的夹角α；
根据公式：
计算投影线与水平轴X之间的夹角β，则α为钻取注浆孔时钻杆的仰角，β为钻取注浆孔时钻杆的水平角。
本可选方案具体实施例中，单循环帷幕注浆长度40m，开挖5m，布设15m、23m、31m、40m共计4个终孔断面40，根据止浆墙10与注浆终孔断面40的位置关系，计算钻杆仰角与水平角，仰角
水平角
可选地，完成步骤“孔位设计”和“钻孔参数计算”之后，且在进行步骤“钻孔及帷幕注浆”之前，还包括步骤：
孔口管安装：根据钻孔参数在止浆墙10的起始孔位处安装对钻孔进行导向的孔口管；
压水试验：对止浆墙10进行压水试验检查止浆墙10有无渗漏，孔口管有无松动，如止浆墙10有渗漏，则重新加固止浆墙10，如孔口管有松动，则重新加固孔口管。
具体地，孔口管采用Φ108mm，δ＝6mm的无缝钢管加工，管长4m，孔口管外壁缠绕50cm～80cm长的麻丝成纺锤型，孔口管安装时，采用钻机冲击由止浆墙10朝围岩方向安设至3.8m，外露20cm，并用锚固剂锚固以保证孔口管安设牢固不漏浆，待凝固12小时以上再进行下一步的钻孔操作，孔口管起着导向作用，钻孔安装时要根据钻孔参数控制好安装角度。进一步地，固结孔口管时采用双液浆，水:水泥＝(0.8～1):1，水泥:砂浆＝1:1，水泥采用425号普通硅酸盐水泥，水泥细度要求通过80um～100um方孔筛的筛余量不大于5％，水玻璃浓度采用30～45波美度。
具体地，压水试验步骤：止浆墙10通过补浆管加固完成半小时后，关停泄水孔检查止浆墙10有无渗漏，孔口管有无松动现象，如止浆墙无渗漏则进行后续帷幕注浆操作，如仍有渗水，则重新加固止浆墙10，关停泄水孔时注意观察止浆墙10和孔口管安装情况，如有异常，立即停止试验，待查明原因并处理后再进行试验。
可选地，如图3和图4所示，步骤“钻孔及帷幕注浆”具体包括以下步骤：
注浆材料选取及注浆浆液配制；
采取前进式分段注浆工艺进行钻孔及注浆；
采用钻孔检查法对注浆效果进行检查。
本可选方案中，步骤“注浆材料选取及注浆浆液配制”中，帷幕注浆主要采用单液注浆，水泥浆+高性能混凝土HPC，水:水泥灰＝(0.8～1):1，高性能混凝土掺量为15％～20％，其中，水泥浆：水泥灰采用425号普通硅酸盐水泥，水泥细度要求通过80um～100um方孔筛的筛余量不大于5％，水：水泥＝(0.8～1)：1。注浆方式及顺序步骤：采用前进式分段注浆工艺进行注浆，浆液扩散半径为2m；注浆顺序按“由外到内、由上到下、间隔跳孔、先稀后密”的原则进行，防止串浆。
本可选方案中，步骤“前进式分段注浆工艺”具体包括以下步骤：
钻孔：采取前进式分段钻孔方式钻孔，钻孔分段长度原则为：水量在0～10m3/h时分段长度为10m，水量在10～30m3/h时分段长度为5m，水量大于30m3/h时立即停止钻进；
冲洗：每钻完一个分段长度的钻孔后对该钻孔进行冲洗；
注浆：如该钻孔分段在隧道开挖轮廓线50内或在缓冲层20则不注浆，如钻孔分段在注浆圈30内则进行注浆。
具体地，进行“钻孔”操作时，在止浆墙10的正立面上放出注浆孔的起始孔位，并用油漆标定，调整钻杆的仰角和水平角，移动钻机，将钻头对准所标起始孔位，将棱镜放在钻杆的尾端，用全站仪检查钻杆的姿态并调整，采取前进式分段注浆工艺进行钻孔施工，钻孔分段长度原则为：水量在0～10m3/h时分段长度为10m，水量在10～30m3/h时分段长度为5m，水量大于30m3/h时立即停止钻进。
具体地，进行“冲洗”操作时，每钻完一个分段长度的钻孔后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；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。
具体地，进行“注浆”操作时，如该钻孔分段在隧道开挖轮廓线50内或在缓冲层20则不注浆，如钻孔分段在注浆圈30内则进行注浆以形成注浆圈30，从而在注浆圈30与隧道开挖轮廓线50之间形成缓冲层20。进一步地，注浆结束标准步骤为：注浆终压为静水压力的2～3倍，单孔注浆过程中，压力逐渐上升，流量逐渐下降，当注浆压力达到注浆终压并稳压10min后，即可结束该孔注浆，当设计的所有注浆孔均达到注浆结束标准，无漏注现象则全段结束注浆。
可选地，步骤“采用钻孔检查法对注浆效果进行检查”具体为：
根据注浆状况，选择注浆范围可能存在薄弱环节的注浆位置布设检查孔，对注浆效果进行钻孔检查，测定涌水量，如果每孔每延米涌水量大于0.15L/min或局部孔(也可是局部范围内的单个孔)涌水量大于3L/min时，需要补充钻孔注浆，再次注浆直至达到设计要求为止，检查孔数量为注浆孔数量的5～10％。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种围岩外圈注浆加固方法，其特征在于，包括以下步骤：
围岩情况预报：根据现场出水情况，采用超前地质预报手段对掌子面前方的围岩情况进行预报；
止浆墙(10)修筑：在掌子面处修筑紧贴掌子面的止浆墙(10)；
缓冲层(20)厚度C1和注浆圈(30)厚度C2确定：
根据预报的围岩情况确定C1，C1＝0.3m～1.0m；
根据公式：C1＝r2-r1，确定缓冲层(20)外径r2；
根据公式：
和
确定注浆圈(30)外径rg；
根据公式：C2＝rg-r2，确定注浆圈(30)厚度C2，其中：
r0为衬砌内径，r1为衬砌外径，r2为缓冲层(20)外径，rg为注浆圈(30)外径，H为静水面至隧道中心的高度；Ks为衬砌渗透系数，Kr为围岩或缓冲层(20)渗透系数，Kg为注浆圈(30)渗透系数，Q为隧道开挖后允许渗流量，Pl为衬砌外渗水压力允许值；
孔位设计：根据预报的围岩情况在止浆墙(10)的正立面上设计并标定出各注浆孔的起始孔位，在止浆墙(10)前方围岩的单循环帷幕注浆长度范围内依次布设多个终孔断面(40)，并根据浆液扩散半径在各终孔断面(40)上设计出与起始孔位对应的注浆孔的终止孔位；
钻孔参数计算：根据止浆墙(10)与终孔断面(40)的位置关系计算出钻取注浆孔的钻杆的仰角α和水平角β；
钻孔及帷幕注浆：根据设计孔位和钻孔参数由止浆墙(10)正立面朝围岩方向钻取注浆孔，并仅在注浆圈(30)厚度范围内的注浆孔中喷注浆液以形成注浆圈(30)，而其余围岩及缓冲层的注浆孔为空孔，并未注射浆液加固，从而可在注浆圈(30)与隧道开挖轮廓线之间形成缓冲层。
2.根据权利要求1所述的围岩外圈注浆加固方法，其特征在于，步骤“围岩情况预报”具体为：
根据现场出水情况，采用地质雷达法、瞬变电磁法、超前水平钻孔法、隧道地质预报(TGP)法中的一种或多种方法对掌子面前方的围岩情况进行预报，以综合判断断层位置与宽度、渗透水压力。
3.根据权利要求1所述的围岩外圈注浆加固方法，其特征在于，步骤“止浆墙(10)修筑”具体包括以下步骤：
将基地采用机械为主、人工为辅的方式清理至基岩面；
采用模筑混凝土施作，加入钢筋网片，并采用药卷锚杆进行植筋操作；
采用钢支模板进行止浆墙(10)的立模并浇筑，浇筑过程中在止浆墙(10)内预留泄水孔引水及预埋补浆管。
4.根据权利要求1所述的围岩外圈注浆加固方法，其特征在于，步骤“缓冲层(20)厚度C1和注浆圈(30)厚度C2确定”中，
根据预报的围岩情况当围岩出水量越大、渗透水压力越大时，C1取值越大；
根据公式：
和
获取两个rg值，取数值较大的rg值作为注浆圈(30)外径值。
5.根据权利要求1所述的围岩外圈注浆加固方法，其特征在于，步骤“钻孔参数计算”具体包括以下步骤：
在起始孔位处构建X、Y、Z空间三维坐标系，其中，X1、Y1和Z1属于起始孔位的X、Y和Z三轴坐标，X2、Y2、Z2属于终止孔位的X、Y和Z三轴坐标；
根据公式：
计算起始孔位与对应设置的终止孔位之间的钻孔直线与钻孔直线在XY平面内的投影线之间的夹角α；
根据公式：
计算投影线与水平轴X之间的夹角β，则α为钻取注浆孔时钻杆的仰角，β为钻取注浆孔时钻杆的水平角。
6.根据权利要求1所述的围岩外圈注浆加固方法，其特征在于，完成步骤“孔位设计”和“钻孔参数计算”之后，且在进行步骤“钻孔及帷幕注浆”之前，还包括步骤：
孔口管安装：根据钻孔参数在止浆墙(10)的起始孔位处安装对钻孔进行导向的孔口管；
压水试验：对止浆墙(10)进行压水试验检查止浆墙(10)有无渗漏，孔口管有无松动，如止浆墙(10)有渗漏，则重新加固止浆墙(10)，如孔口管有松动，则重新加固孔口管。
7.根据权利要求1所述的围岩外圈注浆加固方法，其特征在于，步骤“钻孔及帷幕注浆”具体包括以下步骤：
注浆材料选取及注浆浆液配制；
采取前进式分段注浆工艺进行钻孔及注浆；
采用钻孔检查法对注浆效果进行检查。
8.根据权利要求7所述的围岩外圈注浆加固方法，其特征在于，
步骤“注浆材料选取及注浆浆液配制”中，帷幕注浆主要采用单液注浆，
水泥浆+高性能混凝土(HPC)，高性能混凝土掺量为15％～20％，
其中，水泥浆：水泥灰采用425号普通硅酸盐水泥，水泥细度要求通过80um～100um方孔筛的筛余量不大于5％，水:水泥＝(0.8～1):1。
9.根据权利要求7所述的围岩外圈注浆加固方法，其特征在于，步骤“前进式分段注浆工艺”具体包括以下步骤：
钻孔：采取前进式分段钻孔方式钻孔，钻孔分段长度原则为：水量在0～10m3/h时分段长度为10m，水量在10～30m3/h时分段长度为5m，水量大于30m3/h时立即停止钻进；
冲洗：每钻完一个分段长度的钻孔后对该钻孔进行冲洗；
注浆：如该钻孔分段在隧道开挖轮廓线(50)内或在缓冲层(20)则不注浆，如钻孔分段在注浆圈(30)内则进行注浆。
10.根据权利要求7所述的围岩外圈注浆加固方法，其特征在于，步骤“采用钻孔检查法对注浆效果进行检查”具体为：
根据注浆状况，选择注浆范围可能存在薄弱环节的注浆位置布设检查孔，对注浆效果进行钻孔检查，测定涌水量，如果每孔每延米涌水量大于0.15L/min或局部孔涌水量大于3L/min时，需要补充钻孔注浆，再次注浆直至达到设计要求为止，检查孔数量为注浆孔数量的5～10％。
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