[發明專利]利用隧道圍巖地質參數和設置分流孔的注漿堵水方法

無效

• 申請號: 201010133687.8
• 申請日: 2010-03-24
• 公開（公告）號: CN101793154A
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發明（設計）人: 鄭保才;程文斌;孟慶明;何超;辛振省;胡國偉;韓磊
• 申請（專利權）人: 中鐵三局集團有限公司
• 主分類號: E21D11/38
• 分類號: E21D11/38;E21D11/04
• 代理公司: 山西太原科衛專利事務所 14100
• 代理人: 朱源

技術領域

本發明涉及土木工程中隧道施工領域，具體涉及利用隧道圍巖地質參數和設置分流孔的注漿堵水方法。

背景技術

隨著目前國內鐵路等基礎設施建設的大規模展開，在巖溶及地質復雜地區修建長大隧道已勢在必行，而復雜地質條件諸如巖溶水、裂隙水、軟弱圍巖等已成為影響隧道施工質量安全所面臨的主要問題。

目前，注漿技術在處理一些諸如地下結構防滲、堵水、改善隧道圍巖力學性能等方面發揮著巨大作用。但是由于現有的注漿技術僅注重注漿材料和注漿機械，使得在長大富水隧道開挖過程中存在大股的高壓裂隙水，水量集中且水壓較大時，利用現有的水泥漿、雙液漿徑向注漿技術時，存在跑漿現象嚴重，封堵效果不明顯的問題，不能滿足現場工程需要，嚴重影響隧道施工質量安全，而目前依然沒有一種理想的對高壓裂隙水的注漿堵水方法。

發明內容

本發明是為了解決在長大富水隧道存在大股的高壓裂隙水，水量集中且水壓較大時，利用現有的注漿技術注漿時，存在跑漿現象嚴重，封堵效果不明顯的問題，而提供了一種利用隧道圍巖地質參數和設置分流孔的注漿堵水方法。

本發明是通過以下技術方案實現的：

利用隧道圍巖地質參數和設置分流孔的注漿堵水方法，包括以下步驟：

(1)鉆設分流孔：在隧道巖壁集中涌水處附近1m以內完整的巖壁上鉆設與集中涌水處裂隙相通的分流孔；

(2)堵塞隧道表面集中涌水處裂隙周圍的滲水巖隙；

(3)鉆設注漿孔：用地質羅盤測出集中涌水處裂隙與隧道壁的交角α，在集中涌水處兩側5～10m的距離處鉆設與集中涌水處裂隙相通的注漿孔，注漿孔的位置設在分流孔下方，相鄰兩個注漿孔的間距為1～2m，且滿足H+L＞S×V，

式中：

H-注漿孔深度；L-注漿孔與裂隙交點沿裂隙到巖層表面的距離；

S-注漿孔內所注漿液凝結時間；V-水流速度；

(4)徑向注漿：在隧道軸向方向距集中涌水處最遠的注漿孔外側2～3m內無水處進行徑向注漿(即垂直于隧道壁方向注漿)，從而在集中涌水處裂隙兩側形成止水帷幕；

(5)注漿孔注漿：根據注漿孔孔深H，首先對注漿孔孔深H小的注漿孔進行注漿，然后對注漿孔的孔深H大的注漿孔注漿；

(6)分流孔注漿：采用高膨脹性化學漿液進行注漿。

進一步地，所述分流孔直徑為0.5～0.9m。

所述堵塞表面巖隙時使用快凝膨脹水泥。

所述注漿孔孔深為3～5m。

所述注漿孔、分流孔孔口安裝孔口管，用堵漏劑錨固孔口管，在孔口管外端安裝控制閥門。

所述注漿孔注漿，分流孔注漿時，注漿壓力＝水壓+1.5～3mpa。

本發明充分利用隧道圍巖自身的地質條件及參數，合理布置分流孔和注漿孔，解決由于高壓裂隙水導致的跑漿等問題，能顯著降低施工成本和保證施工安全，封堵高壓股狀裂隙水效果明顯。

附圖說明

圖1為注漿孔布置示意圖

圖2為鉆設分流孔和注漿孔示意圖

圖3為孔深小的注漿孔注漿示意圖

圖4為孔深大的注漿孔注漿示意圖

圖5為分流孔注漿示意圖

圖中：1-集中涌水處裂隙、2-分流孔、3-注漿孔、4-注漿孔。

具體實施方式

實施例1

利用隧道圍巖地質參數和設置分流孔的注漿堵水方法，包括以下步驟：

(1)鉆設分流孔：如圖2所示，在巖壁集中涌水處附近1m以內完整的巖壁上鉆設與集中涌水處裂隙相通的分流孔，分流孔根據水量大小，直徑為50mm(也可以是60mm，90mm)，孔深3m(也可以是4m、5m)，分流孔孔口安裝孔口管，孔口管選用與分流孔匹配的鋼管，孔口管外端設螺絲扣，安裝孔口管前用麻坯將絲扣一頭纏緊纏牢，用大錘將孔口管砸進井壁內，采用堵漏劑錨固孔口管，在外端安裝控制閥門；

(2)堵塞隧道表面滲水巖隙：利用快凝膨脹水泥堵塞集中涌水處裂隙表面巖隙，減少涌水面積，把股水控制在分流孔內；

(3)鉆設注漿孔：如圖1和圖2所示，用地質羅盤測出集中涌水處裂隙與隧道的交角α，在集中涌水處兩側5～10m的距離鉆設與集中涌水處裂隙相通的注漿孔，相鄰注漿孔間距1m，且滿足H+L＞S×V，

式中：

H-注漿孔深度；L-注漿孔與裂隙交點沿裂隙到巖層表面的距離；

S-漿液凝結時間；V-水流速度；

注漿孔孔口安裝孔口管，孔口管選用與注漿孔和分流孔匹配的鋼管，孔口管外端設螺絲扣，安裝孔口管前用麻坯將絲扣一頭纏緊纏牢，用大錘將孔口管砸進井壁內，采用堵漏劑錨固孔口管，在外端安裝控制閥門；