[發明專利]全斷面封閉擠壓注漿法

無效

• 申請號: 201110067102.1
• 申請日: 2011-03-21
• 公開（公告）號: CN102182470A
• 公開（公告）日: 2011-09-14
• 發明（設計）人: 周順華;賈劍;王炳龍
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: E21D11/10
• 分類號: E21D11/10
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 張磊

技術領域

本發明設計涉及隧道施工輔助方法，具體涉及一種全斷面封閉擠壓注漿法。

背景技術

在淺埋暗挖的施工過程中，有時圍巖的自穩能力較差，甚至沒有自穩能力，為了穩定工作面，確保施工的安全，需要在開挖前進行注漿加固，增強圍巖的強度和穩定性，改變圍巖的松散結構，提高粘結力和內摩擦角，封閉裂隙，使巖體強度顯著提高。目前，注漿加固的機理主要包括滲透注漿、劈裂注漿、壓密注漿、高壓噴灌注漿，不同的注漿機理適用于不同的地質條件。對于顆粒較細的黏土質不透水（漿）、孔隙率低、強度差的地層，宜采用高壓漿液強行擠壓孔周的劈裂注漿法，在注漿壓力的作用下，漿液作用的周圍土體被劈裂形成裂縫，通過土體中形成的漿液脈狀固結作用對黏土層起到擠壓加固和增加高強夾層加固作用，以提高地層強度和穩定性。采用的注漿加固方法主要有：超前小導管注漿、超前帷幕注漿等，這些注漿方法在一定程度上起到了穩定隧道圍巖的效果，但是注漿后僅在隧道周邊形成筒狀加固圈，一旦遇到強度低、孔隙率低、透水性差、高靈敏度、可注漿性差的地層時，很難保證掌子面的穩定，間接地也影響了管棚與格柵拱架等支護措施效應的發揮，從而使得隧道開挖引起的地表沉降不易控制，而本發明設計意在穩定掌子面，有效的解決了這一問題。

發明內容

本發明設計的目的是根據上述現有技術的不足之處，提出一種全斷面封閉擠壓注漿加固的方法，主要設計有掌子面止漿墻、注漿孔、排檢孔。止漿墻能夠提高注漿孔、排檢孔的打設精度，也能夠防止由于注漿壓力過大掌子面出現冒漿現象。在注漿孔之間布置若干排檢孔，以利于軟土地層中的孔隙水在注漿過程中受到擠壓時的順利排出和取芯檢查掌子面注漿效果。排檢孔長度超過注漿孔長度一定距離，以使后期巖土體取芯檢查掌子面注漿效果更加準確。

本發明設計在軟弱地層具有良好的穩定掌子面的能力，能夠保證隧道施工安全與結構安全。

本發明提出的全斷面封閉擠壓注漿方法，具體步驟如下：

在掌子面施作止漿墻，通過止漿墻對掌子面進行封閉，在止漿墻全斷面均勻布設注漿孔，對位于止漿墻周邊的注漿孔打設時向外傾斜3°~6°，注漿孔內插入注漿管，開挖后要保證掌子面注漿管留有搭接長度，以滿足下循環隧道開挖時掌子面封閉性；排檢孔徑向上與注漿孔間隔布置，排檢孔打設深度長于注漿孔打設深度；采用全孔分段后退式劈裂注漿法進行掌子面封裝擠壓注漿，漿液凝固時間為20min~40min，若進行一次注漿，掌子面深孔注漿壓力為0.8~1.5MPa；若進行二次注漿，第一次注漿壓力為0.6~0.8MPa，第二次注漿壓力為1.0~1.5MPa。掌子面封閉擠壓注漿后，隧道開挖預留一定厚度作為下一循環的止漿墻，起到封閉掌子面以及保證掌子面注漿體連續性的作用。

本發明中，所述止漿墻采用網噴混凝土。

本發明中，所述注漿管采用PVC袖閥管（劈裂注漿管）。

本發明中，所述注漿孔采用HC-T漿液（凝膠時間可控注漿材料）。

本發明中，所述注漿順序為從周邊向內圈依次注漿。

本發明設計的優點是，施工簡單、成本不高，能夠保證隧道掌子面在強度低、自穩性差的軟土地層中的穩定。注漿導致土體壓力過高時水分可以通過排檢孔排除，減小土體孔隙水壓力，增加土體有效應力，實現注漿壓密穩定掌子面的效果。通過掌子面排檢孔取芯，可以及時了解注漿對地層的加固效果。

附圖說明

圖1為本發明設計橫斷面注漿孔、排檢孔布置圖。

圖2為本發明設計縱斷面注漿范圍示意圖。

圖3為注漿施工工序圖。

圖中標號：1為注漿孔，2為排檢孔，3為止漿墻，4為初期支護。

具體實施方式

以下結合附圖通過實施例對本發明設計特征及其它相關特征作進一步詳細說明，以便于同行業技術人員的理解：

附圖1-2中標號1-4代表的是注漿孔1、排檢孔2、止漿墻3、初期支護4。

附圖1為本發明設計全斷面封閉擠壓注漿法孔位布置圖。由圖1可見，該全斷面擠壓注漿法由注漿孔1、排檢孔2組成，注漿孔1全斷面布置，在注漿孔1之間布設有排檢孔2，所述排檢孔2兼有排水與檢查的作用。在隧道初期支護4對隧道圍巖的加固作用下，注漿孔1內的漿液注入到掌子面軟弱地層中，起到改變土體松散結構的作用，實現了掌子面土體的注漿擠壓壓密效果，當土體中的壓力過高時，土體中的水分受到擠壓時又能通過排檢孔2排出，減小土體孔隙水壓力，增加土體有效應力，從而達到穩定掌子面的功效，排檢孔2還可以在注漿后取芯檢查注漿效果。