[發明專利]擾動置換擠密注漿施工方法

在審

• 申請號: 201910074829.9
• 申請日: 2019-01-25
• 公開（公告）號: CN109736845A
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發明（設計）人: 彭峰;張繼昶
• 申請（專利權）人: 北京瑞威世紀鐵道工程有限公司
• 主分類號: E21D11/10
• 分類號: E21D11/10;E21D9/00
• 代理公司: 北京獻智知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11434
• 代理人: 楊獻智;趙丹

本發明公開了一種擾動置換擠密注漿施工方法，包括：于待注漿區段的地表處間隔標定出呈梅花狀的若干個注漿孔位；于其中的一個注漿孔位進行高壓風鉆孔至設計深度以擾動破壞待注漿區段的地層原有結構并形成注漿孔，注漿孔的直徑設定為80～100毫米；在注漿孔中依次分節下放注漿管至注漿孔的末端后，在注漿管與注漿孔之間注入配置好的套殼料；利用注漿芯管對注漿管進行高壓注漿以進行置換和擠密固結過程，在高壓注漿過程中，注漿壓力設定為8～10兆帕；以及重復上述步驟，直至完成待注漿區段的擾動置換擠密注漿過程。通過高壓風鉆孔，預先擾動破壞粉細砂地層原有致密結構，使地層略微松散，再高壓注入細顆粒漿液，進行置換和擠密固結，達到了堵水加固的效果。

技術領域

本發明涉及隧道工程技術領域，尤其涉及一種用于堵水加固富水粉細砂地層的注漿施工方法。

背景技術

飽和動態含水的富水粉細砂層是隧道與地下工程軟巖富水地層施工的一大難題，在這種地層中開挖隧道施工時極易發生涌水和涌砂等工程災害。注漿技術是隧道及地下工程施工中處理軟弱圍巖和富水地層的重要輔助方法。但在富水粉細砂地層中，由于原地層顆粒很細，滲透和填充注漿的機理均不能適用。

目前，在富水粉細砂地層中通常采用劈裂注漿進行堵水加固，但是劈裂注漿機理雖然在超高注漿壓力下可以發生，但因粉細砂層非常致密，劈裂均漿脈數量少，不能有效形成盤錯形態，堵水效果差。

如中國專利申請201310576180.3號公開的一種富水粉細砂地層動態化注漿施工方法，包括：根據地層及地下水情況將整個注漿范圍由外至內依次分為止水區、止水加固區及加固區；檢測地層參數進行施工準備；根據地層參數配置止水漿液，對止水區進行注漿止水；根據地層參數配置止水兼加固地層漿液，對止水加固區進行注漿止水并加固地層；根據地層參數配置加固地層漿液，對加固區進行注漿加固地層；對隧道待開挖區進行水壓試驗，檢驗滲透系數,并對土體強度進行檢驗，檢查注漿效果；于檢查結果為注漿效果良好時，進行隧道開挖，于檢查結果為注漿效果不好時，查出注漿薄弱環節，對注漿薄弱環節針對性進行補充注漿。但是，該發明依然存在以下缺點或不足：(1)、該方法沒有公開如何進行注漿加固的過程和方法；(2)、直接進行注漿，注漿滲透效果差，堵水加固效果不顯著。

因此，提供一種適合于富水粉細砂地層的堵水加固的擾動置換擠密注漿施工方法成為業內急需解決的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種擾動置換擠密注漿施工方法，其通過高壓風鉆孔，預先擾動破壞粉細砂地層原有致密結構，使地層略微松散，再高壓注入細顆粒漿液，進行置換和擠密固結，解決了富水粉細砂地層堵水效果差的問題，增強地層的整體穩定性。

為了實現上述目的，本發明提供了一種擾動置換擠密注漿施工方法，包括：(1)、于待注漿區段的地表處間隔標定出呈梅花狀的若干個注漿孔位；(2)、于其中的一個注漿孔位進行高壓風鉆孔至設計深度以擾動破壞待注漿區段的地層原有結構并形成注漿孔，注漿孔的直徑設定為80～100毫米；(3)、在注漿孔中依次分節下放注漿管至注漿孔的末端后，在注漿管與注漿孔之間注入配置好的套殼料；利用注漿芯管對注漿管進行高壓注漿以進行置換和擠密固結過程，在高壓注漿過程中，注漿壓力設定為8～10兆帕；以及(4)重復步驟(2)和(3)，直至完成待注漿區段的擾動置換擠密注漿過程。

優選地，在步驟(1)中，相鄰兩個注漿孔位之間的距離設定為2～3米，更優選地，相鄰兩個注漿孔位之間的距離設定為1～2米，從而有效破壞粉細砂地層的原有致密結構，松散地層，便于后續的注漿堵水效果。

優選地，在步驟(2)中，高壓風的壓力設定為2～5個標準大氣壓，更優選地，高壓風的壓力設定為3～4個標準大氣壓。

可選擇地，在步驟(2)中，進行高壓風鉆孔的風管鉆頭的周壁上排布有若干個出風口，風管鉆頭的轉速設定為10～20轉/分。

優選地，出風口呈螺旋狀排布。