專利名稱：：一種隧道信息化跟蹤精確注漿方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及隧道注漿領(lǐng)域，具體為一種隧道信息化跟蹤注漿方法。
背景技術(shù)：
：當(dāng)今隨著工程建設(shè)的發(fā)展，復(fù)雜地區(qū)隧道修建技術(shù)獲得了重大提升，隧道全斷面超前注漿作為應(yīng)對復(fù)雜地質(zhì)的有效施工手段，在巖溶高風(fēng)險隧道和高壓富水?dāng)鄬邮┕ぶ邪l(fā)揮著越來越重要的作用，實際應(yīng)用過程中，注漿設(shè)計如何與地質(zhì)緊密結(jié)合、合理優(yōu)化、提高功效、節(jié)約投資一直是制約其推廣使用的重要因素。傳統(tǒng)全斷面超前帷幕注漿是由內(nèi)向外堵水，設(shè)計加固圈厚，全斷面布孔，鉆眼數(shù)量多，施工工期長，一循環(huán)注漿施工約需45天，時間長，投入大；該注漿方法沒有與地質(zhì)條件緊密結(jié)合，注漿效果評定標準與地質(zhì)適用性確定難；注漿薄弱區(qū)界定與處置困難。導(dǎo)致許多工程由于考慮工程工期、投資，轉(zhuǎn)而采用其它方法，導(dǎo)致工程受阻實例層出不窮。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明為了解決現(xiàn)有隧道注漿采用傳統(tǒng)的帷幕注漿法，存在加固圈厚、鉆眼數(shù)量多、施工工期長等問題，提供一種隧道信息化跟蹤精確注漿方法。本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種隧道信息化跟蹤精確注漿方法，包括以下步驟(1)止?jié){墻施作(2)設(shè)置孔口管、注漿管(3)測量鉆孔涌水(4)壓水試驗(5)布孔、鉆孔作業(yè)A、先施作3-5個作為外圈孔的超前地質(zhì)探孔，分布在拱頂、拱腰及拱腳處，根據(jù)超前地質(zhì)探孔的監(jiān)測結(jié)果探明實際地質(zhì)情況及水文條件，優(yōu)化后續(xù)布孔設(shè)計；B、施作其余外圈孔，為環(huán)形布置，注漿加固圈厚度為3.55m，相鄰?fù)馊组_孔間距為1.5m，終孔間距為3m；C、施作至少一層內(nèi)圈孔，在外圈孔內(nèi)側(cè)呈環(huán)形布置，注漿加固圈厚度為1.52m，相鄰?fù)馊组_孔間距為1.5m，終孔間距為3m；D、施作工作面穩(wěn)定孔，在工作面上半斷面按照相鄰孔之間上下左右間距均為1.5m、且為梅花形的原則布孔；在工作面下半斷面按照相鄰孔之間上下左右間距均為3.0m、且為梅花形的原則布孔；E、施作檢查孔，根據(jù)上述外圈孔、內(nèi)圈孔、工作面穩(wěn)定孔的涌水量和注漿量分析結(jié)果，布置檢查孔，主要布置在地質(zhì)條件差或注漿薄弱區(qū)域的異常孔附近，采用一個異?？字車贾脙蓚€檢查孔的原則；F、施作管棚孔，在開挖輪廓線外拱部90°120°范圍內(nèi)布孔，布設(shè)間距4050cm，外插角5°7°；上述步驟中，內(nèi)圈孔的層數(shù)根據(jù)注漿、堵水效果確定；超前地質(zhì)探孔兼注漿孔和檢查孔，三孔合一，內(nèi)圈孔兼外圈孔的檢查孔，工作面穩(wěn)定孔兼內(nèi)圈孔的檢查孔，檢查孔兼補充注漿孔，管棚孔兼周邊補充注漿孔；(6)注漿作業(yè)Α、注漿順序注漿過程按照外堵裂隙、內(nèi)固圍巖，由外及內(nèi)、間隔跳孔(例如對于外圈孔和內(nèi)圈孔來說，先對序號為1、3、5、7等孔進行注漿，再對2、4、6、8等孔進行注漿，這樣，后者可作為前者的檢查孔，檢查其注漿效果)的約束法進行注漿順序控制，具體注漿順序依次為超前地質(zhì)探孔_其余外圈孔_內(nèi)圈孔_工作面穩(wěn)定孔_檢查孔_管棚孔，注漿過程中，內(nèi)層孔作為外層孔的檢查孔，相鄰孔互為檢查孔；B、注漿方式采用前進式分段注漿，分段長度根據(jù)出水量及地層破碎程度進行控制出水量小于Q<IOmVh時，分段長度小于IOm/段；鉆孔出水量10m3/h彡Q<30m3/h時，按照3_5m/段長度控制；鉆孔出水量Q彡30m3/h時，停止鉆進立即進行注漿處理；地層無坍孔，分段長度小于IOm/段；地層出現(xiàn)輕微坍孔，分段長度小于或等于5m/段；地層出現(xiàn)嚴重坍孔，停止鉆進注漿；C、注漿材料選擇以硫鋁酸鹽水泥單液漿、普通水泥單液漿為主，普通水泥_水玻璃雙液漿、超細水泥漿為輔，其中硫鋁酸鹽水泥單液漿水灰比為(0.81.2)1，普通水泥單液漿水灰比為(0.61.2)1，普通水泥-水玻璃雙液漿水灰比為(0.81.2)1，體積比為1(0.31)，超細水泥漿水灰比為(0.81.2)1；(7)超前大管棚施工選擇圍巖較好地段為管棚搭接段落，采用無工作室管棚施工，施工中對搭接段和管棚后段采用小導(dǎo)管加強施作，管棚材料采用Φ76πιπι-Φ108πιπι無縫鋼管；(8)玻璃纖維錨桿穩(wěn)定工作面超前注漿結(jié)束后，在工作面上半斷面的鉆孔內(nèi)放入中空玻璃纖維錨桿并進行注漿施工，使具高抗拉強度的錨桿通過漿液和軟弱地層固結(jié)成為整體，形成縱向錨固柱。上述步驟中，止?jié){墻施作，設(shè)置孔口管、注漿管，測量鉆孔涌水，壓水試驗等工序均和傳統(tǒng)施工方法一樣。與傳統(tǒng)方法相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點1、打破了傳統(tǒng)施工理念，將注漿設(shè)計與地質(zhì)變化緊密結(jié)合，采用“堵裂隙、減少水量；固圍巖、穩(wěn)定地層”新的注漿機理；堅持“超前地質(zhì)探孔-其余外圈孔-內(nèi)圈孔-工作面穩(wěn)定孔_檢查孔(注漿補孔)"管棚孔”順序施作，環(huán)環(huán)相扣；“超前地質(zhì)探孔_注漿孔_檢查孔互相利用，三孔合_”的注漿原則，設(shè)計思路轉(zhuǎn)化使注漿孔減少30-40%(正洞加固圈厚度由8m優(yōu)化為4-5m，平導(dǎo)加固圈厚度由8m優(yōu)化為3_4m)；堵大水，堵裂隙水，加固地層，優(yōu)化帷幕注漿孔數(shù)；注漿循環(huán)時間由原正洞40-50天提前到25天，平導(dǎo)由原30-40天提前到20天，注漿快速施工能力有突破，而且減少了注漿量，減少了對周圍環(huán)境的影響；同時注漿質(zhì)量的提高，保證了安全快速施工，消除了重大突水突泥事件，最大限度的保護周圍環(huán)境；2、材料方面，通過采用MC超細水泥漿液，T-C漿液，T漿液施工適用性研究，確定以硫鋁酸鹽水泥單液漿、普通水泥單液漿為主，普通水泥-水玻璃雙液漿、超細水泥漿為輔，的最優(yōu)組合，普通水泥和硫鋁酸鹽水泥方便使用，注漿功效高，價格適中，推廣前景好；3、工藝使用方面，對前進式和后退式注漿進行了研究，證明高壓富水條件下采用塑料袖閥管和PVC管進行后退式注漿操作難度很大；對注漿步距規(guī)律進行了認真研究，一次注漿長度通常選擇20-30m，使注漿工藝參數(shù)選擇有了很大進步；4、無工作間管棚施工技術(shù)，取消管棚工作間，直接頂入不侵限位置(頂入處利用上循環(huán)大管棚受力)；取消管棚鋼筋籠；通過管棚受力監(jiān)測，一圈管棚受力即能滿足要求，優(yōu)化了原擬定雙層管棚加強支護方案，簡化了工序，而且對管棚材料進行了優(yōu)化，從最初的O108mm無縫鋼管+鋼筋籠108mm無縫鋼管-①76mm無縫鋼管，不僅節(jié)約大量的鋼材，而且采用076mm管棚比采用①108mm管棚施工速度提高2倍以上；5、施工中首次把注漿法與現(xiàn)有新意法有機結(jié)合，基于新意法玻纖錨桿穩(wěn)定掌子面方法，超前注漿結(jié)束后，在工作面上半斷面按照相鄰孔之間上下左右間距均為1.5m、且為梅花形的原則布孔，成孔后下入中空玻璃纖維錨桿并進行注漿施工，使具高抗拉強度的錨桿通過漿液和軟弱地層固結(jié)成為整體，形成縱向“錨固柱”，有效提高開挖面穩(wěn)定性，方便安全開挖加快施工進度；6、對注漿結(jié)束標準進行了深入研究，檢查孔單孔每米水量由原標準0.2L/minm放寬到2L/minm，開挖驗證證明效果評定標準合理，認識理念有了很大提高，減少了注漿量，減少了對周圍環(huán)境的影響。本發(fā)明所述的施工方法尤其適用于高壓富水?dāng)鄬拥乃淼朗┕ぁD1為超前注漿終孔交圈圖；圖2為鉆孔涌水量時間效應(yīng)圖；圖3為鉆孔注漿量時間效應(yīng)圖；圖4為注漿效果評定時漿液固結(jié)破碎巖體情況；圖5為注漿效果評定時漿液充填裂隙情況；圖中1_超前地質(zhì)探孔；2-外圈孔；3-內(nèi)圈孔；4-工作面穩(wěn)定孔；5-管棚孔。具體實施例方式列舉以下工程實例進一步說明本發(fā)明所述的注漿方法一、工程簡介，齊岳山隧道全長10528米，最大埋深670米，進出口高差達150米，隧道穿越齊岳山背斜構(gòu)造，通過15條斷層，3條暗河，設(shè)計最大涌水量每天為74.3萬方，齊岳山隧道是目前國內(nèi)鐵路建設(shè)中山區(qū)鐵路隧道的典型代表，巖溶發(fā)育和高壓突水、突泥的風(fēng)險程度及處理難度為國內(nèi)罕見，被國內(nèi)隧道專家和同行譽為世界級難題，該隧道主要特點是地質(zhì)條件差，工程風(fēng)險大，能否安全順利貫通控制著宜萬鐵路全線建設(shè)安全和工期。二、采用本發(fā)明所述方法進行該隧道施工，具體步驟如下(1)止?jié){墻施作止?jié){墻采用C25混凝土澆筑，平導(dǎo)厚1.5m-2.5m,正洞厚2m_3m，基底嵌入巖層50cm；周邊預(yù)埋1.5m長的042mm導(dǎo)管，止?jié){墻澆注完成后，通過導(dǎo)管進行注漿，對止?jié){墻與初期支護間的空隙進行封堵；(2)設(shè)置孔口管、注漿管鉆到預(yù)定深度后，停止鉆進，退出鉆具，利用鉆機或人工頂進孔口管，留30厘米在外；管身焊倒刺以增加(抗沖出的)摩阻力，孔口纏麻絲填膠泥，再灌漿充填管外壁與孔壁間隙，固結(jié)孔口管。必須注意在高壓涌水和高壓力注漿時，孔口管必須用錨桿等固定牢靠，防止高壓大水沖出孔口管，或注漿反壓射出傷及人員和機械設(shè)備。待孔口管固結(jié)好后，方可繼續(xù)鉆進，以免鉆機震松孔口管。為有效控制突涌水，孔口管前段必須安設(shè)高壓閘閥。設(shè)置孔口管的作用是保護孔壁、導(dǎo)向和防止鉆孔突然涌大水。(3)測量鉆孔涌水測水量，采用孔口管放水容器測量；測水壓，采用孔口管安設(shè)壓力表測量；測涌水位置，采用鉆桿米數(shù)測量；鉆進過程中如果采用水鉆，用清水作沖洗液，若鉆孔沖出的水量比正常鉆進情況下的大、水質(zhì)異常渾濁或噴射遠距離沙石，此時應(yīng)停止鉆進，測定水量、水壓和涌水位置，確定處理方案和注漿方式。(4)壓水試驗同時啟動兩臺泵進行注水，先檢查混合器是否有串水現(xiàn)象，正常后開始往孔內(nèi)注水，逐步加大排量，升高壓力，當(dāng)注水壓力達到或略大于預(yù)定的注水壓力，維持23分鐘，檢查注漿系統(tǒng)和掌子面有無串漏水現(xiàn)象，如無即可結(jié)束注水試驗，準備注漿；通過壓水試驗，檢查管路系統(tǒng)、孔口裝置及止?jié){巖盤的密封性能，同時測定注漿段圍巖的單位吸水量，評定圍巖的裂隙發(fā)育情況，為確定漿液的配合比和注漿量及注入速度提供依據(jù)，同時可沖洗疏通裂隙，利于提高注漿效果。(5)布孔、鉆孔作業(yè)，如圖1所示，A、先施作3-5個作為外圈孔的超前地質(zhì)探孔1，分布在拱頂、拱腰及拱腳處，通常拱頂布一孔，拱腰、拱腳各兩個，根據(jù)超前地質(zhì)探孔的監(jiān)測結(jié)果探明實際地質(zhì)情況及水文條件，優(yōu)化后續(xù)布孔設(shè)計；B、施作其余外圈孔2，為環(huán)形布置，注漿加固圈厚度為3.55m，相鄰?fù)馊组_孔間距為1.5m，終孔間距為3m；C、施作一層內(nèi)圈孔3，在外圈孔內(nèi)側(cè)呈環(huán)形布置，注漿加固圈厚度為1.52m，相鄰?fù)馊组_孔間距為1.5m，終孔間距為3m；D、施作工作面穩(wěn)定孔4，在工作面上半斷面按照相鄰孔之間上下左右間距均為1.5m、且為梅花形的原則布孔；在工作面下半斷面按照相鄰孔之間上下左右間距均為3.0m、且為梅花形的原則布孔；E、施作檢查孔，根據(jù)上述外圈孔、內(nèi)圈孔、工作面穩(wěn)定孔的涌水量和注漿量分析結(jié)果，布置檢查孔，主要布置在地質(zhì)條件差或注漿薄弱區(qū)域的異常孔附近，采用一個異?？字車贾脙蓚€檢查孔的原則；F、施作管棚孔5，在開挖輪廓線外拱部90°120°范圍內(nèi)布孔，布設(shè)間距4050cm，外插角5°7°；超前地質(zhì)探孔兼注漿堵水孔、工作面穩(wěn)定孔兼注漿孔、管棚孔兼注漿孔、檢查孔兼補充注漿孔等互相利用，后續(xù)孔驗證前序孔注漿效果，逐環(huán)穩(wěn)步優(yōu)化，減少鉆孔、注漿數(shù)量，加快循環(huán)施工周期。鉆孔是注漿施工的第一道工序，鉆孔質(zhì)量的好壞直接影響注漿質(zhì)量，鉆孔速度的快慢制約注漿工期。所以應(yīng)嚴格按照設(shè)計的鉆孔方向、角度、孔徑進行鉆進，按鉆機的操作規(guī)程操作。鉆機的定位一般是按照計算好的坐標位置就位的。注漿鉆孔在掌子面的位置，預(yù)先設(shè)定鉆機位置(高度、離掌子面的距離、偏中距)，然后根據(jù)終孔位置、孔長等計算出每個鉆孔在掌子面的坐標值和鉆孔的傾角、偏角。(6)注漿作業(yè)A、注漿順序注漿過程按照外堵裂隙、內(nèi)固圍巖，由外及內(nèi)、間隔跳孔的約束法進行注漿順序控制，具體注漿順序依次為超前地質(zhì)探孔_其余外圈孔_內(nèi)圈孔_工作面穩(wěn)定孔_檢查孔_管棚孔，注漿過程中，內(nèi)層孔作為外層孔的檢查孔，相鄰孔互為檢查孔；B、注漿方式采用前進式分段注漿，分段長度根據(jù)出水量及地層破碎程度進行控制出水量小于Q<10m3/h時，分段長度小于10m/段；鉆孔出水量10m3/h彡Q<30m3/h時，按照3-5m/段長度控制；鉆孔出水量Q>30m3/h時，停止鉆進立即進行注漿處理；地層無坍孔，分段長度小于10m/段；地層出現(xiàn)輕微坍孔，分段長度小于或等于5m/段；地層出現(xiàn)嚴重坍孔，停止鉆進注漿；C、注漿材料選擇以硫鋁酸鹽水泥單液漿、普通水泥單液漿為主，普通水泥_水玻璃雙液漿、超細水泥漿為輔，其中硫鋁酸鹽水泥單液漿水灰比為(0.81.2)1，普通水泥單液漿水灰比為(0.61.2)1，普通水泥-水玻璃雙液漿水灰比為(0.81.2)1，體積比為1(0.31)，超細水泥漿水灰比為(0.81.2)1；(7)超前大管棚施工常規(guī)洞內(nèi)大管棚施工，為了滿足鉆孔設(shè)備工作要求，必須沿開挖輪廓線擴大6080cm(10-15m長采用大鉆機時)作為管棚施工工作間，不僅開挖工作量相當(dāng)大，且在對于軟弱地層擴大斷面開挖風(fēng)險性極高。為了提高施工效率，避免軟弱破碎地層開挖工作間的高風(fēng)險和額外的開挖工程量，施工中通對地層分析，合理優(yōu)化注漿管棚施工段長，選擇圍巖較好地段為管棚搭接段落，采用無工作室管棚施工，施工中對搭接段和管棚后段采用小導(dǎo)管加強施作，管棚材料采用①76mm-①108mm無縫鋼管。具體施工步驟如下A.管棚加工大管棚采用直徑①76mm-①108mm、壁厚7mm9mm無縫鋼管加工，每節(jié)長610m，采用絲扣法或內(nèi)套鋼管焊接連接，每根管棚前端加工成椎形尖端并封閉，便于管棚安設(shè)。管壁梅花形布設(shè)08mm溢漿孔，孔間距50cm，每根管棚末端一節(jié)不布設(shè)溢漿孔；B.管棚施工沿大管棚導(dǎo)向管調(diào)整好鉆孔角度，采用090mm0125mm鉆頭鉆進引孔到設(shè)計長度。引孔完成后采用清水洗孔排渣后退出鉆桿，根據(jù)設(shè)計長度下入管棚。對管棚侵限段不下入管棚(采用玻纖錨桿代替，受力依靠上循環(huán)管棚)，通過鉆機直接將管棚頂?shù)介_挖輪廓線外；C.管棚安設(shè)完成后進行全孔一次性管棚注漿；D.管棚孔兼注漿孔前期注漿按注漿分段原則操作，注漿完后洗孔，滿足注漿效果要求后，下入管棚進行全孔一次性注漿；(8)玻璃纖維錨桿穩(wěn)定工作面?zhèn)鹘y(tǒng)帷幕注漿和周邊超前管棚施工完成后，最大的危險就是防止開挖工作面前方因高水壓作用失穩(wěn)以及防止開挖面臨空局部垮塌，因此必須采取有效的措施穩(wěn)定工作面，本發(fā)明在施工中首次把注漿法與現(xiàn)有“新意法”有機結(jié)合，超前注漿結(jié)束后，在工作面上半斷面的鉆孔內(nèi)放入中空玻璃纖維錨桿并進行注漿施工，使具高抗拉強度的錨桿通過漿液和軟弱地層固結(jié)成為整體，形成縱向錨固柱。有效提高開挖面穩(wěn)定性，方便安全開挖，加快施工進度。多個循環(huán)開挖揭示驗證，采用玻璃纖維錨桿加固對穩(wěn)定掌子面具有明顯作用。按照上述工序，不斷循環(huán)開挖，注漿，即完成整個隧道的施工。三、注漿效果評定方法及標準A、分析法(1)鉆孔涌水量分析通過對注漿施工段內(nèi)水量橫斷面及縱向分布情況的監(jiān)測，明確出水區(qū)域，有針對性的加強注漿施工，注漿方式、工藝依據(jù)水量分布進行動態(tài)調(diào)整，提高堵水率。并作為結(jié)束后的重點檢查及補充注漿區(qū)域，并在開挖施工過程中加強支護和補充注漿。(2)鉆孔涌水量時間效應(yīng)分析以施工過程中各鉆孔施工順序及單孔最大涌水量繪制鉆孔水量時間效應(yīng)圖和單孔注漿量圖進行對比分析，如圖2、圖3所示。從圖中可得出①地層吸漿量與涌水量，具有明顯的對應(yīng)關(guān)系，符合地層加固堵水機理；②鉆孔水量隨著時間有明顯的遞減效應(yīng)，說明達到堵水目的；③地層吸漿量隨時間減小，空隙率逐漸減小，地層逐漸密實，達到充填裂隙，固結(jié)圍巖的目的。(3)P-Q_T曲線分析通過注漿施工過程繪制的P-Q-T曲線分析，漿液流量及注漿壓力隨時間變化符合充填裂隙、封堵涌水的注漿機理，若曲線發(fā)生異常變化，應(yīng)及時分析查找原因，制定對策，保證注漿質(zhì)量。(4)注漿堵水率分析以斜井工區(qū)正洞第2循環(huán)鉆孔注漿施工為例，對施工過程不同階段鉆孔中最大涌水量進行統(tǒng)計分析各階段的堵水率如表1所示。表1各階段注漿堵水率表8<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>從表1可以看出，前期5個注漿孔兼超前探孔鉆孔施工過程中，平均涌水量達到90m3/h(最大150m3/h)，注漿結(jié)束后，在外圈孔施工過程中單孔平均最大涌水量為50m3/h，堵水率達到45%；隨著由外及內(nèi)注漿施工的逐漸推進，二圈孔施工完成后堵水率達到83.6%；補充注漿孔后，檢查孔施工過程堵水率達到97.8%，達到了預(yù)期的堵水效果。由外及內(nèi)的施工工序，后續(xù)鉆孔出水量減小后，有利于快速施工，也達到了約束注漿的目的。B、檢查孔法(1)檢查孔出水量分析注漿結(jié)束后，根據(jù)鉆孔注漿施工過程出水區(qū)域分布及注漿量分布情況，在薄弱區(qū)域進行鉆孔檢查，檢查孔出水量是主要的評價標準，現(xiàn)有設(shè)計檢查孔出水量標準為0.2L/min.m。在平導(dǎo)第一循環(huán)試驗段鉆孔注漿施工過程，注漿結(jié)束后經(jīng)過分析法評定已經(jīng)滿足注漿效果，但檢查孔水量均在2L/min.m左右，為設(shè)計檢查標準的10倍。后經(jīng)過反復(fù)補充注漿，在出水量大的區(qū)域共補設(shè)注漿孔41個，但注漿量較少，鉆孔出水量基本保持不變，后經(jīng)過采用超細水泥繼續(xù)進行補充注漿仍未能達到設(shè)計要求。綜合以上幾種效果檢查及評定方法對注漿效果分析①通過注漿涌水裂隙得到有效封堵，檢查孔水量明顯減小，未出現(xiàn)坍孔現(xiàn)象。②該循環(huán)注漿縱向漿液量分布比較均勻，但由于地層裂隙分布的不規(guī)則決定漿液在地層中擴散很不均勻，即使反復(fù)注漿也難以封堵所有裂隙，因此局部仍然存在細小的滲水裂隙，在高壓作用下仍表現(xiàn)為局部滲水，所以檢查孔出水量達到0.2L/min·πι是比較困難的。③根據(jù)鉆孔角度和鉆孔深度，大部分出水點在縱向15m后，徑向3m外，且結(jié)合檢查孔及取芯孔鉆進速度分析，通過注漿后地層密實度較高，檢查孔完成后將進行環(huán)向間距30cm的Φ108mm管棚施作并進行管棚注漿，在超前管棚支護及注漿帷幕共同作用下，注漿效果基本滿足開挖施工要求，可以進行試驗性開挖。結(jié)合類似工程如重慶高速公路方斗山隧道等相似工程，開挖掘進過程中均遭遇到斷層破碎帶，水量和水壓力較大，原設(shè)計全斷面超前預(yù)注漿結(jié)束后檢查孔評定標準為0.2L/min·m，實際施工中注漿結(jié)束后，檢查孔出水量均遠超過設(shè)計評定標準，考慮到斷層地質(zhì)的復(fù)雜性質(zhì)及工期和成本要求，按照在滿足開挖要求的前提下，實際施工過程中對注漿標準進行適當(dāng)調(diào)整后，開挖過程中均安全通過斷層帶。根據(jù)該斷層地質(zhì)情況并結(jié)合其它類似工程鉆孔注漿效果檢查及開挖施工情況類比，提出檢查孔出水量建議標準。①單孔出水量不大于2L/min·m，水質(zhì)較清。②檢查孔不坍孔，涌泥涌砂。提高檢查孔出水量標準為2L/min.m開挖，經(jīng)開挖揭示完全滿足安全開挖要求。說明2L/min.m的檢查孔出水量控制標準是符合高壓富水?dāng)鄬悠扑閹У刭|(zhì)特點。(2)鉆孔取芯通過鉆孔取芯，分析漿液對破碎地層的固結(jié)程度，為開挖施工提供依據(jù)，如圖4所示，固結(jié)效果較好；(3)孔內(nèi)攝像利用孔內(nèi)攝像進行注漿效果評定，能夠較為直觀的對漿液充填度和地層的穩(wěn)定性質(zhì)以及出水情況進行分析判識，是一種操作方便實用的方法，如圖5所示，成孔情況及漿液充填裂隙情況均達到要求.權(quán)利要求一種一種隧道信息化跟蹤精確注漿方法，其特征是包括以下步驟(1)止?jié){墻施作(2)設(shè)置孔口管、注漿管(3)測量鉆孔涌水(4)壓水試驗(5)布孔、鉆孔作業(yè)A、先施作3-5個作為外圈孔的超前地質(zhì)探孔(1)，分布在拱頂、拱腰及拱腳處，根據(jù)超前地質(zhì)探孔的監(jiān)測結(jié)果探明實際地質(zhì)情況及水文條件，優(yōu)化后續(xù)布孔設(shè)計；B、施作其余外圈孔(2)，為環(huán)形布置，注漿加固圈厚度為3.5～5m，相鄰?fù)馊组_孔間距為1.5m，終孔間距為3m；C、施作至少一層內(nèi)圈孔(3)，在外圈孔內(nèi)側(cè)呈環(huán)形布置，注漿加固圈厚度為1.5～2m，相鄰?fù)馊组_孔間距為1.5m，終孔間距為3m；D、施作工作面穩(wěn)定孔(4)，在工作面上半斷面按照相鄰孔之間上下左右間距均為1.5m、且為梅花形的原則布孔；在工作面下半斷面按照相鄰孔之間上下左右間距均為3.0m、且為梅花形的原則布孔；E、施作檢查孔，根據(jù)上述外圈孔、內(nèi)圈孔、工作面穩(wěn)定孔的涌水量和注漿量分析結(jié)果，布置檢查孔，主要布置在地質(zhì)條件差或注漿薄弱區(qū)域的異?？赘浇捎靡粋€異?？字車贾脙蓚€檢查孔的原則；F、施作管棚孔(5)，在開挖輪廓線外拱部90°～120°范圍內(nèi)布孔，布設(shè)間距40～50cm，外插角5°～7°；(6)注漿作業(yè)A、注漿順序注漿過程按照外堵裂隙、內(nèi)固圍巖，由外及內(nèi)、間隔跳孔的約束法進行注漿順序控制，具體注漿順序依次為超前地質(zhì)探孔-其余外圈孔-內(nèi)圈孔-工作面穩(wěn)定孔-檢查孔-管棚孔，注漿過程中，內(nèi)層孔作為外層孔的檢查孔，相鄰孔互為檢查孔；B、注漿方式采用前進式分段注漿，分段長度根據(jù)出水量及地層破碎程度進行控制出水量小于Q＜10m3/h時，分段長度小于10m/段；鉆孔出水量10m3/h≤Q＜30m3/h時，按照3-5m/段長度控制；鉆孔出水量Q≥30m3/h時，停止鉆進立即進行注漿處理；地層無坍孔，分段長度小于10m/段；地層出現(xiàn)輕微坍孔，分段長度小于或等于5m/段；地層出現(xiàn)嚴重坍孔，停止鉆進注漿；C、注漿材料選擇以硫鋁酸鹽水泥單液漿、普通水泥單液漿為主，普通水泥-水玻璃雙液漿、超細水泥漿為輔，其中硫鋁酸鹽水泥單液漿水灰比為(0.8～1.2)∶1，普通水泥單液漿水灰比為(0.6～1.2)∶1，普通水泥-水玻璃雙液漿水灰比為(0.8～1.2)∶1，體積比為1∶(0.3～1)，超細水泥漿水灰比為(0.8～1.2)∶1；(7)超前大管棚施工選擇圍巖較好地段為管棚搭接段落，采用無工作室管棚施工，施工中對搭接段和管棚后段采用小導(dǎo)管加強施作，管棚材料采用Φ76mm-Φ108mm無縫鋼管；(8)玻璃纖維錨桿穩(wěn)定工作面超前注漿結(jié)束后，在工作面上半斷面的鉆孔內(nèi)放入中空玻璃纖維錨桿并進行注漿施工，使具高抗拉強度的錨桿通過漿液和軟弱地層固結(jié)成為整體，形成縱向錨固柱。全文摘要本發(fā)明涉及隧道注漿領(lǐng)域，具體為一種隧道信息化跟蹤精確注漿方法，解決現(xiàn)有隧道注漿采用傳統(tǒng)的帷幕注漿法，存在加固圈厚、鉆眼數(shù)量多、施工工期長等問題，包括止?jié){墻施作，設(shè)置孔口管、注漿管，測量鉆孔涌水，壓水試驗，布孔、鉆孔作業(yè)，注漿作用，布孔和注漿按照超前地質(zhì)探孔-其余外圈孔-內(nèi)圈孔-工作面穩(wěn)定孔-檢查孔-管棚孔的順序，無工作室超前大管棚施工，玻璃纖維錨桿穩(wěn)定工作面等步驟，打破了傳統(tǒng)施工理念，將注漿設(shè)計與地質(zhì)變化緊密結(jié)合，采用“堵裂隙、減少水量；固圍巖、穩(wěn)定地層”注漿機理，注漿孔減少30-40％，縮短了施工周期，提高注漿質(zhì)量，保證安全快速施工，消除了重大突水突泥事件，最大限度的保護周圍環(huán)境。文檔編號E21D11/38GK101832142SQ20101016233公開日2010年9月15日申請日期2010年4月2日優(yōu)先權(quán)日2010年2月11日發(fā)明者商崇倫,孫國慶,宋津喜,席繼紅,張民慶,張金柱,徐家定,王晉雄,董裕國,謝達文,趙西民,都強,霍玉華申請人:中鐵十二局集團有限公司