本發(fā)明申請涉及盾構(gòu)施工，具體涉及一種大規(guī)模高壓富水蝕變構(gòu)造帶加固注漿方法。

背景技術(shù)：

1、花崗巖主要組成礦物為長石、石英、黑白云母等，石英含量為10%～50%。長石含量約占總量的2/3，分為正長石、斜長石（堿石灰）及微斜長石（鉀堿）。侵入巖與圍巖接觸帶范圍的溫度為300～1000℃，壓力為100～300mpa，其侵入過程中，熱液作用于巖石時，兩者之間必然趨于達到化學(xué)平衡和發(fā)生物質(zhì)交換作用，進而侵入體與母巖之間的巖體高度蝕變，形成一層接觸變質(zhì)帶，變質(zhì)帶巖石多為膠泥狀，可見明顯的片理化，極易風(fēng)化，遇水呈泥狀。巖體往往沿此面滑落。當(dāng)巖體中存在規(guī)模較大、延展較深的軟弱破碎帶或局部裂隙發(fā)育帶時，后期由于地下水循環(huán)交替作用，常形成深風(fēng)化槽或風(fēng)化囊。

2、完整花崗巖隨著巖漿侵入接觸熱變質(zhì)作用和接觸交代變質(zhì)作用，導(dǎo)致節(jié)理、裂隙發(fā)育，巖體多以塊狀結(jié)構(gòu)、鑲嵌狀結(jié)構(gòu)為主，部分存在碎裂狀結(jié)構(gòu)。隨著巖體節(jié)理裂隙填充蝕變物長時間侵蝕，礦物成分帶出帶入巖體軟化形成全風(fēng)化狀，導(dǎo)致巖體結(jié)構(gòu)多以散體狀結(jié)構(gòu)為主。在富水環(huán)境下，花崗巖破碎帶因長期受裂隙水和空氣侵蝕，化學(xué)成分顯著變化，強親水性的蒙脫石、綠泥石與伊蒙混石等黏土礦物增加，使得巖體節(jié)理裂隙中水量增大與蝕變物混合后起到軟化、潤滑作用，降低了巖塊間的摩阻力和穩(wěn)定性，強度非常低，巖體軟弱結(jié)構(gòu)面極發(fā)育，巖體整體結(jié)構(gòu)極破碎，圍巖自穩(wěn)能力差。隧道開挖時必然會觸發(fā)不良地質(zhì)體和碎屑物，使其涌入隧道形成具有泥石流特征的災(zāi)害。

3、公開于該背景技術(shù)部分的信息僅用于加深對本公開的背景技術(shù)的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、鑒于以上技術(shù)問題中的至少一項，本公開提供了一種大規(guī)模高壓富水蝕變構(gòu)造帶加固注漿方法；旨在解決在自穩(wěn)性差的大規(guī)模高壓富水蝕變構(gòu)造帶施工環(huán)境下極易引發(fā)突涌的技術(shù)問題。

2、根據(jù)本公開的一個方面，提供一種大規(guī)模高壓富水蝕變構(gòu)造帶加固注漿方法，其包括如下步驟：

3、（1）施作地質(zhì)探孔，根據(jù)探孔地質(zhì)情況確定加固范圍；

4、（2）于掌子面處施作一定厚度的止?jié){墻，所述止?jié){墻包括一端設(shè)于圍巖內(nèi)另一端設(shè)于止?jié){墻內(nèi)的植筋；

5、（3）自掌子面沿隧道開挖方向以與隧道中軸線呈一定夾角的鉆設(shè)若干注漿孔；并于已開挖隧道處對應(yīng)鉆設(shè)補漿孔以覆蓋所述注漿孔對應(yīng)加固范圍內(nèi)的注漿盲區(qū)；

6、（4）對應(yīng)選擇若干注漿孔分別采用前進式分段注漿回填加固所述止?jié){墻與圍巖間空隙，且注漿壓力小于6mpa；

7、（5）分別選擇對應(yīng)掌子面中部、上側(cè)、左側(cè)、右側(cè)區(qū)域內(nèi)的若干注漿孔分別采用前進式分段注漿和后退式注漿對應(yīng)注入不同漿液品類；

8、（6）在對應(yīng)位置處鉆孔取芯確定各漿液對應(yīng)的漿液擴散半徑及注漿效果；

9、（7）以擴散半徑最大且注漿效果最優(yōu)的漿液及注漿方式進行全斷面帷幕注漿施工，且根據(jù)探明的蝕變帶地層情況對應(yīng)選擇小于15mpa的注漿壓力。

10、在本公開的一些實施例中，在所述步驟（2）中，所述止?jié){墻還包括設(shè)于植筋對應(yīng)斷面內(nèi)的鋼筋網(wǎng)片。

11、在本公開的一些實施例中，在所述步驟（2）中，于已開挖隧道處沿隧道環(huán)壁施作用于抵抗隧道變形的套襯。

12、在本公開的一些實施例中，在所述步驟（3）中，所述注漿孔鉆設(shè)深度與加固范圍相匹配；所述注漿孔對應(yīng)沿掌子面輪廓形狀陣列且以掌子面中心為基準(zhǔn)點對應(yīng)環(huán)狀陣列；

13、在本公開的一些實施例中，在所述步驟（4）中，對應(yīng)選擇外圍的若干所述注漿孔兼做超前探孔，于孔口處對應(yīng)安設(shè)高壓防突閘閥后進行超前探孔。

14、在本公開的一些實施例中，在所述步驟（4）中，于各所述注漿孔處分別對應(yīng)設(shè)置孔口管；并于兩倍設(shè)計壓力下對所述孔口管對應(yīng)進行壓漿測試至孔口管穩(wěn)固無漏漿。

15、在本公開的一些實施例中，在所述步驟（5）中，所述前進式分段注漿包括如下子步驟：

16、（51）鉆機沿注漿孔鉆設(shè)至初始深度后，向孔內(nèi)注漿；

17、（52）沿注漿孔再次鉆進且增加鉆孔進深，向孔內(nèi)注漿；

18、（53）重復(fù)步驟（52）直至鉆進至設(shè)計孔深。

19、在本公開的一些實施例中，在所述步驟（5）中，所述漿液品類包括超細硫鋁酸鹽水泥漿、硫鋁酸鹽水泥漿、普通硅酸鹽-水玻璃雙液漿、普通硅酸鹽水泥單液漿；各漿液品類的注漿壓力及流量一致。

20、在本公開的一些實施例中，在所述步驟（5）中，所述后退式注漿在直接鉆孔至設(shè)計孔深后，自孔底向孔口分段后退進行注漿。

21、在本公開的一些實施例中，在所述步驟（7）中，全斷面帷幕注漿時，由外向內(nèi)、由上至下的跳孔注漿。

22、本申請實施例中提供的一個或多個技術(shù)方案，至少具有如下任一技術(shù)效果或優(yōu)點：止?jié){墻通過植入圍巖及墻體內(nèi)的植筋可提高其錨固能力，確保高壓注漿時能夠抵抗注漿壓力，避免止?jié){墻被擠壓后退，從而保證掌子面的穩(wěn)定。此外，在進行不穩(wěn)定地層的加固注漿前，先行對止?jié){墻的加固，使得止?jié){墻與其前方圍巖間形成受力整體，由此提高止?jié){墻的防突涌能力及孔口管的抗拉拔力；另外，在鉆孔注漿開始前安設(shè)孔口管，除作為導(dǎo)向管及注漿接口外，還可通過其錨固后的較大摩擦力抵抗高壓注漿反作用力；且通過選擇不同位置的注漿孔進行漿液及注漿方式的選取驗證，可更好的加固地層，確保后續(xù)開挖施工的安全。

技術(shù)特征：

1.一種大規(guī)模高壓富水蝕變構(gòu)造帶加固注漿方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大規(guī)模高壓富水蝕變構(gòu)造帶加固注漿方法，其特征在于，在所述步驟（2）中，所述止?jié){墻還包括設(shè)于植筋對應(yīng)斷面內(nèi)的鋼筋網(wǎng)片。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大規(guī)模高壓富水蝕變構(gòu)造帶加固注漿方法，其特征在于，在所述步驟（2）中，于已開挖隧道處沿隧道環(huán)壁施作用于抵抗隧道變形的套襯。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大規(guī)模高壓富水蝕變構(gòu)造帶加固注漿方法，其特征在于，在所述步驟（3）中，所述注漿孔鉆設(shè)深度與加固范圍相匹配；所述注漿孔對應(yīng)沿掌子面輪廓形狀陣列且以掌子面中心為基準(zhǔn)點對應(yīng)環(huán)狀陣列。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大規(guī)模高壓富水蝕變構(gòu)造帶加固注漿方法，其特征在于，在所述步驟（4）中，對應(yīng)選擇外圍的若干所述注漿孔兼做超前探孔，于孔口處對應(yīng)安設(shè)高壓防突閘閥后進行超前探孔。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大規(guī)模高壓富水蝕變構(gòu)造帶加固注漿方法，其特征在于，在所述步驟（4）中，于各所述注漿孔處分別對應(yīng)設(shè)置孔口管；并于兩倍設(shè)計壓力下對所述孔口管對應(yīng)進行壓漿測試至孔口管穩(wěn)固無漏漿。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大規(guī)模高壓富水蝕變構(gòu)造帶加固注漿方法，其特征在于，在所述步驟（5）中，所述前進式分段注漿包括如下子步驟：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大規(guī)模高壓富水蝕變構(gòu)造帶加固注漿方法，其特征在于，在所述步驟（5）中，所述漿液品類包括超細硫鋁酸鹽水泥漿、硫鋁酸鹽水泥漿、普通硅酸鹽-水玻璃雙液漿、普通硅酸鹽水泥單液漿；各漿液品類的注漿壓力及流量一致。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大規(guī)模高壓富水蝕變構(gòu)造帶加固注漿方法，其特征在于，在所述步驟（5）中，所述后退式注漿在直接鉆孔至設(shè)計孔深后，自孔底向孔口分段后退進行注漿。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大規(guī)模高壓富水蝕變構(gòu)造帶加固注漿方法，其特征在于，在所述步驟（7）中，全斷面帷幕注漿時，由外向內(nèi)、由上至下的跳孔注漿。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種大規(guī)模高壓富水蝕變構(gòu)造帶加固注漿方法。旨在解決在自穩(wěn)性差的大規(guī)模高壓富水蝕變構(gòu)造帶施工環(huán)境下極易引發(fā)突涌的技術(shù)問題。止?jié){墻通過植入圍巖及墻體內(nèi)的植筋可提高其錨固能力，確保高壓注漿時能夠抵抗注漿壓力，避免止?jié){墻被擠壓后退，從而保證掌子面的穩(wěn)定。此外，在進行不穩(wěn)定地層的加固注漿前，先行對止?jié){墻的加固，使得止?jié){墻與其前方圍巖間形成受力整體，由此提高止?jié){墻的防突涌能力及孔口管的抗拉拔力。另外，在鉆孔注漿開始前安設(shè)孔口管，除作為導(dǎo)向管及注漿接口外，還可通過其錨固后的較大摩擦力抵抗高壓注漿反作用力。且通過選擇不同位置的注漿孔進行漿液及注漿方式的選取驗證，可更好的加固地層，確保后續(xù)開挖施工的安全。

技術(shù)研發(fā)人員：曹耀祖,楊道玉,陳陽,王清飛,桂林崗,王亞鋒,宿源麟,凡松林,章震,魏晨,鄧道交
受保護的技術(shù)使用者：中鐵隧道局集團有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6