[发明专利]高压富水隧道宽张裂隙超前探测注浆加固开挖方法

权利要求书

1.一种高压富水隧道宽张裂隙超前探测注浆加固开挖方法，包括：

(1)通过隧道超前地质探测来确定隧道围岩等级达到三级以上；

(2)在隧道掌子面施做止浆墙，并在所述止浆墙中下部钻出至少三个探测-泄水孔；

(3)在所述止浆墙上沿隧道开挖轮廓线的内周间隔标定至少十五个注浆孔位，所述至少十五个注浆孔位分为至少五个A序注浆孔位、至少五个B序注浆孔位以及至少五个C序注浆孔位，所述A序注浆孔位和所述B序注浆孔位交替分布于所述隧道开挖轮廓线的内周的中上部，所述C序注浆孔位分布于所述隧道开挖轮廓线的内周的下部；

(4)在所述至少五个A序注浆孔位的其中一个孔位钻出一个A序注浆孔后，接着在所述至少五个A序注浆孔位的另一个孔位开始钻下一个A序注浆孔，同时对上一个A序注浆孔进行注浆，直至所述至少五个A序注浆孔位都完成注浆；

(5)在所述至少五个B序注浆孔位的其中一个孔位钻出一个B序注浆孔后，接着在所述至少五个B序注浆孔位的另一个孔位开始钻下一个B序注浆孔，同时对上一个B序注浆孔进行注浆，直至所述至少五个B序注浆孔位都完成注浆；

(6)在所述至少五个C序注浆孔位的其中一个孔位钻出一个C序注浆孔后，接着在所述至少五个C序注浆孔位的另一个孔位开始钻下一个C序注浆孔，同时对上一个C序注浆孔进行注浆，直至所述至少五个C序注浆孔位都完成注浆；以及

(7)当所述至少十五个注浆孔位都完成注浆后，测量每个所述探测-泄水孔的出水量；当测得单孔最大出水量小于等于10升/米*分钟时，直接开挖隧道；当测得单孔最大出水量大于10升/米*分钟且小于等于20升/米*分钟时，增钻探测-泄水孔直至测得单孔最大出水量小于等于10升/米*分钟后，开挖隧道；当测得单孔最大出水量大于20升/米*分钟时，在进行全断面帷幕注浆施工后，开挖隧道。

2.如权利要求1所述的高压富水隧道宽张裂隙超前探测注浆加固开挖方法，其特征在于，在所述步骤(4)、(5)和(6)中，采用分段钻孔注浆施工，当所述至少十五个注浆孔位的上一段钻孔注浆施工都完成后，继续进行所述至少十五个注浆孔位的下一段钻孔注浆施工，直至达到每个注浆孔的设定长度。

3.如权利要求2所述的高压富水隧道宽张裂隙超前探测注浆加固开挖方法，其特征在于，在所述分段钻孔注浆施工过程中，当所述至少十五个注浆孔位的上一段钻孔注浆施工都完成后，经过注浆液的终凝时间，钻机钻头扫孔上一段完成的注浆孔后，接着上一段钻出的注浆孔继续进行所述至少十五个注浆孔位的下一段钻孔注浆施工。

4.如权利要求3所述的高压富水隧道宽张裂隙超前探测注浆加固开挖方法，其特征在于，钻孔注浆施工的分段条件为：当所述隧道掌子面的总出水量为0～10立方米/小时时，钻孔注浆施工的分段长度为8～12米；当所述隧道掌子面的总出水量为10～30立方米/小时时，钻孔注浆施工的分段长度为3～7米；当所述隧道掌子面的总出水量大于30立方米/小时时，立即停止钻进，进行注浆加固。

5.如权利要求1～4中任一项所述的高压富水隧道宽张裂隙超前探测注浆加固开挖方法，其特征在于，在所述步骤(4)、(5)和(6)中，采用分段供浆，每个注浆孔的前二分之一至四分之三范围内选用水泥-水玻璃双液浆，每个注浆孔的后四分之一至二分之一范围内选用硫铝酸盐水泥单液浆。

6.如权利要求5所述的高压富水隧道宽张裂隙超前探测注浆加固开挖方法，其特征在于，水泥-水玻璃双液浆的体积比为1：1，其中普通水泥的水灰比为0.8～1.0：1；硫铝酸盐水泥单液浆的水灰比为0.6～1.0：1。

7.如权利要求1～4中任一项所述的高压富水隧道宽张裂隙超前探测注浆加固开挖方法，其特征在于，在所述步骤(7)中，开挖隧道时，仅开挖上一循环注浆加固隧道的前三分之二至六分之五，预留上一循环注浆加固隧道的后六分之一至三分之一作为下一循环注浆加固隧道的止浆盘。

8.如权利要求1～4中任一项所述的高压富水隧道宽张裂隙超前探测注浆加固开挖方法，其特征在于，所述全断面帷幕注浆施工包括在所述隧道开挖轮廓线的外周的中上部增加至少十五个管棚孔，在所述至少十五个注浆孔位的内周增加至少十个补充注浆孔。

9.如权利要求1～4中任一项所述的高压富水隧道宽张裂隙超前探测注浆加固开挖方法，其特征在于，在所述步骤(1)中，隧道超前地质探测采用地震反射法和/或地质雷达法。

10.如权利要求1～4中任一项所述的高压富水隧道宽张裂隙超前探测注浆加固开挖方法，其特征在于，在所述步骤(4)、(5)和(6)中，每个注浆孔的单孔注浆结束压力大于等于6兆帕。