[发明专利]一种采用超前小导管预注浆工艺处理隧道塌方冒顶的方法

说明书

本发明提供一种采用超前小导管预注浆工艺处理隧道塌方冒顶的方法，涉及隧道防护技术领域。包括以下步骤：S1.前期准备；S2.超前小导管预注浆：采用超前小导管预注浆工艺利用超前小导管预注浆工艺进行施工；所述双液注浆材料包括甲液和乙液,所述乙液为水玻璃；所述甲液按照重量份包括：水泥、粉煤灰、膨润土、磷酸氢二钠、氧化铝、氢氧化钠、水；将甲液和乙液按1︰0.2～1的体积比均匀混合，即得到所述的双液注浆材料；S3.效果监测。采用所述的双液注浆材料利用超前小导管预注浆的施工工艺处理隧道塌方冒顶，可在一定程度上解决传统水泥‑水玻璃浆液凝胶过快的问题，提高结构稳定性和持久性，且降低了施工成本。

技术领域

本发明涉及隧道防护技术领域，具体涉及一种采用超前小导管预注浆工艺处理隧道塌方冒顶的方法。

背景技术

随着我国经济的发展，高速公路建设项目越来越多。在山区高速公路建设穿越地层覆盖较薄的浅埋段时，经常会发生塌方和冒顶的事故。严重的时候，大的塌方不但会堵塞洞口，影响工程的进展，而且对施工人员的生命有严重的威胁。如何有效的处理公路隧道浅埋段塌方冒顶是现在重点关注的问题。

注浆材料是在地层裂隙和孔隙中起充填和固结作用的主要物质，它是实现堵水或加固作用的关键。注浆材料可分为颗粒浆液、化学浆液和精细矿物浆液。目前应用的颗粒性注浆材料主要有单液水泥浆、粘土水泥浆、水泥-水玻璃浆。水泥-水玻璃浆液也称C-S浆液，是目前应用最多的水玻璃悬浊型双液注浆材料,是以水泥和水玻璃为主剂,两者按一定的比例,必要时加入速凝剂或缓凝剂,采用双液注入方式组成的注浆材料。C-S浆液在处理公路铁路、水利水电、岩土工程透水事故及封堵井壁漏水应用效果较好,近年来在各领域的加固应用也较多。优点是凝胶时间可从几秒至几分钟根据需要灵活调整，材料来源广泛，价格便宜，无毒性。然而长期的工程实践表明,C-S浆液结石体耐久性较差,目前公认C-S浆液存在结石体后期强度下降的问题,其使用已受到了限制,在有些行业仅作为临时性材料,鲜有用于永久性加固。

申请号为CN201811083630.4的发明专利公开了一种改性双液注浆材料，采用沸石粉、矿渣与水泥组成改性水泥浆液，然后与水玻璃混合，得到注浆材料，一定程度上改善了传统C-S 浆液耐久性差的缺陷，但是在处理隧道塌方冒顶情况，尤其是强风化砂岩隧道的情形时，仍然存在着凝胶过快、结构稳定性差的问题。

另外，采用注浆材料实施注浆时，需首先探明掌子面前方地质条件，一般情况下，地质调查法、物探等手段较为常用。掌子面前方地质条件探明后，即可根据地质条件实施有针对性的超前预注浆灌浆，超前预注浆灌浆一般采用钻孔及灌浆平行作业的方式。超前预注浆钻孔过程中如揭露大流量地下水，需撤换钻孔设备、安装灌浆设备，工序复杂、耗时耗力，不能快速堵水，且增加了抽排水的费用。

发明内容

本发明的发明目的是，针对上述问题，提供采用超前小导管预注浆工艺处理隧道塌方冒顶的方法，可在一定程度上解决传统水泥-水玻璃浆液凝胶过快的问题，提高结构稳定性和持久性，且降低了施工成本。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种采用超前小导管预注浆工艺处理隧道塌方冒顶的方法,包括以下步骤：

S1.前期准备：对地表塌陷坑灌浆回填，然后完成地表冲沟的硬化封闭处理，做好冲沟排水工作，确保冲沟内水流不直接下渗。

S2.超前小导管预注浆：采用超前小导管预注浆工艺利用超前小导管预注浆工艺进行施工。

所述双液注浆材料，包括甲液和乙液,所述乙液为水玻璃；所述甲液按照重量份包括以下组分：水泥500～700份、粉煤灰200～300份、膨润土100～200份、磷酸氢二钠5～30份、氧化铝0～20份、氢氧化钠5～10份、水800～1000份；将甲液和乙液按1︰0.2～1的体积比均匀混合，即得到所述的双液注浆材料。