[发明专利]一种运营隧道强富水松软围岩内安全快速堵水加固方法

说明书

本发明公开了一种运营隧道强富水松软围岩内安全快速堵水加固方法，包括如下步骤：通过钻孔注浆，将隧道围岩深部的储导水空间中的水替换，进行充填封堵；然后再向隧道围岩浅部进行帷幕注浆加固。A类钻孔先封堵围岩内储导水构造，通过浆液充填把储导水构造内的地下水替换掉，把水赶到被加固围岩范围之外，把围岩强富水状态转变为饱水状态或贫水状态。B类钻孔对帷幕注浆范围内的处于饱(贫)水状态的松软围岩进行注浆加固，提高其整体强度，整体稳定性，降低其渗透系数。

技术领域

本发明涉及隧道堵水加固技术领域，特别涉及一种运营隧道强富水松软围岩内安全快速堵水加固方法。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

近几年随着南方异常气候的影响，地质灾害频繁，经济和生命安全受到极大威胁。有些运营时间较长的隧道出现了病害，主要表现在突水突泥，二衬结构、道路等破坏，严重影响交通安全。经分析造成这类突水突泥地质灾害的主要原因是围岩内发育有较严重的地质构造，比如地下富水岩溶、地下暗河等，地质构造成为地下水储存的空间，并对隧道围岩产生侵袭破坏而突水；当强富水遇到松软围岩后，松软围岩失去其胶结力，稳定性级差，从而严重影响着隧道结构。当松软围岩被水携带溃出后，往往地表出现塌陷坑，对环境形成较大破坏。对这类地质灾害治理的难度主要表现在注浆钻孔揭露地下水时，地下水流速快，压力高，携带大量泥沙冲出，注入的浆液难以留存，难以固结，即使固结了，也会在附近钻孔施工扰动下出现松动，被涌水冲垮的现象。因为被突水突泥破坏了二衬结构，二衬失去了保护能力，钻探注浆扰动会造成隧道二衬开裂掉落，而且破损的二衬结构难以承受注浆压力的影响。按照以往常规帷幕注浆方法难以保证安全及注浆效果。因此对这类较为严重的突水突泥致灾围岩的治理一直是困扰工程技术人员的一大技术难题。

发明内容

为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是提供一种运营隧道强富水松软围岩内安全快速堵水加固方法。通过两类钻孔分序次注浆，减少了帷幕注浆的盲目性和重复性，使注浆操作更加安全。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种运营隧道强富水松软围岩内安全快速堵水加固方法，包括如下步骤：

通过钻孔注浆，将隧道围岩深部的储导水空间中的水替换，进行充填封堵；然后再向隧道围岩浅部进行帷幕注浆加固。

先通过钻孔注浆充填封堵强富水围岩内深部的储导水构造，把储导水构造内的水替换走，固结后形成一定强度的结石体，起到充填构造空间，封堵涌水的作用，隔绝地下水对隧道围岩浅层被加固范围内的充水强度，使浅层注浆加固范围由强富水变为饱水或贫水状态；而且，固结后的结石体具有一定的强度，通过注浆管对隧道围岩起到一定的拉力。再利用钻孔对隧道浅部围岩进行帷幕注浆加固时，可以防止浅部围岩在注浆扰动下开裂掉落，而且由于对涌水进行了封堵，可以避免在注浆过程中，围岩在钻孔施工的扰动下松动，进而被涌水冲垮。

在一些实施例中，充填封堵步骤中，在二衬表面施工A类钻孔，当A类钻孔揭露围岩深部储导水构造时，进行注浆。

进一步的，A类钻孔施工过程中，遇到的涌水量大于3m³/h时方可注浆。

进一步的，A类钻孔注浆使用的浆液包括单液水泥浆和水泥基双液浆，单液水泥浆的密度为1.5-1.75g/cm³，水泥基双液浆为水泥-水玻璃浆液或水泥-GT浆液。

更进一步的，所述水泥-水玻璃浆液中，水玻璃模数范围为2.4-3.0，波美度为35-42。

更进一步的，当注浆压力高时，单液水泥浆的密度高，注浆压力小时，单液水泥浆的密度低。