[发明专利]隧道岩溶破碎带溜塌半断面帷幕前进式注浆加固处理方法

说明书

本发明公开了一种隧道岩溶破碎带溜塌半断面帷幕前进式注浆加固处理方法。包括如下步骤：掌子面反压回填封堵应急处理，并注浆加固溜塌体；在掌子面设置厚2～5m的混凝土止浆墙；注浆加固止浆墙后端3m成洞段开挖轮廓线外3m‑4.5m范围内的松散体及围岩，形成环向止浆帷幕层；在溜塌体距离洞顶3m的水平断面采用分段前进式注浆方式进行注浆加固，形成水平止浆帷幕层；对于地质薄弱区段，实施超前分段前进式注浆加固施工；注浆结束后，在拱部轮廓线附近1m范围内均布打设3孔超前水平探孔，分析评判注浆效果。本发明可以更好的保证注浆加固效果，提高成功掘进通过岩溶破碎带的成功率，安全性较高，且可加快不良地质段的施工处理进度，节约工期、成本。

技术领域

本发明涉及一种隧道岩溶破碎带溜塌体加固处理方法，属于隧道施工技术领域。

背景技术

随着铁路建设高速发展，铁路逐渐往偏远地区发展，隧道也越修越长，穿越的地质更加复杂，通常不良地质有塌方、突泥、涌水、岩溶、瓦斯、断层、构造破碎带、大变形、岩爆等，在遇到不良地质时，若选择处理方式不当，将会造成较大经济损失或发生安全事故，同时对于关键线路的隧道更是造成工期滞后，严重影响全线工期。

目前国内隧道在处理岩溶破碎带等不良地质段施工处理的方案选择上，仍然还处于一种摸索阶段，缺少相对成熟的施工案例指导。若直接按照传统的帷幕注浆方案措施施工，必定投入成本高、处理周期长，从经济、工期保证角度考虑不适应；若采取相对快速、投入少的超前长管棚支护施工方法、超前管幕支护施工方法、CD法施工方法在成功掘进通过岩溶破碎带上成功率较低、安全性较低，可能导致增加不必要的材料浪费、工期耽误和窝工赔偿。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明提供了一种可以更好的保证注浆加固效果、提高成功掘进通过岩溶破碎带的成功率、安全性较高的隧道岩溶破碎带溜塌半断面帷幕前进式注浆加固处理方法。

本发明是通过如下技术方案来实现的：一种隧道岩溶破碎带溜塌半断面帷幕前进式注浆加固处理方法，其特征是：包括如下步骤：

(1)进行掌子面反压回填封堵应急处理，避免持续溜塌，并采取注浆加固方式固结溜塌体，以便可在保证掌子面不溜塌情况下，尽可能贴近掌子面开挖出止浆墙位置；

(2)在掌子面设置厚2～5m的混凝土止浆墙；

(3)采用YT-28风钻施工并注浆加固止浆墙后端3m成洞段开挖轮廓线外3m-4.5m范围内的松散体及围岩，形成环向止浆帷幕层；

(4)在溜塌体距离洞顶3m的水平断面采用管棚钻机施钻超前水平注浆帷幕孔，钻孔的水平间距为1～1.5m，采用分段前进式注浆方式进行注浆加固，形成水平止浆帷幕层；

(5)对于地质薄弱区段，采用管棚钻机和高压注浆泵实施超前分段前进式注浆加固施工，实现加固开挖轮廓线以外4.5m范围内的围岩，并在注浆孔内埋设φ22螺纹钢筋，使其在拱部范围内形成固结圈，以克服开挖过程中围岩的压力；

(6)注浆结束后，通过分析超前注浆固结钻孔及注浆情况，并在拱部轮廓线附近1m范围内均布打设3孔超前水平探孔，分析评判注浆效果，为下步开挖掘进提供指导，保证施工安全。

本发明在传统的帷幕注浆工艺上优化增加了水平止浆帷幕、表层固结止浆、前进式注浆固结工艺，在节约注浆量和岩溶破碎带钻孔成孔率上取得较好的效果。其中，水平止浆帷幕、表层固结止浆可有效预防超前加固时浆液向塌方体内及开挖轮廓线以内的岩土体内流失过多，形成一个上半断面帷幕注浆空间，达到在保证加固处理效果前提下，加快处理效率，缩短处理周期的目的。超前分段前进式注浆加固施工，既可有效保证钻孔成孔率，同时也保证了注浆固结效果，可提高施工效率、缩短施工工期、保证隧道施工安全。