[发明专利]一种渐进式巷道及隧道的破碎围岩的加固方法

说明书

本发明公开了一种渐进式巷道及隧道的破碎围岩的加固方法，涉及矿山巷道及交通隧道施工维护技术领域，包括建立待加固目标区域模型并规划分区；对目标区域的壁面形态塑形固定；采用碎石填充金属网与目标区域之间的空腔；预埋注浆钢管至目标区域的破碎围岩的浅层；将注浆钢管的出露部分封闭，对壁面喷浆形成喷射混凝土层；喷射混凝土层完全凝结后，完成第一次注浆；目标区域的破碎围岩的浅层初步凝结后，完成第二次注浆，且第一注浆孔的深度大于注浆钢管的预埋深度；第二次注浆初步发挥作用后，完成第三次注浆，且第二注浆孔的深度大于第一注浆孔的深度，得到的加固结构能够被充分地利用以最大限度地发挥其加固性能。

技术领域

本发明涉及矿山巷道及交通隧道施工维护技术领域，特别是涉及一种渐进式巷道及隧道的破碎围岩的加固方法。

背景技术

破碎岩体巷道/隧道掘进成型后，对于巷道/隧道而言，破碎围岩的修复加固对于巷道/隧道的稳定性和工程正常运行至关重要。但是，巷道/隧道的破碎围岩局部容易垮落形成坑洞，巷道/隧道整体或局部外形受损较为严重；同时，巷道/隧道临空面破碎围岩的失稳往往具有连锁反应，对于这部分破碎易垮落但尚未垮落岩体的加固及确保长期的稳定难度较大；此外，加固修复的巷道/隧道往往缺乏简单易行且可靠的长期的检测评估手段。

对于巷道及隧道工程而言，注浆加固技术能够在一定程度上起到改善破碎围岩物理力学特性，提高破碎围岩的强度和防渗特性的作用，具体地，注浆加固技术从注浆压力的角度而言，可分为静压注浆和高压喷射注浆两大类，其中，静压注浆一般是采用较低压力将纯水泥浆液或化学浆液注入裂隙岩土体中，注入后浆液呈流动状态，且注浆压力随浆液遇到阻力增大而有所升高，从作用机理上一般可将静压注浆分为裂隙注浆、渗透注浆、压密注浆及劈裂注浆。而对于破碎围岩而言，由于其软弱结构面大多十分发育，浆液注入后，在低压状态下浆液即可自流、渗透、扩散，快速充填破碎围岩内的间隙，并且与破碎围岩胶结形成一个具有一定强度的整体，从而起到加固破碎围岩的作用。

针对巷道及隧道的破碎围岩的加固，逐渐由单一化向多种方法联合加固转变，其中喷锚网索、壁后注浆等被实践证明是较为有效的加固方式。但是，现有的巷道及隧道的破碎围岩的加固技术，一般都没有充分考虑各加固方式发挥最佳承载性能的时效特性，仅仅是将不同的加固修复方式机械地拼凑、组合在一起，不同加固方式之间缺乏加固强度的渐进性，导致组合后的加固结构不能被充分地利用以最大限度地发挥其加固性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种渐进式巷道及隧道的破碎围岩的加固方法，以解决上述现有技术存在的问题，得到的加固结构能够被充分地利用以最大限度地发挥其加固性能。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种渐进式巷道及隧道的破碎围岩的加固方法，包括以下步骤：

步骤一，建立破碎围岩待加固的目标区域的三维形态模型，并对所述目标区域进行规划分区；

步骤二，采用柔性的金属网对所述目标区域的壁面形态进行塑形并固定；

步骤三，采用碎石填充所述金属网与所述目标区域之间的空腔；

步骤四，预埋注浆钢管至所述目标区域的所述破碎围岩的浅层；

步骤五，将所述注浆钢管的出露部分遮挡封闭，对所述壁面进行喷浆封闭并形成喷射混凝土层；

步骤六，所述喷射混凝土层完全凝结后，从最下排所述注浆钢管开始并依次向上逐排注浆，完成第一次注浆；

步骤七，所述目标区域的所述破碎围岩的浅层初步凝结后，钻孔形成第一注浆孔，向所述第一注浆孔内注浆，完成第二次注浆，且所述第一注浆孔的深度大于所述注浆钢管的预埋深度；

步骤八，所述第二次注浆初步发挥作用后，钻孔形成第二注浆孔，向所述第二注浆孔内注浆，完成第三次注浆，且所述第二注浆孔的深度大于所述第一注浆孔的深度。