一种用于大孔隙率巨型岩堆松散体中控注浆加固范围的施工方法与流程

本发明涉及大空隙率巨型岩堆松散体注浆加固施工技术领域，具体涉及一种用于大孔隙率巨型岩堆松散体中控注浆加固范围的“u”型止浆帷幕的施工方法。

背景技术：

大前石岭隧道进口岩堆的规模极大,岩堆范围包括了隧道进口从山脚到山顶的几乎整个山体，岩堆为上部薄下部厚的楔形依附在山体之上，自然坡度26°～38°，岩堆厚度为26.3～48.4米，岩堆体垂直厚度最深达50多米，岩堆体下部依山体延伸到河中。岩堆主要由大小不一的块石及少量沙石组成，结构松散，基本无粘接，岩质为石英砂岩，块石一般为0.2－0.8米，最大可达到1.5，个别达到2米以上，呈松散架空状态，岩堆的空隙率达45％-50％。

大前石岭隧道进口从大空隙率巨型岩堆松散体中部穿过，隧道顶部岩堆最大厚度50米，隧道底部离岩堆底基岩深度达32米以上，隧道开挖因受岩堆结构松散等不良地质情况和渗水的影响，极易形成局部坍塌引起整个山体上的岩堆滑移，造成安全事故，对隧道施工和铁路运营安全也极为不利。为了解决大孔隙率岩堆松散体没有粘接力，开挖极易局部坍塌、整体滑移，铁路运营易扰动等问题，在隧道顶部上7米、底部下5米、隧道中线两侧各13.5米的岩堆松散体的范围内进行局部注浆加固，但由于岩堆呈石块松散架空状态，采用一般的注浆方法，注浆范围极难控制，浆液极易沿岩堆中块石的架空空隙扩散到下面的河流中，造成浆液流失和环境污染。如何在大空隙率巨型岩堆松散体中把注浆加固范围控制在某个特定区域，并且使注浆量和注浆加固质量得到有效控制是施工的一大难题。

技术实现要素：

本发明的目的就在于解决上述大孔隙率岩堆松散体内局部特定区域注浆加固中存在的注浆范围、注浆量和注浆加固质量不易控制的难题，从而提供一种用于大孔隙率巨型岩堆松散体中控制注浆加固范围在某一特定区域的“u”型止浆帷幕的施工方法。该方法仅需使用跟管钻孔和袖阀管注浆的相关设备，施工工艺简单、安全、经济、实用、灵活。

本发明的技术方案是：一种用于大孔隙率巨型岩堆松散体中控注浆加固范围的施工方法，其特征在于：依照下列步骤进行：

①测放注浆加固区域四周止浆帷幕注浆孔位置。②按照先外排、再内排、然后中排的顺序，采用大型跟管钻机跳孔钻进止浆帷幕注浆孔。③成孔后安放袖阀注浆管，抽拔钻孔跟管，注入袖阀套壳料。④当套壳料达到注浆强度后，插入注浆芯管，按钻孔顺序，采用袖阀管分层注浆工艺，逐层注入膨胀率为2倍的速凝膨胀浆液(耐特加固ⅱ号)。逐排完成止浆帷幕孔注浆后，形成限定注浆加固区域四周范围的止浆帷幕墙。⑤逐排跳孔钻进注浆加固区域注浆孔，成孔后按③、④的步骤进行底部3米止浆帷幕墙注浆施工，当所有注浆钻孔底部3米注浆完成后，形成注浆加固区域底部止浆帷幕墙。⑥底部止浆帷幕墙与四周止浆帷幕墙交叉封闭，最终形成控制注浆加固范围的“u”型止浆帷幕。⑦然后在靠近“u”型止浆帷幕内侧3米范围内，按④、⑤的方法和步骤，采用水泥水玻璃双液浆进行止浆帷幕内“u”型止浆帷幕加强层注浆施工，对外层“u”型止浆帷幕止浆效果进行加强。

通过上述步骤形成控制特定区域注浆加固范围的“u”型止浆帷幕，解决了大空隙率巨型岩堆松散体特定注浆区域范围不易控制和浆液极易大量流失的难题。

本发明具有如下的优点和积极效果：

①对机械设备配置要求低，只需要利用正常的跟管钻进机和袖阀管分层注浆所需的设备，即可完成大空隙率巨型岩堆松散体中控制局部特定区域定向定位注浆加固范围的“u”型止浆帷幕墙施工。

②采用跟管钻机可解决大孔隙率巨型岩堆松散体深孔钻进易卡钻的难题，加快钻孔速度，提高钻孔效率。

③“u”型止浆帷幕选用速凝膨胀浆液，达到快速封闭岩堆松散体架空块石间的架空空隙，能减少浆液大量流失，防止河流污染。

④采用袖阀管分层注浆工艺，注浆位置和注浆量易控制，可实现一孔注多种浆液和多次反复注浆，提高u型止浆帷幕的止浆效果。

⑤经济性好，“u”型止浆帷幕内止浆加强层采用水泥水玻璃双液浆，进一步填充了外部“u”型止浆帷幕可能存在的空洞，增强了“u”型止浆帷幕的效果，减少了浆液大量流失，施工速度快，工效高，总成本低。

附图说明

图1是大孔隙率巨型岩堆“u”型止浆帷幕施工平面示意图。

图2是大孔隙率巨型岩堆“u”型止浆帷幕施工纵断面示意图。

图3是大孔隙率巨型岩堆“u”型止浆帷幕施工横断面示意图。

图4是大孔隙率巨型岩堆袖阀注浆工艺示意图。

具体实施方式

①在岩堆注浆加固区域进行分段平整形成多级钻孔注浆平台，然后测放注浆加固区域四周最外围止浆帷幕注浆三排止浆墙钻孔(1)位置。②按照先外排、再内排、然后中排的顺序，采用大型跟管钻机跳孔钻进止浆帷幕止浆墙钻孔(1)。③成孔后安放袖阀注浆管(5)，抽拔钻孔跟管，注入袖阀套壳料(6)，在设计注浆范围顶面以上1米范围内采用速凝水泥砂浆封堵。④当套壳料达到注浆强度后，插入注浆芯管(7)，按钻孔顺序，采用袖阀管分层注浆工艺，逐层注入膨胀率为2倍的速凝膨胀浆液(耐特加固ⅱ号)。注浆依照先外排、再内排、最后中排的顺序，逐排完成外围三排止浆帷幕孔注浆，形成限定注浆加固区域范围的四周止浆帷幕墙(2)。⑤在四周止浆帷幕墙(2)内注浆加固区域逐排跳孔钻进注浆钻孔(3)，成孔后按③、④的步骤进行注浆加固区域注浆钻孔(3)底部3米止浆帷幕墙注浆施工，注浆采用先底层、再上层、后中间层的顺序，当所有注浆钻孔(3)底部3米注浆完成后，形成注浆加固区域底部止浆帷幕墙(4)。⑥底部止浆帷幕墙(4)与四周止浆帷幕墙(2)交叉封闭，最终形成控制注浆加固范围的“u”型止浆帷幕。⑦然后在靠近“u”型止浆帷幕内侧3米范围内，按④、⑤的方法和步骤，采用水泥水玻璃双液浆进行止浆帷幕内“u”型止浆帷幕加强层注浆施工，对外层“u”型止浆帷幕止浆效果进行加强。

通过上述步骤实现超大空隙率巨型岩堆松散体中特定区域控制注浆加固范围的“u”型止浆帷幕施工。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种用于大孔隙率巨型岩堆松散体中控注浆加固范围的施工方法，测放注浆加固区域四周止浆帷幕注浆孔位置。采用大型跟管钻机跳孔钻进止浆帷幕注浆孔。注入袖阀套壳料。插入注浆芯管，逐排完成止浆帷幕孔注浆后，形成限定注浆加固区域四周范围的止浆帷幕墙。逐排跳孔钻进注浆加固区域注浆孔，当所有注浆钻孔底部3米注浆完成后，形成注浆加固区域底部止浆帷幕墙。底部止浆帷幕墙与四周止浆帷幕墙交叉封闭，最终形成控制注浆加固范围的“U”型止浆帷幕。通过特定注浆加固区域外围形成的“U”止浆帷幕墙，能有效防止采用普通注浆工艺因岩堆松散体中架空结构造成的浆液大量流失，施工速度快，工效高，总的管理成本低。

技术研发人员：宋宏坤
受保护的技术使用者：中铁十八局集团有限公司
技术研发日：2017.05.07
技术公布日：2017.08.04