专利名称：信息跟踪注浆方法
技术领域：
本发明实施例涉及隧道及地下工程技术领域，特别涉及一种信息跟踪注浆方法。
背景技术：
现有技术在进行隧道挖掘等工程中，在遇到由构造角砾岩、破裂岩和断层泥等组 成的断层时，由于该断层经常胶结松散、岩体破碎、富含地下水，为软弱破碎富水地层，需要 进行注浆堵水加固，才能进行后续工程。通常采用的方法可以为全断面帷幕注浆技术。该 技术是将地层作为均勻体，按照统一的注浆参数，进行全范围注浆堵水加固。在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题上述全断面 帷幕注浆技术，由于是将地层作为均勻体，进行全范围注浆堵水加固，必然造成注浆孔数量 多，工程进度缓慢；并且，由于在全范围地层中按照统一的注浆参数进行注浆，可能会出现 部分区域的注浆量不足等情况，注浆效果较差。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种信息跟踪注浆方法，用以解决现有技术所采用的 注浆方法中注浆孔数量多，且注浆效果较差的问题，实现跟踪地层信息进行有针对性地注 浆，减少注浆孔，提高注浆效率，且增强注浆效果。本发明实施例提供一种信息跟踪注浆方法，包括通过设置在地层上的探测孔进行地层信息探测，并根据所述地层信息将所述地层 分为强水区和弱水区；在所述弱水区进行基本注浆；在所述强水区进行加强注浆；对注浆效果进行检查。在本发明的一实施例中，所述通过设置在地层上的探测孔进行地层信息探测包 括预设计所述地层上的基本注浆区，所述基本注浆区包括用于标识基本注浆区边界 的外圈和设置在所述外圈上的多个注浆孔；在所述多个注浆孔中选取数个探测孔，并将所述地层分为与所述探测孔分别对应 的数个地层区域；通过所述探测孔进行地层信息探测，并根据所述地层信息将所述数个地层区域分 为强水区和弱水区。在本发明的一实施例中，所述基本注浆区的外圈可以位于隧道开挖轮廓线外3 5m ο在本发明的一实施例中，所述探测孔的数量可以为4-6个。在本发明的一实施例中，所述弱水区可以包括基本注浆区，所述强水区可以包括 基本注浆区和加强注浆区。
在本发明的一实施例中，所述加强注浆区可以为所述外圈之外1 2m。本发明实施例的信息跟踪注浆方法，通过设置在地层上的探测孔进行地层信息探测，确定地层信息，并根据该地层信息进行有针对性地注浆堵水，保证了注浆堵水和加固效 果，并且减少了注浆孔数量，显著提高了注浆效率。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发 明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明信息跟踪注浆方法实施例的流程示意图；图2为本发明信息跟踪注浆方法实施例中的地层分区结构示意图。
具体实施例方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例 中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是 本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员 在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明实施例的主要技术方案为，通过设置在地层上的探测孔进行地层信息探 测，确定地层信息，例如，该探测孔处的涌水量和水压力等地层富水信息；并根据该地层信 息将地层分为多个不均勻区域，包括强水区和弱水区；然后，分别在所述强水区和弱水区进 行有针对性地注浆堵水，在弱水区进行以加固为主的基本注浆，在强水区进行以堵水为主 的加强注浆，并对注浆效果进行检查，从而保证了注浆堵水和加固效果，并且可以减少注浆 孔数量，提高注浆效率。下面通过附图和具体实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。图1为本发明信息跟踪注浆方法实施例的流程示意图，如图1所示，该方法可以包 括以下步骤步骤101、预设计基本注浆区，并根据该基本注浆区选取探测孔；首先，假定地层是不均勻，处于灰色状态，该灰色状态是指地层信息是不确定的、 不均勻的。对于该地层，可以按注浆加固的理念进行基本注浆区预设计。设计思想可以为， 设定软弱破碎富水地层的隧道开挖后，将要产生一定的松动范围，即松弛区；如果在该松弛 区的范围内进行注浆并形成一个止水地带，可以用该止水地带与水压抗衡，防止强大的水 压力直接作用于衬砌或支护上，则上述松弛区即可称为基本注浆区。本步骤中，可以大致划定基本注浆区的范围。可参见图2，图2为本发明信息跟踪 注浆方法实施例中的地层分区结构示意图，基本注浆区可以为隧道开挖轮廓线a之外3 5m,即隧道周边0. 5 1倍洞径范围。该基本注浆区的用于标识其边界的外圈为图2中所 示的b，在该外圈b上可以设置多个注浆孔。设计时，可以按内、外两圈注浆孔设计；该基本 注浆区范围内的注浆孔还可以包括设置在距离隧道开挖轮廓线a之外1 3m处的内圈孔。用于探测地层信息的数个探测孔可以从外圈b上的多个注浆孔中选取；通常可以根据隧道地层的受力分布，选取4 6个外圈注浆孔作为探测孔，图2中所示以选取6个探 测孔为例。并且，该6个探测孔可以将地层划分为分别与其对应的6个地层区域，如图2中 的虚线所划分的6个扇形区域。这样就可以对隧道周围的地层进行分区探测。步骤102、通过探测孔进行地层信息探测，并根据该地层信息将数个地层区域分为 强水区和弱水区；在步骤101中，已经选取了探测孔，接着，可以通过该数个探测孔进行地层信息探 测。探测时，探测孔作为注浆孔也是需要按照注浆孔的要求进行注浆。注浆时，以顶水注浆 为原则，根据水量大小确定注浆参数；对于水量大的探测孔，可以采取定压注浆，注浆压力 为水压力的2 3倍，可以有效地封堵地下水裂隙通道，使水量和水压力降低。该前期探测 步骤中所实施的顶水注浆可以改变透水场条件，堵裂隙、减少水量，使地层中的水量得到有 效控制。在上述探测中，受地层不均勻性的影响，地层会有不均勻的透水性，因此，隧道外 侧地层区域的水量和水压力也是不均勻的。可以根据探测孔中测得的水量和水压力，将图 2中所划分的6个区域分为强水区和弱水区，例如，图中所示的水压箭头所在的3个区域即 表示水量和水压力较大，为强水区，其中，该强水区可以包括基本注浆区和加强注浆区，力口 强注浆区可以为基本注浆区的外圈之外1 2m的范围区域。其余的3个区域即为弱水区， 该弱水区可以包括基本注浆区。经过上述步骤，实现了根据地层的不均勻特征进行的地层 分区定位，为以下步骤 中的跟踪该地层信息进行有针对性地注浆堵水加固奠定基础。步骤103、在基本注浆区进行加固注浆；在上述对地层进行分区定位的基础上，首先进行基本注浆区的注浆，该基本注浆 区包括强水区的基本注浆区和弱水区的基本注浆区，且该区域的注浆以加固为主，重在固 围岩、改良地层。注浆时，可以按照“先外圈后内圈、由外到内、环环相扣；同圈孔间隔跳孔”的注浆 顺序进行。例如，先从基本注浆区的外圈孔进行注浆，可以将水量和水压进行先行阻隔，在 内圈孔注浆时就可以较少受到水压的影响，提高注浆效率和注浆质量。此外，同圈孔间隔跳 孔是指，在多个外圈注浆孔中，可以按照第1个注浆孔、第3个注浆孔、第5个注浆孔等的顺 序进行间隔注浆，这样可以将水压从两侧进行先行阻隔，使得在第2个注浆孔、第4个注浆 孔等中间孔进行注浆时，可以较少受到两侧水压的影响，同样可以提高注浆效率和注浆质 量。此外，在注浆过程中，每个注浆孔都必须严格执行注浆参数，该注浆参数可以根据水量 大小确定。在注浆时，还要进行过程控制，可以采取前进式分段注浆。可以根据注浆孔的出 水量和注浆孔的成孔状况，对注浆分段长度(即注浆步距)采取三级控制标准进行等级管 理。例如，可以按注浆孔的出水量分为三档彡10m3/h为第一档、10 30m3/h为第二档、 >30m3/h为第三档。按注浆孔成孔状况分为三档无坍孔为第一档、轻微坍孔为第二档、严 重坍孔为第三档。等级划分按红、黄、绿三种情况进行控制管理，注浆孔的注浆分段长度按 管理等级按表选择。具体可参见下表1和表2所示。表1钻孔注浆等级划分表 表2钻孔注浆等级划分参数选择表 步骤104、在加强注浆区进行加强注浆；在基本注浆区注浆完成后，在强水区，由于水量大、水压力高，可以再进行必要的 补孔注浆措施，进行以堵水为主的局部注浆加强，以提高注浆堵水效果。具体来说，可以在 强水区的加强注浆区范围内，增加注浆孔进行补注浆，该范围为基本注浆区外圈之外1
2m ο同时，通过该步骤，还可以检查区域出水情况；例如，在前述的步骤102中，已经划 分出了地层中的加强注浆区，预设是需要向这些区域进行补孔注浆的，但是，如果在其中的 一部分加强注浆区内进行补孔注浆后，发现已经达到了很好的堵水加固效果，则表示加强 措施已经足够，可以不再需要继续在全部的加强注浆区内进行补孔注浆。通过上述步骤可以得到，本实施例的信息跟踪注浆方法的主要方案在于，跟踪信 息；其中，该信息是指的预先探测得到的地层信息，例如，为强水区或弱水区，并且可以得到 每一个探测孔位置处的水量和水压力等地层富水信息；信息跟踪注浆是指，根据上述的地 层信息进行有针对性的注浆，一方面，在每一个探测孔所对应的地层区域内，需要根据该探 测孔所得的水量和水压力等地层富水信息，分别确定每一个区域的注浆参数，例如，注浆量 和注浆压力等；另一方面，在强水区，还需要在基本注浆区以外的加强注浆区进行补孔注 浆，即在基本注浆区之外的一定范围内，增补一些注浆孔，按照该区域的注浆参数进行加强 注浆。该注浆方法相对于现有技术中的统一注浆参数全范围注浆方法，由于是根据探测 孔的探测结果来确定具体的注浆参数，因此，可以更加具有针对性，达到较好的注浆效果； 另外，还对强水区进行了加强注浆，可以进一步增强注浆质量。此外，该有针对性的注浆方法，相比现有技术中的注浆方法，还可以减少注浆孔的数量，显著提高注浆效率和工程进 度，具有较高的实用价值。步骤105、对注浆效果进行检查。在注浆结束后，需要对注浆效果进行检查。注浆的作用既要达到堵水要求，又要满 足加固地层的需要，因此，检查项目必须包含对堵水和加固双重作用的检查。对于堵水检 查，主要应检查堵水率和注浆后地层渗透水能力；对于加固作用，主要应检查地层密实度和 注浆后地层稳定性。结合目前国内外注浆效果检查评定方法，可以采取P-Q-t曲线分析法、 钻孔出水量分析法、注浆量分析法、检查孔出水量测定、检查孔稳定分析(成孔试验)。其 中，钻孔出水量分析法和检查孔出水量测定是对堵水作用的检查，P-Q-t曲线分析法、注浆 量分析法和检查孔稳定分析是对加固作用的检查。本实施例的信息跟踪注浆方法，通过设置在地层上的探测孔进行地层信息探测， 确定地层信息，并根据该地层信息进行有针对性地注浆堵水，保证了注浆堵水和加固效果， 并且减少了注浆孔数量，显著提高了注浆效率。本领域普通技术人员可以理解实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过 程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序 在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括R0M、RAM、磁碟或者 光盘等各种可以存储程序代码的介质。最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽 管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然 可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替 换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精 神和范围。
权利要求
一种信息跟踪注浆方法，其特征在于，包括通过设置在地层上的探测孔进行地层信息探测，并根据所述地层信息将所述地层分为强水区和弱水区；在所述弱水区进行基本注浆；在所述强水区进行加强注浆；对注浆效果进行检查。
2.根据权利要求1所述的信息跟踪注浆方法，其特征在于，所述通过设置在地层上的 探测孔进行地层信息探测包括预设计所述地层上的基本注浆区，所述基本注浆区包括用于标识基本注浆区边界的外 圈和设置在所述外圈上的多个注浆孔；在所述多个注浆孔中选取数个探测孔，并将所述地层分为与所述探测孔分别对应的数 个地层区域；通过所述探测孔进行地层信息探测，并根据所述地层信息将所述数个地层区域分为强 水区和弱水区。
3.根据权利要求2所述的信息跟踪注浆方法，其特征在于，所述基本注浆区的外圈位 于隧道开挖轮廓线外3 5m。
4.根据权利要求2所述的信息跟踪注浆方法，其特征在于，所述探测孔的数量为4-6个。
5.根据权利要求2所述的信息跟踪注浆方法，其特征在于，所述弱水区包括基本注浆 区，所述强水区包括基本注浆区和加强注浆区。
6.根据权利要求5所述的信息跟踪注浆方法，其特征在于，所述加强注浆区为所述外 圈之外1 2m。
全文摘要
本发明实施例提供一种信息跟踪注浆方法，包括通过设置在地层上的探测孔进行地层信息探测，并根据所述地层信息将所述地层分为强水区和弱水区；在所述弱水区进行基本注浆；在所述强水区进行加强注浆；对注浆效果进行检查。本发明实施例的信息跟踪注浆方法，通过设置在地层上的探测孔进行地层信息探测，确定地层信息，并根据该地层信息进行有针对性地注浆堵水，保证了注浆堵水和加固效果，并且减少了注浆孔数量，显著提高了注浆效率。
文档编号E21D11/10GK101839139SQ20101011047
公开日2010年9月22日 申请日期2010年2月9日 优先权日2010年2月9日
发明者孙国庆, 张梅, 张民庆, 朱鹏飞, 黄鸿健 申请人:铁道部工程管理中心