一种治理隧道斜井涌水的小导管注浆工法的制作方法

本发明涉及隧道施工技术领域，更具体而言，涉及一种治理隧道斜井涌水的小导管注浆工法。

背景技术：

隧道建设受各种不利地质灾害影响，其中突水、涌水是富水区域隧道施工经常出现的问题。隧道涌水不但影响施工进度，还容易造成地下水位下降、水资源匮乏，若突出的水里含有土体，可能诱发管涌灾害，造成隧道围岩脱空，甚至地表塌陷等灾害。现有的施工方法都很难做到防止突涌水问题。

技术实现要素：

为克服上述现有技术中存在的不足，本发明提供了一种治理隧道斜井涌水的小导管注浆工法，该工法起到了防止开挖时涌泥砂、保证围岩稳定的作用，使施工顺利进行。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案为：

一种治理隧道斜井涌水的小导管注浆工法，包括以下步骤：

s1、制管及标定孔位；

s2、清孔；

s3、焊接管头：用套丝短管焊接在注浆管上；

s4、密封管口；

s5、施作止浆墙；

s6、注浆管的试运转；

s7、制浆：试验室将提前对不同水灰比、不同水泥品种、不同厂家的水玻璃、不同水玻璃浓度、以及在不同温度条件下进行试配，优选出满足对不同涌水量大小、断层破碎带程度配合比；

s8、注浆顺序：先注有水区的两拱腰处，后注无水区，再注拱顶；

s9、注浆量的控制及浆液配比调整；

s10、注浆压力的控制；

s11、注浆结束。

所述步骤s1中，用风枪把管直接打入所需深度，每个循环打管单排28～37个，双排60～90个，包括中间掌子面的孔。

所述步骤s2中，打完孔后，孔内就有残留泥砂，用φ20的镀锌钢管连接风管进行强吹，清空孔内杂质。

所述步骤s4中，用标准的φ42管箍拧紧所有的待注浆管，为了防止漏气、涌水，还需生胶带加以密封。

所述步骤s5中，注浆钻孔之前，对掌子面进行加固处理，以保证注浆时承受注浆压力，对于围岩好的掌子面进行全断面、半断面喷混凝土封闭掌子面，其厚度不小于25cm；对围岩破碎、地质条件差的掌子面，应打混凝土止浆墙对掌子面进行封闭和加固。

所述步骤s6中，在正式注浆前，要进行一次耐压试验，对设备及管路系统进行吸水，耐压试验，其目的是检查注浆设备及管路系统是否耐压，有无漏水、漏浆、漏气现象，管路连接是否正常，如无发现异常，即可开始注浆。

所述步骤s7中，将水玻璃适合倒入桶内，先加水稀释要求浓度为了达到正确无误再用波美计进行校核，达到设计浓度，接着倒入搅拌桶进行不停搅拌，水泥浆的配制：首先加水到搅拌桶控制标高，开动搅拌机放入水泥，搅拌1～2分钟，浆经网筛过滤到二次搅拌桶继续搅拌，待注浆使用，为了更好控制水灰比再用波美计进行标定。

所述步骤s9中，单孔注浆量按浆液在岩层中为均匀扩散的计算

q＝πr2lnαη

式中：q－单孔注浆量，m3

r－浆液扩散半径，m；

l－注为浆孔长，m；

n－地层的裂隙，％；

α－浆液在岩石裂隙中的充填系数，视岩石情况取0.3～0.9；

η－浆液消耗率。

所述步骤s10中，选择即能调压又能调量注浆机，注浆压力与围裂隙发育程度、涌水压力、浆液材料及凝胶时间有关，按下式计算：

p＝(2～4)+p0

式中：p—注浆压力，mpa

p0—涌水压力，mpa。

所述步骤s11中，每孔注浆的标准，从注浆压力、注入量、稳压时间和注浆前后的涌水量四个方面考虑，在劈裂注浆中，压力达2～3.5mpa时，其双液浆稳定在10l/min时候要结束注浆。

与现有技术相比吧，本发明所具有的有益效果为：

采用这一技术堵水和加固围岩，能够有效地控制围岩收敛。它起到了防止开挖时涌泥砂、保证围岩稳定的作用，使施工顺利进行。取得了良好经济和社会效益。通过注浆施工，使对超前水导管不同涌水量大小、断层破碎带、股壮水注浆积累了许多新经验。能够有效遏制在暗挖地下隧道的时候出现涌水的情况，避免在富含水的地质暗挖隧道的时候，遭遇涌水的危险。

附图说明

图1为本发明施工流程示意图；

图2为本发明导管布置图。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

如图1、图2所示，一种治理隧道斜井涌水的小导管注浆工法，包括以下步骤：

s1、制管及标定孔位；

s2、清孔；

s3、焊接管头：用套丝短管焊接在注浆管上；

s4、密封管口；

s5、施作止浆墙；

s6、注浆管的试运转；

s7、制浆：试验室将提前对不同水灰比、不同水泥品种、不同厂家的水玻璃、不同水玻璃浓度、以及在不同温度条件下进行试配，优选出满足对不同涌水量大小、断层破碎带程度配合比；

s8、注浆顺序：先注有水区的两拱腰处，后注无水区，再注拱顶，一般注一根管隔一至二根管，分别从两腰往拱顶上注浆；

s9、注浆量的控制及浆液配比调整；

s10、注浆压力的控制；

s11、注浆结束。

优选的，步骤s1中，用风枪把管直接打入所需深度，每个循环打管单排28～37个，双排60～90个，包括中间掌子面的孔。

优选的，步骤s2中，打完孔后，孔内就有残留泥砂，用φ20的镀锌钢管连接风管进行强吹，清空孔内杂质。

优选的，步骤s4中，用标准的φ42管箍拧紧所有的待注浆管，为了防止漏气、涌水，还需生胶带加以密封。

优选的，步骤s5中，注浆钻孔之前，对掌子面进行加固处理，以保证注浆时承受注浆压力，对于围岩好的掌子面进行全断面、半断面喷混凝土封闭掌子面，其厚度不小于25cm；对围岩破碎、地质条件差的掌子面，应打混凝土止浆墙对掌子面进行封闭和加固。保证注浆成功的关键，要有一个止浆效果好的止浆墙，因此在喷射砼过程中，一定掌握好配合比，同时还要喷密实、密贴，达到满足强度，真正起到耐压不漏浆的作用。

优选的，步骤s6中，在正式注浆前，要进行一次耐压试验，对设备及管路系统进行吸水，耐压试验，其目的是检查注浆设备及管路系统是否耐压，有无漏水、漏浆、漏气现象，管路连接是否正常，如无发现异常，即可开始注浆。

优选的，步骤s7中，将水玻璃适合倒入桶内，先加水稀释要求浓度为了达到正确无误再用波美计进行校核，达到设计浓度，接着倒入搅拌桶进行不停搅拌，水泥浆的配制：首先加水到搅拌桶控制标高，开动搅拌机放入水泥，搅拌1～2分钟，浆经网筛过滤到二次搅拌桶继续搅拌，待注浆使用，为了更好控制水灰比再用波美计进行标定。

优选的，步骤s9中，单孔注浆量按浆液在岩层中为均匀扩散的计算

q＝πr2lnαη

式中：q－单孔注浆量，m3

r－浆液扩散半径，m；

l－注为浆孔长，m；

n－地层的裂隙，％；

α－浆液在岩石裂隙中的充填系数，视岩石情况取0.3～0.9；

η－浆液消耗率。

优选的，步骤s10中，选择即能调压又能调量注浆机，注浆压力与围裂隙发育程度、涌水压力、浆液材料及凝胶时间有关，按下式计算：

p＝(2～4)+p0

式中：p—注浆压力，mpa

p0—涌水压力，mpa。

优选的，步骤s11中，每孔注浆的标准，从注浆压力、注入量、稳压时间和注浆前后的涌水量四个方面考虑，在劈裂注浆中，压力达2～3.5mpa时，其双液浆稳定在10l/min时候要结束注浆。

注浆幕固结体主要承受外部静水压力，其厚度按厚壁筒公式，并按第四强度理论计算：

式中：e—幢幕计算厚度，m；

r－隧道掘进半径，m；

p—最大静水压力值，mpa；

σ—页岩固结体允许抗压强度，mpa。

单液水泥浆类浆液是以水泥为主，用水调剂成的浆液。根据注浆对浆液凝结时间的要求，试验室在隧道内对不同水灰比配合比的进行分组试验，取得满足适合凝结时间浆液。w：c一般选择1：1～0.5：1范围内，凝胶时间控制在120～60分钟以内。

水泥—水玻璃类浆液是以水泥和水玻璃为主剂，两者按一定比例采用双液方式注入，必须要做细致配合比满足注浆要求的注浆材料，是一种用途极其广泛，使用效果很好的注浆材料。

上面仅对本发明的较佳实施例作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化，各种变化均应包含在本发明的保护范围之内。