高弹态纳米防水材料在中-富水千枚岩隧道中应用的施工工法的制作方法

本发明涉及隧道防水施工，具体为高弹态纳米防水材料在中-富水千枚岩隧道中应用的施工工法。

背景技术：

1、隧址区地表水和地下水较发达，岩体内裂隙渗水影响隧道正常的初期支护、二次衬砌施工。采用注浆作业方式是解决渗水问题的主要途经，但传统的注浆材料和注浆工艺无法一次性解决围岩持续变形状态下的渗水问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了高弹态纳米防水材料在中-富水千枚岩隧道中应用的施工工法，解决了背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、高弹态纳米防水材料在中-富水千枚岩隧道中应用的施工工法，包括如下步骤：

4、步骤一、施工准备；

5、步骤1、工程部选定具有代表性的渗水段落，制定注浆施工方案并进行详细交底；

6、步骤2、由设备部检查注浆机、凿岩机等设备运行情况是否良好；

7、步骤3、由试验室对注浆材料进行取样，检测体积收缩率、溶解性、遇水膨胀率、扩散半径、不透水性等指标参数，并在测定选定段落的渗水量；

8、步骤4、由材料部准备球阀、φ42×4mm无缝钢管及堵漏剂；

9、步骤二、注浆孔放样；结合隧道实际出水情况，最终确定孔口间距按100(纵)×100(环)cm，为保证防水效果，避免裂隙渗水沿钢拱架流出，在拱架两侧按200(环)cm进行加密，确保渗水段初期支护全面覆盖，并由测量组用全站仪进行放样布点；

10、步骤三、钻孔放样；采用气腿式凿岩机，配合长度为1.5m钻杆，根据初支面上不好的点位进行钻孔，钻孔过程中若与钢筋冲突，可适当调整点位，钻孔时应尽量使钻杆与初支面垂直，避免随意打孔导致注浆效果不佳；

11、步骤四、安装注浆管；注浆管由φ42×4mm无缝钢管加工而成，管长1m，端头处20cm缩尖处理，管壁以间距10×10cm梅花状布置φ5注浆眼，末端20cm范围内不布置注浆眼，管口焊接φ22丝管与止浆阀连接；安装完毕后，作业人员采用水泥、锚固剂、水玻璃溶液或堵漏剂对孔口缝隙进行密封，待固结12小时候后进行下一道工序；

12、步骤五、制备浆液；浆液配合比为：高弹态纳米防水材料：固化剂：催化剂：水＝1:0.001：0.02：0.1；

13、步骤六、注浆；

14、步骤1、注浆前，应将所有注浆管止浆阀打开，并对注浆管逐个进行注水试验，检查孔口是否密封到位，若出现孔口渗水现象，应采用快凝水泥进行填塞，确保孔口密封到位

15、步骤2、根据在地下管廊、铁路隧道以及隧道的使用情况，相比传统的由两侧向拱顶、由水少处至水多处的注浆方式，结合材料特性，制定从左侧最底层注浆管向拱顶再到右侧注浆管，依次进行注浆的方式，避免传统方式将水集中于某一区域，造成浆液在固化前被过分稀释，无法达到防水的预期效果；

16、步骤3、注浆开始时，先将回流阀完全打开，再开机进行浆液泵送，避免因浆液扩散速度与瞬间泵送压力不符，导致浆液无法正常注入，严重时出现爆管现象；

17、步骤4、开始注浆时，压力控制在0.3mpa持续5min，再将压力调整至0.5mpa并持续10min，最后将压力值控制在0.8mpa持续注浆，直至相邻管流出注浆材料，确保浆液充分渗透、填充缝隙；

18、步骤5、每注3-4个孔，需要清洗一遍注浆机及高压注浆软管，避免残留浆液堵塞设备，确保设备正常运行；

19、步骤6、因岩体内裂隙水丰富，注浆完成后仍需等待至少30分钟，方可拆卸球阀，确保材料充分反应、固化。

20、步骤七、清洗拌缸。

21、本发明的有益效果为：

22、1、解决了隧道初期支护采用水泥-水玻璃浆注浆后，一次注浆无法解决围岩多次变形产生的裂缝，无法达到长期防水的难题。

23、2、解决了钢拱架长期受水侵蚀，造成支护强度降低影响隧道质量的问题。

24、3、解决了注浆材料对山体内水系的污染。

25、4、避免多次注浆，减少后期费用投入。

技术特征：

1.高弹态纳米防水材料在中-富水千枚岩隧道中应用的施工工法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的高弹态纳米防水材料在中-富水千枚岩隧道中应用的施工工法，其特征在于，在步骤一中，包括如下具体步骤：

3.根据权利要求1所述的高弹态纳米防水材料在中-富水千枚岩隧道中应用的施工工法，其特征在于：在步骤二中，结合隧道实际出水情况，最终确定孔口间距按100(纵)×100(环)cm，为保证防水效果，避免裂隙渗水沿钢拱架流出，在拱架两侧按200(环)cm进行加密，确保渗水段初期支护全面覆盖，并由测量组用全站仪进行放样布点。

4.根据权利要求1所述的高弹态纳米防水材料在中-富水千枚岩隧道中应用的施工工法，其特征在于：在步骤三中，采用气腿式凿岩机，配合长度为1.5m钻杆，根据初支面上不好的点位进行钻孔，钻孔过程中若与钢筋冲突，可适当调整点位，钻孔时应尽量使钻杆与初支面垂直，避免随意打孔导致注浆效果不佳。

5.根据权利要求1所述的高弹态纳米防水材料在中-富水千枚岩隧道中应用的施工工法，其特征在于：在步骤四中，注浆管由φ42×4mm无缝钢管加工而成，管长1m，端头处20cm缩尖处理，管壁以间距10×10cm梅花状布置φ5注浆眼，末端20cm范围内不布置注浆眼，管口焊接φ22丝管与止浆阀连接；安装完毕后，作业人员采用水泥、锚固剂、水玻璃溶液或堵漏剂对孔口缝隙进行密封，待固结12小时候后进行下一道工序。

6.根据权利要求1所述的高弹态纳米防水材料在中-富水千枚岩隧道中应用的施工工法，其特征在于：在步骤五中，浆液配合比为：高弹态纳米防水材料：固化剂：催化剂：水＝1:0.001：0.02：0.1。

7.根据权利要求1所述的高弹态纳米防水材料在中-富水千枚岩隧道中应用的施工工法，其特征在于，在步骤六中，包括如下具体步骤：

技术总结
本发明涉及隧道防水施工技术领域，具体为高弹态纳米防水材料在中‑富水千枚岩隧道中应用的施工工法，包括如下步骤：施工准备、注浆孔放样、钻孔放样、安装注浆管、制备浆液、注浆、清洗拌缸。本发明解决了隧道初期支护采用水泥‑水玻璃浆注浆后，一次注浆无法解决围岩多次变形产生的裂缝，无法达到长期防水的难题。解决了钢拱架长期受水侵蚀，造成支护强度降低影响隧道质量的问题。解决了注浆材料对山体内水系的污染。避免多次注浆，减少后期费用投入。

技术研发人员：魏健,陈维君,祁亮斌,高峰,苏宝伟,周军,朱小飞
受保护的技术使用者：甘肃顺达路桥建设有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15