[发明专利]一种地表深层注浆工艺

说明书

本发明提供了一种地表深层注浆工艺，采用钻杆后退式30m地表深层注浆方法，将预注浆加固与隧道开挖分离，实现了注浆与开挖双同步进行。采用本发明所述方法进行地表深层注浆，不仅能够显著缩短施工工期，还能结合道路交通临时占道、地表管线分布，精准布孔和精准控域注浆，经注浆效果验证和试验段开挖揭示地表注浆效果。本发明提供的地表深层注浆工艺具有注浆高效快捷、效果突出等特点，实现了地层注浆预加固与隧道开挖的分离，保证了注浆操作环境，便于注浆工人的职业健康，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及地表注浆技术领域，尤其涉及一种地表深层注浆工艺。

背景技术

21世纪是地下空间大开发的世纪，随着我国城市地下空间建设规模的不断扩大，大断面浅埋暗挖隧道下穿城市主干道邻近周边敏感建筑物已经越来越普遍，与此同时，建设环境也越来越复杂，尤其是隧道长距离下穿滩涂回填区、软弱围岩段、土石交界面，地下水丰富，与海水连通，施工困难极大。在隧道开挖过程中极易出现洞内坍塌、失水沉降、大变形、地表沉降大于洞内、地表道路塌陷等问题，并且隧道埋深越浅，出现坍塌、失水的可能性越大。为防止隧道开挖过程中失水沉降、引起大变形、洞内坍塌、地表沉降大于洞内、地表塌陷等，在隧道开挖之前，需采取注浆预加固，提高软弱围岩自身的物理力学参数，提高隧道上覆土自身的抗剪强度，来降低拱顶坍塌的风险。

在隧道内进行帷幕注浆则普遍存在工期较长等问题，尤其是大断面分部开挖工况下，导坑空间狭小，不利于注浆钻机打孔角度布设，注浆过程中易存在盲区。因此，如何实现将地层注浆预加固与隧道开挖分离，减少注浆与开挖的相互干扰，实现快速施工，同时实现地层全覆盖、全域注浆加固整个隧道开挖断面，地表注浆深度需达30m以及注浆效果的检验等。

目前传统的浅埋暗挖软弱围岩段注浆预加固多采用洞内帷幕注浆或地表钢花管注浆方式进行。虽然洞内帷幕注浆可提高软弱围岩自身的物理力学参数，地表钢花管注浆可通过土体加筋提高土体综合抗剪强度，两者都是为了提高上覆土自身的抗剪强度，来降低上部结构坍塌的风险；洞内注浆施工周期加长、影响开挖；地表钢花管注浆需设置混凝土止浆层，影响道路交通，且注浆效果不佳，注浆深度也有所限制。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种地表深层注浆工艺，该方法采用钻杆后退式30m地表深层注浆工艺，将预注浆加固与隧道开挖分离，实现了注浆与开挖双同步，具有注浆高效、快捷、效果突出的特点，注浆操作环境好，便于注浆工人职业健康，所述地表深层注浆工艺具体包括以下步骤：

(1)在地表范围内采用钻注一体机、钻杆后退式注浆，水泥浆和水玻璃通过注浆管长距离输送后在注浆孔口三通混合器处混合，注一节钻杆、拔一节钻杆，双液浆均匀扩散在注浆区域内，孔口预留止浆层，双液浆封孔；

(2)沿程0m、40m、80m、200m分别设置压力表，计量压力损失情况，三通混合器处压力控制在2.6Mpa以内，地表隆起值控制在10cm以内，注浆量控制在加固土体的20％以内；

(3)通过硬岩段地表取芯与地质雷达探测和软岩段地表取芯与隧道内掌子面探孔成像、测单孔出水量验证注浆效果。

进一步地，所述止浆层厚度为3-5m。

进一步地，所述注浆孔间距为4m×4m，可适当加密或补注。

进一步地，所述注浆深度为地面以下3m至土石交界面，隧底未进入岩层段至仰拱底2m。

进一步地，所述注浆宽度为一侧至隔离桩、另一侧至隧道边线外5m，涵盖左右线隧道开挖；

进一步地，采用RPD-150C、RPD-75SL钻注一体机进行钻杆后退式注浆。

进一步地，局部补注超细水泥浆，温度计测量水玻璃温度，秒表测双液浆小样精确凝结时间。

进一步地，进行注浆时需在水泥浆中加入缓凝剂以调整凝结时间。