[发明专利]一种深埋高压富水隧道掌子面开挖快速预加固注浆方法

权利要求书

1.一种深埋高压富水隧道掌子面开挖快速预加固注浆方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.确定隧道围岩参数，根据围岩参数计算孔距；

S2.根据隧道断面面积确定钻孔方案；

S3.根据钻孔方案进行分区和分步钻孔，达到钻孔深度时停止钻孔；

S4.根据成孔区域确定水压大小，拟定注浆压力；

S5.启动高压水射流装置，通过钻臂孔洞向岩体中注入高压水，使钻臂孔洞位置处的岩体产生预裂隙形成浆液扩散通道；

S6.启动注浆装置，通过浆液扩散通道对岩体进行注浆加固；

S7.重复步骤S3～S6，直到掌子面全部完成注浆加固；

S8.检查注浆效果，根据掌子面围岩渗漏水情况确定是否进行浆液补注处理。

2.根据权利要求1所述的深埋高压富水隧道掌子面开挖快速预加固注浆方法，其特征在于，计算孔距具体按以下步骤进行：

S11、使用隧道超前地质预报系统，采用超前物探技术确定隧道的围岩参数；

S12、根据围岩参数和注浆材料基本参数计算得到孔距；

S13、当围岩参数改变时重新计算孔距；

S14、重复步骤S11、S12，得到各种等级围岩对应的孔距。

3.根据权利要求2所述的深埋高压富水隧道掌子面开挖快速预加固注浆方法，其特征在于，孔距按以下公式计算：

在上式中，R表示孔距，k_f表示岩体渗透系数，P表示注浆压力，D表示钻孔直径，t表示注浆时间，α表示粘度比；n表示孔隙率。

4.根据权利要求1所述的深埋高压富水隧道掌子面开挖快速预加固注浆方法，其特征在于，所述的钻孔方案，依据隧道断面面积分区钻孔，若隧道断面面积小于50m²，将断面分为上下2个区；若隧道断面面积大于50m²小于100m²，将断面分为上中下3个区；若隧道断面大于100m²，将断面分为上、中上、中下和下4个区。

5.根据权利要求1所述的深埋高压富水隧道掌子面开挖快速预加固注浆方法，其特征在于，所述分步钻孔是依据钻孔分区由外向内，由上至下分别钻孔。

6.根据权利要求1所述的深埋高压富水隧道掌子面开挖快速预加固注浆方法，其特征在于，钻孔时所用钻杆的钻头直径比钻臂直径大6～8mm；钻臂长度为25～35m。

7.根据权利要求1所述的深埋高压富水隧道掌子面开挖快速预加固注浆方法，其特征在于，所述的成孔区域水压是某区域内所有钻孔完成后的水压大小。

8.根据权利要求1所述的深埋高压富水隧道掌子面开挖快速预加固注浆方法，其特征在于，对岩体进行注浆加固时，采用先加固外层后加固内层的方式进行注浆，注浆过程的压力较钻孔完成后的水压大0.5～1MPa。