[发明专利]一种隧道大管棚分段注浆方法

说明书

本发明公开了一种隧道大管棚分段注浆方法，包括如下步骤：测量土体的渗透系数，土体的孔隙度；利用大管棚对钻孔进行分段后退式注浆，求出当前注浆分段的浆液扩散半径；计算大管棚各个注浆分段的理论注浆量；将当前注浆分段的实际注浆量和理论注浆量进行对比，进而控制注浆；当该注浆分段完成注浆后，重复上述步骤，直至注完整根大管棚。该方法采用分段注浆以及动态调整液浆组分相结合的方式，可使浆液充分扩散到大管棚周围，避免了浆液的乱窜，在一定程度上提高了大管棚注浆的加固效果，避免了浆液的浪费，进一步提高大管棚注浆的适用性。

技术领域

本发明属于隧道施工技术领域，尤其涉及一种隧道大管棚分段注浆方法。

背景技术

随着新建隧道工程数目日益剧增，对于浅埋暗挖隧道而言，当隧道穿越不 良软弱地层时，采用大管棚注浆可有效加固掌子面的土体，增强掌子面的稳定 性，从而减小隧道的沉降，避免隧道发生坍塌事故，该加固方式是目前隧道中 最常用的一种预加固手段。

然后由于地下空洞或地层裂隙的存在，采用常规的大管棚注浆方法，会导 致浆液沿着空洞或者裂隙乱窜，不能有效加固掌子面的土体，同时造成浆液的 浪费增加施工成本，甚至有时会造成邻近的地下构筑物发生变形，另外由于大 管棚和钻孔之间存在一定的裂隙，浆液也会顺着钻孔裂隙下流。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种隧道大管棚分段注浆方法，该方法采用分 段注浆以及动态调整液浆组分相结合的方式，可使浆液充分扩散到大管棚周 围，避免了浆液的乱窜，在一定程度上提高了大管棚注浆的加固效果，避免了 浆液的浪费，进一步提高大管棚注浆的适用性。

为此，本发明实施例提供的隧道大管棚分段注浆方法，包括如下步骤：

S1：测量土体的渗透系数k，土体的孔隙度n；

S2：利用大管棚对钻孔进行分段后退式注浆，根据注浆压力P，以及S1 中测得的参数，由公式(1)求出当前注浆分段的浆液扩散半径R；

式中：R是浆液扩散半径；P是注浆压力；μ是浆液的黏度，r是大管棚 半径；t是注浆时间；

S3：根据S2计算的注浆扩散半径R，由公式(2)计算大管棚各个注浆分 段的理论注浆量Q_th；

Q_th＝πr²l+nπR²lαβ (2)

式中：l是当前注浆分段的长度，α是浆液有效填充率，取0.9；β是浆液 损耗系数，取1.15；

S4：将当前注浆分段的实际注浆量Q_pr和理论注浆量Q_th进行对比，当0.8Q_th＜Q_pr＜1.5Q_th时，直接停止注浆；当Q_pr＞1.5Q_th时，调整双液浆的配比，以减 小其胶凝时间，并降低注浆压力，继续注浆5min后停止注浆；当Q_pr＜0.8Q_th时，此时应调整双液浆的配比，以增加其胶凝时间，并加大注浆压力，直至达 到理论注浆量后停止注浆；

S5：当该注浆分段完成注浆后，重复S2-S4步骤，进行下一注浆分段的 注浆，直至注完整根大管棚。

具体的，所述大管棚沿其延伸方向分为多个注浆段，每个所述注浆段的管 壁上均设有注浆孔，所述大管棚内还设有能够择一与各个所述注浆分段连接的 注浆机构，所述注浆机构通过所述注浆分段上的注浆孔向钻孔注浆。