一种隧道或地铁车站的地表壁后充填注浆方法与流程

1.本发明属于地下建筑工程施工方法技术领域，具体涉及一种隧道或地铁车站的地表壁后充填注浆方法。


背景技术：

2.近年来，我国隧道工程、地铁工程和地下工程相继投入建设，且服役期隧道也越来越多，衬砌结构渗漏水是一种普遍灾害，渗漏水防治成为地下结构施工和运营的重要内容。注浆法是渗漏水处治的常用方法，一般采用在结构内侧进行壁后注浆和化学注浆相结合的方式，但是通常存在以下问题：但是堰筑法隧道在埋深较浅处一般无初衬防护结构，隧道结构在回填后，发生渗漏水的治理难度也较大，尤其是变形缝处。主要问题如下：（1）隧道结构渗漏水常规处理方法为化学注浆治理，但化学浆液价格高昂，且存在污染地下水的风险。化学材料的耐久性不如水泥等无机材料，存在运营期失效的问题。
3.（2）钻爆法隧道或地铁车站结构渗漏水，一般首先采用水泥浆液首先进行壁后充填注浆治理主体涌水，然后采用化学材料进行局部补充处理。但是堰筑法隧道由于埋深，注浆过程中容易出现跑浆现场，且注浆终压较低，影响注浆防渗效果。
4.（3）如果在隧道内进行壁后充填注浆，需要在隧道衬砌结构上进行钻孔，也会对隧道衬砌结构产生一定的损伤。


技术实现要素：

5.为解决上述问题，本发明公开了一种隧道或地铁车站的地表壁后充填注浆方法，通过膨胀材料的吸水膨胀挤压周围地层，构筑止浆隔离带，控制跑浆现象，避免无效的浆液扩散，提高注浆结束压力，实现较好的注浆防渗目的；同时可以实现隧道外的壁后充填注浆，避免了隧道内壁后充填注浆时施工钻孔对衬砌结构的损伤。
6.为达到上述目的，本发明的技术方案如下：一种隧道或地铁车站的地表壁后充填注浆方法，具体步骤如下：（1）在隧道或车站衬砌结构外侧，根据渗漏水范影响围，距离渗漏水位置3m处，施工两个膨胀钻孔，直径为108mm，其深度以超过隧道或车站底板为准；（2）在膨胀钻孔中，放入外侧缠绕膨胀材料的钢管，钢管长度与膨胀钻孔深度相同，直径是89m，等待6
‑
8天时间，膨胀材料将吸水膨胀，并能够维持恒定的膨胀压力，膨胀材料形成的吸水膨胀体、钢管和膨胀钻孔周围被挤密地层形成水平方向的止浆隔离层，避免注浆时浆液向水平的无效扩散；（3）在隧道或车站渗漏水位置处衬砌结构外侧，施工注浆钻孔，钻孔采用前进式分段注浆工艺，第一段钻孔深度根据地下水位高度确定，安装套管并进行封固；（4）采用水泥
‑
水玻璃浆液进行第一段注浆，浆液和被浆液结石体挤密的地层构成竖向的止浆隔离层，避免了第二段注浆时浆液向地表方向跑浆，所述的水泥
‑
水玻璃浆液配
比是1:1；（5）注浆钻孔进行第二段钻孔，并采用无机类壁后充填材料进行高压注浆，从而实现渗漏水处治。
7.进一步的，步骤（2）所述的膨胀材料，具有高膨胀性（150
‑
300倍）、高保水性（0.3mpa加压保水率90%以上）、膨胀速率可控（100倍，60s
‑
50min）的特点。
8.进一步的，步骤（5）所述的无机类壁后充填材料是水泥材料或改性的水泥基材料。
9.本发明的有益效果为：本发明所述的一种隧道或地铁车站的地表壁后充填注浆方法，通过膨胀钻孔处和第一段注浆处的止浆隔离层，形成了相对封闭的注浆区域，避免了浆液的无效扩散，并能够有效提高注浆终压，解决了地表壁后充填注浆时不起压或终压较小的难题。本发明保证了地表壁后充填注浆的效果，并使之具备可行性，能够实现不钻孔损伤衬砌结构的前提下的渗漏水治理。
附图说明
10.图1为本发明所述的膨胀钻孔示意图；图2为本发明所述的膨胀钻孔结构示意图；图3为本发明所述的膨胀材料膨胀效果的示意图；图4为本发明所述的注浆钻孔前进式分段注浆的示意图；图5为本发明所述的地表壁后注浆效果的示意图。
具体实施方式
11.下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
12.如图所示，本发明所述的一种隧道或地铁车站的地表壁后充填注浆方法，具体的施工方法如下：（1）在隧道或车站衬砌结构外侧，根据渗漏水范影响围，距离渗漏水位置3m处，施工两个膨胀钻孔，直径为108mm，其深度以超过隧道或车站底板为准；（2）在膨胀钻孔中，放入外侧缠绕膨胀材料的钢管，钢管长度与膨胀钻孔深度相同，直径是89m，等待6
‑
8天时间，膨胀材料将吸水膨胀，并能够维持恒定的膨胀压力，膨胀材料形成的吸水膨胀体、钢管和膨胀钻孔周围被挤密地层形成水平方向的止浆隔离层，避免注浆时浆液向水平的无效扩散；（3）在隧道或车站渗漏水位置处衬砌结构外侧，施工注浆钻孔，钻孔采用前进式分段注浆工艺，第一段钻孔深度根据地下水位高度确定，安装套管并进行封固；（4）采用水泥
‑
水玻璃浆液进行第一段注浆，浆液和被浆液结石体挤密的地层构成竖向的止浆隔离层，避免了第二段注浆时浆液向地表方向跑浆，所述的水泥
‑
水玻璃浆液配比是1:1；（5）注浆钻孔进行第二段钻孔，并采用无机类壁后充填材料（水泥材料或改性的水泥基材料）进行高压注浆，从而实现渗漏水处治。
13.其中膨胀材料的合成及组分情况如专利cn110835449b公布的，先制备高分子聚合
物颗粒体a，再制得交联固化液b，然后将高分子聚合物颗粒a与交联固化液b按质量比为3:4混合得到本发明所述的膨胀材料，本发明通过膨胀材料的吸水膨胀挤压周围地层，构筑止浆隔离带，控制跑浆现象，避免无效的浆液扩散，提高注浆结束压力，实现较好的注浆防渗目的；同时可以实现隧道外的壁后充填注浆，避免了隧道内壁后充填注浆时施工钻孔对衬砌结构的损伤。


技术特征：
1.一种隧道或地铁车站的地表壁后充填注浆方法，其特征在于：具体步骤如下：（1）在隧道或车站衬砌结构外侧，根据渗漏水范影响围，距离渗漏水位置一定距离处，施工两个膨胀钻孔；（2）在膨胀钻孔中，放入外侧缠绕膨胀材料的钢管，等待6
‑
8天时间，膨胀材料将吸水膨胀，并能够维持恒定的膨胀压力，膨胀材料形成的吸水膨胀体、钢管和膨胀钻孔周围被挤密地层形成水平方向的止浆隔离层，避免注浆时浆液向水平的无效扩散；（3）在隧道或车站渗漏水位置处衬砌结构外侧，施工注浆钻孔，钻孔采用前进式分段注浆工艺，第一段钻孔深度根据地下水位高度确定，安装套管并进行封固；（4）采用水泥
‑
水玻璃浆液进行第一段注浆，浆液和被浆液结石体挤密的地层构成竖向的止浆隔离层，避免了第二段注浆时浆液向地表方向跑浆；（5）注浆钻孔进行第二段钻孔，并采用无机类壁后充填材料进行高压注浆，从而实现渗漏水处治。2.根据权利要求1所述的一种隧道或地铁车站的地表壁后充填注浆方法，其特征在于：步骤（1）所述的膨胀钻孔，其深度超过隧道或车站底板，直径为108mm。3.根据权利要求1所述的一种隧道或地铁车站的地表壁后充填注浆方法，其特征在于：步骤（2）所述的外侧缠绕膨胀材料的钢管，钢管长度与膨胀钻孔深度相同，直径是89m。4.根据权利要求1所述的一种隧道或地铁车站的地表壁后充填注浆方法，其特征在于：步骤（2）所述的膨胀材料，在纯水中最大膨胀倍率为95.8 g/g，与十倍水反应，平均胶凝时间为287.5s。5.根据权利要求1所述的一种隧道或地铁车站的地表壁后充填注浆方法，其特征在于：步骤（4）所述的水泥
‑
水玻璃浆液配比是1:1。6.根据权利要求1所述的一种隧道或地铁车站的地表壁后充填注浆方法，其特征在于：步骤（5）所述的充填材料为水泥浆液或水泥改性浆液。7.根据权利要求1所述的一种隧道或地铁车站的地表壁后充填注浆方法，其特征在于：步骤（5）所述的无机类壁后充填材料是水泥材料或改性的水泥基材料。

技术总结
本发明公开了一种隧道或地铁车站的地表壁后充填注浆方法，包括：在隧道或车站衬砌结构外侧施工两个膨胀钻孔；在膨胀钻孔中放入外侧缠绕膨胀材料的钢管，等待6


技术研发人员：李宝枝 顾晓彬 卞桂荣 佘春涛 韩伟伟 唐德
受保护的技术使用者：中交第三航务工程局有限公司南京分公司
技术研发日：2021.07.22
技术公布日：2021/9/21