暗挖隧道地层预加固方法及其应用与流程

1.本发明涉及隧道工程技术领域，尤其是涉及一种暗挖隧道地层预加固方法及其应用。


背景技术：

2.在富水砂层中采用浅埋暗挖法修建地铁，为防止出现掌子面砂层坍塌等安全事故，必须对地层进行预加固。目前常采用超前小导管注浆、半断面深孔注浆、全断面深孔注浆等方法对地层进行加固后再进行暗挖施工。现有的导管内注入的浆液通常为磷酸-水玻璃化学浆液，但其配比不同也会导致超前小导管的加固效果不同，现有的注浆配比难以保证超前导管在富水砂层中的加固效果。
3.因此，研究开发出一种暗挖隧道地层预加固方法并将其应用到富水砂层的浅埋暗挖法施工过程中，以缓解现有超前小导管注浆在富水砂层中加固效果不佳的问题，变得十分必要和迫切。
4.有鉴于此，特提出本发明。


技术实现要素：

5.本发明的第一目的在于提供一种暗挖隧道地层预加固方法，所述暗挖隧道地层预加固方法能够在待开挖隧道拱顶180
°
范围形成有效的壳体结构，在具有良好的固砂效果的前提下，并不会大幅增加砂层的强度，能做到在加固拱部砂层的同时，几乎不影响掌子面土体强度，保证开挖的效率。
6.本发明的第二目的在于提供一种暗挖隧道地层预加固方法在富水砂层暗挖隧道中的应用，所述暗挖隧道地层预加固方法可以广泛应用于富水砂层暗挖隧道的施工过程中。
7.为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
8.本发明提供的一种暗挖隧道地层预加固方法，所述暗挖隧道地层预加固方法包括，在待开挖隧道拱顶180
°
的范围内进行双排深孔注浆；
9.所述双排深孔注浆的浆料为磷酸-水玻璃化学浆料，所述磷酸-水玻璃化学浆料主要由75％工业磷酸、水玻璃和水组成；
10.其中，75％工业磷酸、水玻璃和水的质量比为1：11.5～18.4：33.5～54.3。
11.进一步的，所述双排深孔注浆包括第一排注浆孔和第二排注浆孔；
12.优选地，所述第一排注浆孔位于初支轮廓线内0.5m，环向间距600mm，纵向间距10m，加固长度12m，水平搭接2m，钻孔角度为6
°
；
13.优选地，所述第二排注浆孔位于初支轮廓线内3～5cm，环向间距600mm，纵向间距10m，加固长度12m，水平搭接2m，钢花管角度9
°
。
14.根据形成加固体厚度范围的不同，两排注浆管的角度会有所不同。
15.进一步的，所述双排深孔注浆包括前进钻孔注浆和后退注浆。
16.进一步的，所述前进钻孔注浆通过定位孔分节引孔法进行注浆孔钻取，每节2m，共钻进6节；钻进速度控制在0.2～0.6m/min，注浆压力为0.5～1.5mpa；
17.优选地，钻进速度为0.5m/min，注浆压力为0.8mpa；
18.优选地，前进钻孔注浆单个注浆孔的浆液用量为75％磷酸18.2l，水玻璃210l，水611.76l。
19.进一步的，所述前进钻孔注浆的浆液配置方法包括：
20.前进注浆a管浆液比为75％工业磷酸：水＝1：22；
21.前进注浆b管浆液比为水玻璃：水＝1：1；
22.将前进注浆a管浆液和前进注浆b管浆液以1：1的质量比混匀，得到前进注浆所用的磷酸-水玻璃化学浆料。
23.进一步的，所述后退注浆的方法包括：
24.将前进钻孔注浆钻入的6节注浆管分步回抽，由内至外依次进行分步后退注浆。
25.进一步的，所述后退注浆的浆液配置方法包括：
26.后退注浆a管浆液比为75％工业磷酸：水＝1：22～35.8；
27.后退注浆b管浆液比为水玻璃：水＝1：1；
28.将后退注浆a管浆液和后退注浆b管浆液以1：1的质量比混匀，得到前进注浆所用的磷酸-水玻璃化学浆料。
29.进一步的，所述后退注浆包括以下步骤：
30.(a)、当未抽出注浆管时，所述后退注浆的单节注浆孔的浆液用量为75％磷酸36.48l，水玻璃420l，水1223.52l，钻进速度控制在0.2～0.6m/min，注浆压力为0.5～1.5mpa；
31.优选地，钻进速度为0.5m/min，注浆压力为1.0mpa；
32.(b)、当抽出第1节注浆管时，所述后退注浆的单节注浆孔的浆液用量为75％磷酸25.65l，水玻璃315l，水919.35l，速度控制在0.2～0.6m/min,注浆压力为0.5～1.5mpa；
33.优选地，钻进速度为0.5m/min，注浆压力为0.9mpa；
34.(c)、当抽出第2节注浆管时，所述后退注浆的单节注浆孔的浆液用量为75％磷酸23.94l，水玻璃315l，水921.06l，速度控制在0.2～0.6m/min,注浆压力为0.5～1.5mpa；
35.优选地，钻进速度为0.5m/min，注浆压力为0.8mpa；
36.(d)、当抽出第3节注浆管时，所述后退注浆的单节注浆孔的浆液用量为75％磷酸22.23l，水玻璃315l，水922.77l；速度控制在0.2～0.6m/min,注浆压力为0.5～1.5mpa；
37.优选地，钻进速度为0.5m/min，注浆压力为0.8mpa；
38.(e)、当抽出第4节注浆管时，所述后退注浆的单节注浆孔的浆液用量为75％磷酸20.52l，水玻璃315l，水924.48l，速度控制在0.2～0.6m/min,注浆压力为0.5～1.5mpa；
39.优选地，钻进速度为0.5m/min，注浆压力为0.7mpa；
40.(f)、当抽出第5节注浆管时，所述后退注浆的单节注浆孔的浆液用量为75％磷酸17.1l，水玻璃315l，水927.9l，速度控制在0.2～0.6m/min,注浆压力为0.5～1.5mpa；
41.优选地，钻进速度为0.5m/min，注浆压力为0.6mpa。
42.进一步的，所述双排深孔注浆后形成的地层预加固壳体的厚度为2～3m，优选为2.5m。
43.本发明提供的一种上述暗挖隧道地层预加固方法在富水砂层暗挖隧道中的应用。
44.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
45.本发明提供的暗挖隧道地层预加固方法，所述暗挖隧道地层预加固方法包括在待开挖隧道拱顶180
°
的范围内进行双排深孔注浆；所述双排深孔注浆的磷酸-水玻璃化学浆料由75％工业磷酸、水玻璃和水组成；其中，75％工业磷酸、水玻璃和水的质量比为1：11.5～18.4：33.5～54.3。上述暗挖隧道地层预加固方法采用磷酸-水玻璃化学浆进行注浆，在具有良好的固砂效果的前提下，并不会大幅增加砂层的强度，能做到在加固拱部砂层的同时，几乎不影响掌子面土体强度，保证开挖的效率；此外，本技术通过双排深孔注浆中75％工业磷酸、水玻璃和水的特定比例调节，能够在拱顶180
°
范围形成有效的壳体结构。
46.本发明提供的暗挖隧道地层预加固方法可以广泛应用于富水砂层暗挖隧道的施工过程中。
附图说明
47.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
48.图1为本发明实施例1提供的暗挖隧道地层预加固方法制得的壳体结构的正面布置图；
49.图2为本发明实施例1提供的暗挖隧道地层预加固方法制得的壳体结构的剖面图。
具体实施方式
50.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
51.根据本发明的一个方面，一种暗挖隧道地层预加固方法，所述暗挖隧道地层预加固方法包括，在待开挖隧道拱顶180
°
的范围内进行双排深孔注浆；
52.所述双排深孔注浆的浆料为磷酸-水玻璃化学浆料，所述磷酸-水玻璃化学浆料主要由75％工业磷酸、水玻璃和水组成；
53.其中，75％工业磷酸、水玻璃和水的质量比为1：11.5～18.4：33.5～54.3。
54.本发明提供的暗挖隧道地层预加固方法，所述暗挖隧道地层预加固方法包括在待开挖隧道拱顶180
°
的范围内进行双排深孔注浆；所述双排深孔注浆的磷酸-水玻璃化学浆料由75％工业磷酸、水玻璃和水组成；其中，75％工业磷酸、水玻璃和水的质量比为1：11.5～18.4：33.5～54.3。上述暗挖隧道地层预加固方法采用磷酸-水玻璃化学浆进行注浆，在良好的固砂效果的前提下，并不会大幅增加砂层的强度，能做到在加固拱部砂层的同时，几乎不影响掌子面土体强度，保证开挖的效率；此外，本技术通过双排深孔注浆中75％工业磷酸、水玻璃和水的特定比例调节，能够在拱顶180
°
范围形成有效的壳体结构。
55.在本发明的一种优选实施方式中，所述双排深孔注浆包括第一排注浆孔和第二排
注浆孔；
56.在上述优选实施方式中，所述第一排注浆孔位于初支轮廓线内0.5m，环向间距600mm，纵向间距10m，加固长度12m，水平搭接2m，钻孔角度为6
°
；
57.在上述优选实施方式中，所述第二排注浆孔位于初支轮廓线内3～5cm，环向间距600mm，纵向间距10m，加固长度12m，水平搭接2m，钢花管角度9
°
。
58.作为一种优选的实施方式，上述双排深孔注浆在拱部180
°
范围内环向布置两排注浆孔，并在偏差允许的范围内用定位孔对注浆孔的位置及打设角度进行标记，其具体的优势在于能够在拱顶180
°
范围形成有效的壳体结构，与全断面注浆或半断面相比，大幅减少钻孔注浆数量。
59.在本发明的一种优选实施方式中，所述双排深孔注浆包括前进钻孔注浆和后退注浆。
60.在本发明的一种优选实施方式中，所述前进钻孔注浆通过定位孔分节引孔法进行注浆孔钻取，每节2m，共钻进6节；钻进速度控制在0.2～0.6m/min，注浆压力为0.5～1.5mpa；优选地，钻进速度为0.5m/min，注浆压力为0.8mpa；
61.作为一种优选的实施方式，上述定位孔分节引孔法进行注浆孔钻取要求孔位偏差为
±
3cm，入射角度偏差不大于1
°
。
62.需要说明的是，本技术采用前进钻孔注浆在钻进过程中采用磷酸-水玻璃化学浆，能够将大粒径的石块提前固定，可有效解决钻机卡钻问题，大大提升钻孔的成功率。
63.优选地，前进钻孔注浆单个注浆孔的浆液用量为75％磷酸18.2l，水玻璃210l，水611.76l。
64.在本发明的一种优选实施方式中，所述前进钻孔注浆的浆液配置方法包括：
65.前进注浆a管浆液比为75％工业磷酸：水＝1：22；
66.前进注浆b管浆液比为水玻璃：水＝1：1；
67.将前进注浆a管浆液和前进注浆b管浆液以1：1的质量比混匀，得到前进注浆所用的磷酸-水玻璃化学浆料。
68.在本发明的一种优选实施方式中，所述后退注浆的方法包括：
69.将前进钻孔注浆钻入的6节注浆管分步回抽，由内至外依次进行分步后退注浆。
70.在本发明的一种优选实施方式中，所述后退注浆的浆液配置方法包括：
71.后退注浆a管浆液比为75％工业磷酸：水＝1：22～35.8；
72.后退注浆b管浆液比为水玻璃：水＝1：1；
73.将后退注浆a管浆液和后退注浆b管浆液以1：1的质量比混匀，得到前进注浆所用的磷酸-水玻璃化学浆料。
74.在本发明的一种优选实施方式中，所述后退注浆包括以下步骤：
75.(a)、当未抽出注浆管时，所述后退注浆单节注浆孔的浆液用量为75％磷酸36.48l，水玻璃420l，水1223.52l，速度控制在0.2～0.6m/min,注浆压力为0.5～1.5mpa；优选地，钻进速度为0.5m/min，注浆压力为1.0mpa；
76.(b)、当抽出第1节注浆管时，所述后退注浆单节注浆孔的浆液用量为75％磷酸25.65l，水玻璃315l，水919.35l，速度控制在0.2～0.6m/min,注浆压力为0.5～1.5mpa；优选地，钻进速度为0.5m/min，注浆压力为0.9mpa；
77.(c)、当抽出第2节注浆管时，所述后退注浆单节注浆孔的浆液用量为75％磷酸23.94l，水玻璃315l，水921.06l，速度控制在0.2～0.6m/min,注浆压力为0.5～1.5mpa；优选地，钻进速度为0.5m/min，注浆压力为0.8mpa；
78.(d)、当抽出第3节注浆管时，所述后退注浆单节注浆孔的浆液用量为75％磷酸22.23l，水玻璃315l，水922.77l，速度控制在0.2～0.6m/min,注浆压力为0.5～1.5mpa；优选地，钻进速度为0.5m/min，注浆压力为0.8mpa；
79.(e)、当抽出第4节注浆管时，所述后退注浆单节注浆孔的浆液用量为75％磷酸20.52l，水玻璃315l，水924.48l，速度控制在0.2～0.6m/min,注浆压力为0.5～1.5mpa；优选地，钻进速度为0.5m/min，注浆压力为0.7mpa；
80.(f)、当抽出第5节注浆管时，所述后退注浆单节注浆孔的浆液用量为75％磷酸17.1l，水玻璃315l，水927.9l，速度控制在0.2～0.6m/min,注浆压力为0.5～1.5mpa；优选地，钻进速度为0.5m/min，注浆压力为0.6mpa。
81.作为一种优选的实施方式，上述后退注浆的过程根据浆液的凝结时间确定不同深度范围内的浆液配比，对后退注浆参数进行配浆后进行注浆，能够有效保证拱顶180
°
范围形成有效的壳体结构。
82.在本发明的一种优选实施方式中，所述双排深孔注浆后形成的地层预加固壳体的厚度为2～3m，优选为2.5m。
83.根据本发明的一个方面，一种上述暗挖隧道地层预加固方法在富水砂层暗挖隧道中的应用。
84.本发明提供的暗挖隧道地层预加固方法可以广泛应用于富水砂层暗挖隧道的施工过程中。
85.下面将结合实施例对本发明的技术方案进行进一步地说明。
86.实施例1
87.一种暗挖隧道地层预加固方法，所述方法包括以下步骤：
88.注：本实施例利用暗挖隧道地层预加固方法所进行的施工段为西安市地铁15号线一期工程施工总承包项目4标段。
89.(1)、如图1、2所示，确定待开挖隧道预加固地层，随后测量放线后，在拱部180
°
范围内环向布置两排注浆孔，并在偏差允许的范围内用定位孔对注浆孔的位置及打设角度进行标记。
90.两排注浆孔参数：
91.第一排位于初支轮廓线内0.5m，环向间距600mm，纵向间距10m，加固长度12m，水平搭接2m，转孔角度为6
°
，
92.第二排采用钢花管注浆(兼做超前小导管作用)，位于初支轮廓线附近内5cm，环向间距600mm，纵向间距10m，加固长度12m，水平搭接2m，钢花管角度9
°
，注浆形成厚度为2.5m的壳体。
93.(2)、前进钻孔注浆：根据前进钻孔注浆参数进行配浆，具体如下：
94.所述前进钻孔注浆的浆液配置方法包括：
95.前进注浆a管浆液比为75％工业磷酸：水＝1：22；
96.前进注浆b管浆液比为水玻璃：水＝1：1；
97.将前进注浆a管浆液和前进注浆b管浆液以1：1的质量比混匀，得到前进注浆所用的磷酸-水玻璃化学浆料。
98.随后，按照注浆孔的位置及打设角度利用双重管注浆钻机通过定位孔分节引孔法进行注浆孔钻取，每节2m，共钻进6节，浆液为磷酸与水玻璃的化学浆。要求孔位偏差为
±
3cm，入射角度偏差不大于1
°
；
99.其中，钻进速度控制在0.5m/min，注浆压力为0.8mpa，单个注浆孔前进注浆浆液用量为75％磷酸18.2l，水玻璃210l，水611.76l。
100.(3)、后退注浆：所述后退注浆包括以下步骤：
101.a、当未抽出注浆管时，所述后退注浆的浆液配置方法包括：
102.后退注浆a管浆液比为75％工业磷酸：水＝1：22；
103.后退注浆b管浆液比为水玻璃：水＝1：1；
104.将后退注浆a管浆液和后退注浆b管浆液以1：1的质量比混匀，得到前进注浆所用的磷酸-水玻璃化学浆料。
105.所述未抽出注浆管时，后退注浆单节注浆孔的浆液用量为75％磷酸36.48l，水玻璃420l，水1223.52l，速度控制在0.5m/min，注浆压力为1.0mpa；
106.b、当抽出第1节注浆管时，所述后退注浆的浆液配置方法包括：
107.后退注浆a管浆液比为75％工业磷酸：水＝1：23.5；
108.后退注浆b管浆液比为水玻璃：水＝1：1；
109.将后退注浆a管浆液和后退注浆b管浆液以1：1的质量比混匀，得到前进注浆所用的磷酸-水玻璃化学浆料。
110.所述抽出第1节注浆管时，后退注浆单节注浆孔的浆液用量为75％磷酸25.65l，水玻璃315l，水919.35l，速度控制在0.5m/min，注浆压力为0.9mpa；
111.c、当抽出第2节注浆管时，所述后退注浆的浆液配置方法包括：
112.后退注浆a管浆液比为75％工业磷酸：水＝1：25.3；
113.后退注浆b管浆液比为水玻璃：水＝1：1；
114.将后退注浆a管浆液和后退注浆b管浆液以1：1的质量比混匀，得到前进注浆所用的磷酸-水玻璃化学浆料。
115.所述抽出第2节注浆管时，后退注浆单节注浆孔的浆液用量为75％磷酸23.94l，水玻璃315l，水921.06l，速度控制在0.5m/min，注浆压力为0.8mpa；
116.d、当抽出第3节注浆管时，所述后退注浆的浆液配置方法包括：
117.后退注浆a管浆液比为75％工业磷酸：水＝1：27.3；
118.后退注浆b管浆液比为水玻璃：水＝1：1；
119.将后退注浆a管浆液和后退注浆b管浆液以1：1的质量比混匀，得到前进注浆所用的磷酸-水玻璃化学浆料。
120.所述抽出第3节注浆管时，后退注浆单节注浆孔的浆液用量为75％磷酸22.23l，水玻璃315l，水922.77l，速度控制在0.5m/min，注浆压力为0.8mpa；
121.e、当抽出第4节注浆管时，所述后退注浆的浆液配置方法包括：
122.后退注浆a管浆液比为75％工业磷酸：水＝1：29.7；
123.后退注浆b管浆液比为水玻璃：水＝1：1；
124.将后退注浆a管浆液和后退注浆b管浆液以1：1的质量比混匀，得到前进注浆所用的磷酸-水玻璃化学浆料。
125.所述抽出第4节注浆管时，后退注浆单节注浆孔的浆液用量为75％磷酸20.52l，水玻璃315l，水924.48l，速度控制在0.5m/min，注浆压力为0.7mpa；
126.f、当抽出第5节注浆管时，所述后退注浆的浆液配置方法包括：
127.后退注浆a管浆液比为75％工业磷酸：水＝1：35.8；
128.后退注浆b管浆液比为水玻璃：水＝1：1；
129.将后退注浆a管浆液和后退注浆b管浆液以1：1的质量比混匀，得到前进注浆所用的磷酸-水玻璃化学浆料。
130.所述抽出第5节注浆管时，后退注浆单节注浆孔的浆液用量为75％磷酸17.1l，水玻璃315l，水927.9l，速度控制在0.5m/min，注浆压力为0.6mpa。
131.上述后退注浆通过将前进钻孔注浆钻入的6节注浆管分步回抽，进而由内至外依次完成分步后退注浆。本实施例后退注浆根据凝结时间对不同深度范围内的浆液配比及浆液用量进行调整，进而实现了在拱顶180
°
范围形成有效的壳体结构。
132.效果验证
133.为表明本技术暗挖隧道地层预加固方法能够在待开挖隧道拱顶180
°
范围形成有效的壳体结构，在具有良好的固砂效果的前提下，并不会大幅增加砂层的强度，能做到在加固拱部砂层的同时，几乎不影响掌子面土体强度，保证开挖的效率，进而缓解现有超前小导管注浆在富水砂层中加固效果不佳的问题。
134.申请人对上述实施例1制得的暗挖隧道地层预加固壳体进行抽取检测，具体方法如下：
[0135][0136]
具体检测结果如下表所示：
[0137]
[0138]
对比例1
[0139]
一种暗挖隧道地层半断面深孔注浆预加固方法，所述方法包括以下步骤：
[0140]
注：本对比例采用半断面深孔注浆进行的施工段为西安市地铁15号线一期工程施工总承包项目4标段。
[0141]
(1)、确定待开挖隧道预加固地层，随后测量放线后，在拱部180
°
范围内环向布置三排注浆孔，并在偏差允许的范围内用定位孔对注浆孔的位置及打设角度进行标记。
[0142]
三排注浆孔参数：
[0143]
第一排位于初支轮廓线内1.0m，环向间距600mm，纵向间距10m，加固长度12m，水平搭接2m，转孔角度为2
°
51’45；
[0144]
第二排位于初支轮廓线内1.0m，环向间距600mm，纵向间距10m，加固长度12m，水平搭接2m，转孔角度为5
°
42’38”；
[0145]
第三排采用钢花管注浆(兼做超前小导管作用)，位于初支轮廓线内5cm，环向间距600mm，纵向间距10m，加固长度12m，水平搭接2m，钢花管角度8
°
31’51”；
[0146]
其余注浆孔水平打设，间距1.0m，梅花形布置。
[0147]
(2)、前进钻孔注浆：根据前进钻孔注浆参数进行配浆，具体如下：
[0148]
所述前进钻孔注浆的浆液配置方法包括：
[0149]
前进注浆a管浆液比为75％工业磷酸：水＝1：22；
[0150]
前进注浆b管浆液比为水玻璃：水＝1：1；
[0151]
将前进注浆a管浆液和前进注浆b管浆液以1：1的质量比混匀，得到前进注浆所用的磷酸-水玻璃化学浆料。
[0152]
随后，按照注浆孔的位置及打设角度利用双重管注浆钻机通过定位孔分节引孔法进行注浆孔钻取，每节2m，共钻进6节，浆液为磷酸与水玻璃的化学浆。要求孔位偏差为
±
3cm，入射角度偏差不大于1
°
；
[0153]
其中，钻进速度控制在0.5m/min，注浆压力为0.8mpa，单个注浆孔前进注浆浆液用量为75％磷酸18.2l，水玻璃210l，水611.76l。
[0154]
(3)、后退注浆：所述后退注浆包括以下步骤：
[0155]
a、当未抽出注浆管时，所述后退注浆的浆液配置方法包括：
[0156]
后退注浆a管浆液比为75％工业磷酸：水＝1：22；
[0157]
后退注浆b管浆液比为水玻璃：水＝1：1；
[0158]
将后退注浆a管浆液和后退注浆b管浆液以1：1的质量比混匀，得到前进注浆所用的磷酸-水玻璃化学浆料。
[0159]
所述未抽出注浆管时，后退注浆单节注浆孔的浆液用量为75％磷酸36.48l，水玻璃420l，水1223.52l，速度控制在0.5m/min，注浆压力为1.0mpa；
[0160]
b、当抽出第1节注浆管时，所述后退注浆的浆液配置方法包括：
[0161]
后退注浆a管浆液比为75％工业磷酸：水＝1：23.5；
[0162]
后退注浆b管浆液比为水玻璃：水＝1：1；
[0163]
将后退注浆a管浆液和后退注浆b管浆液以1：1的质量比混匀，得到前进注浆所用的磷酸-水玻璃化学浆料。
[0164]
所述抽出第1节注浆管时，后退注浆单节注浆孔的浆液用量为75％磷酸25.65l，水
玻璃315l，水919.35l，速度控制在0.5m/min，注浆压力为0.9mpa；
[0165]
c、当抽出第2节注浆管时，所述后退注浆的浆液配置方法包括：
[0166]
后退注浆a管浆液比为75％工业磷酸：水＝1：25.3；
[0167]
后退注浆b管浆液比为水玻璃：水＝1：1；
[0168]
将后退注浆a管浆液和前进注浆b管浆液以1：1的质量比混匀，得到前进注浆所用的磷酸-水玻璃化学浆料。
[0169]
所述抽出第2节注浆管时，后退注浆单节注浆孔的浆液用量为75％磷酸23.94l，水玻璃315l，水921.06l，速度控制在0.5m/min，注浆压力为0.8mpa；
[0170]
d、当抽出第3节注浆管时，所述后退注浆的浆液配置方法包括：
[0171]
后退注浆a管浆液比为75％工业磷酸：水＝1：27.3；
[0172]
后退注浆b管浆液比为水玻璃：水＝1：1；
[0173]
将后退注浆a管浆液和后退注浆b管浆液以1：1的质量比混匀，得到前进注浆所用的磷酸-水玻璃化学浆料。
[0174]
所述抽出第3节注浆管时，后退注浆单节注浆孔的浆液用量为75％磷酸22.23l，水玻璃315l，水922.77l，速度控制在0.5m/min，注浆压力为0.8mpa；
[0175]
e、当抽出第4节注浆管时，所述后退注浆的浆液配置方法包括：
[0176]
后退注浆a管浆液比为75％工业磷酸：水＝1：29.7；
[0177]
后退注浆b管浆液比为水玻璃：水＝1：1；
[0178]
将后退注浆a管浆液和后退注浆b管浆液以1：1的质量比混匀，得到前进注浆所用的磷酸-水玻璃化学浆料。
[0179]
所述抽出第4节注浆管时，后退注浆单节注浆孔的浆液用量为75％磷酸20.52l，水玻璃315l，水924.48l，速度控制在0.5m/min，注浆压力为0.7mpa；
[0180]
f、当抽出第5节注浆管时，所述后退注浆的浆液配置方法包括：
[0181]
后退注浆a管浆液比为75％工业磷酸：水＝1：35.8；
[0182]
后退注浆b管浆液比为水玻璃：水＝1：1；
[0183]
将后退注浆a管浆液和后退注浆b管浆液以1：1的质量比混匀，得到前进注浆所用的磷酸-水玻璃化学浆料。
[0184]
所述抽出第5节注浆管时，后退注浆单节注浆孔的浆液用量为75％磷酸17.1l，水玻璃315l，水927.9l，速度控制在0.5m/min，注浆压力为0.6mpa。
[0185]
上述后退注浆通过将前进钻孔注浆钻入的6节注浆管分步回抽，进而由内至外依次完成分步后退注浆。本实施例后退注浆根据凝结时间对不同深度范围内的浆液配比及浆液用量进行调整，进而实现了在拱顶180
°
范围形成有效的壳体结构。
[0186]
技术对比
[0187]
申请人对实施例1和对比例1从加固体无侧限抗压强度、注浆总量、施工工效三方面进行对比。
[0188]
(1)加固体无侧限抗压强度对比：
[0189]
实施例1送检的取芯体只是拱顶、拱腰2处，对比例1对拱顶、拱腰、掌子面3处钻孔取芯，对比结果详见下表。
[0190][0191][0192]
由表可知，半断面深孔注浆技术下，拱顶、拱腰加固体无侧限抗压强度相差不大，掌子面无侧限抗压强度略低；拱部深孔注浆技术下，深度较浅处加固体无侧限抗压强度与半断面深孔注浆加固相近，但随深度加深强度有明显衰减现象。
[0193]
(2)注浆总量对比：
[0194]
注浆材料主要为水、磷酸和水玻璃，水玻璃波美度be＝45。
[0195]
实施例1和计划例1对比，各注浆材料使用量对比详见下表。
[0196] 水玻璃(m3)磷酸(m3)水(m3)实施例181.596.07238.62对比例1138.9210.34406.29
[0197]
由表可知，拱部深孔注浆所需材料量约为半断面深孔注浆所需材料量的60％。
[0198]
(3)施工工效对比
[0199]
现场每日采用白夜班双班倒作业制度，试验段采用台阶法施工，包含一次深孔注浆加固、上、下台阶各10m开挖及支护，施工用时对比详见下表。
[0200][0201]
由表可知，半断面深孔注浆的注浆加固、开挖及支护耗时明显高于拱部深孔注浆，前者有63个注浆孔数，比后者多26个，且开挖过程中，上台阶地层经加固后强度较高，开挖效率较低。
[0202]
(4)对比小结
[0203]
根据两种注浆技术下，加固体的无侧限抗压强度、注浆总量、施工功效3个参数的对比，虽然拱部深孔注浆加固体强度随着深度加深有衰减现象，但衰减后仍足够维持地层稳定；而另两方面，拱部深孔注浆比半断面深孔注浆要节约40％的注浆材料，施工工效上更是遥遥领先；故拱部深孔注浆技术较半断面深孔注浆更有优势。
[0204]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依
然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。