盾构区间溶洞钻孔布置方法与流程

1.本发明涉及溶洞施工技术领域，特别涉及一种盾构区间溶洞钻孔布置方法。


背景技术：

2.溶洞是可溶性岩石中因喀斯特作用所形成的地下空间，溶洞的形成是石灰岩地区地下水长期溶蚀的结果，溶洞塌陷是在有覆盖土的岩溶发育区，在特定的水文地质条件下，岩面以上的土体遭遇到流失迁移而形成的土中的洞穴和洞内塌落堆积物以及引发地面变形破坏的总称。
3.因此，需要对溶洞区域进行处理，以达到满足施工要求的承载力、变形、防水要求，降低施工期间突发事件发生的机率，确保盾构掘进期间的盾构机安全，降低溶洞对隧道稳定性的不利影响等目的。因此需要一种盾构区间溶洞钻孔的布置方法。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的是提供一种盾构区间溶洞钻孔布置方法，旨在降低施工后的沉降差异，减少了地表沉降过大或者坍塌事故的发生。
5.为实现上述目的，本发明提出的盾构区间溶洞钻孔布置方法，包括以下步骤：
6.s1、在已揭示的溶洞上钻设示意孔，并通过所述示意孔测量溶洞的高度h；
7.s2、若h≤1m，则在所述示意孔的边缘处钻设注浆孔；
8.若1m＜h≤3m，则在所述示意孔外呈三角形钻设两个注浆孔，两个注浆孔的间距为2m；
9.若h＞3m，则在围绕所述示意孔钻设多个注浆孔，相邻的两个所述注浆孔之间的间距为2m；
10.s3、在所述注浆孔的外围间隔2m处钻设探边孔，若所述探边孔位于所述溶洞内，则该探边孔为注浆孔，且继续向该探边孔外围钻设探边孔，直至确定所述溶洞的边界为止；
11.s4、根据所述溶洞大小在所述溶洞上钻设至少一个填料孔，若为多个，则相邻两个填料孔之间的间距为5m至7m，并通过所述填料孔向所述溶洞中填充砂料。
12.可选地，在所述步骤s4之后，所述盾构区间溶洞钻孔布置方法还包括步骤：s5、在所述示意孔和所述注浆孔中布设注浆管，通过所述注浆管向所述溶洞中注浆。
13.可选地，若1m＜h≤3m，则通过所述注浆管向所述溶洞中间歇式静压注入水泥砂浆；若h＞3m，则通过所述注浆管向所述溶洞中注入素混凝土。
14.可选地，所述注浆管采用直径为200mm的pvc管。
15.可选地，在所述步骤s5之后，所述盾构区间溶洞钻孔布置方法还包括步骤：s6、注浆结束后，根据所述溶洞大小在所述溶洞上钻设至少一个检查孔，通过所述检查孔检测注浆效果。
16.可选地，在所述步骤s6之后，所述盾构区间溶洞钻孔布置方法还包括步骤：s7、检测结束后拔出所述注浆管，并用混凝土封堵所述示意孔、所述注浆孔、所述探边孔以及所述
填料孔。
17.可选地，所述注浆孔应深入所述溶洞底部大于等于0.5m处。
18.可选地，所述填料孔应深入所述溶洞底部大于等于1m处。
19.可选地，在钻设所述示意孔、所述注浆孔、所述探边孔或者所述填料孔后，采用在对应孔的孔壁上设置泥浆。
20.可选地，当所述示意孔、所述注浆孔、所述探边孔或者所述填料孔中内的砂层较厚或孔内塌孔时，在对应孔内设置护孔管。
21.本发明技术方案通过在已探测的溶洞上钻设一个示意孔，并通过示意孔测量该处溶洞的高度，然后通过高度的不同钻设不同数量的注浆孔，从而规范了钻孔流程，提高了钻孔效率，降低了钻孔成本；进一步地，在围绕注浆孔和示意孔间隔2m钻设探边孔，直至确定溶洞的边界为止，若探边孔位于溶洞内，则该探边孔可以作为注浆孔来看待；进一步地，根据溶洞大小钻设至少一个填料孔，通过填料孔和注浆孔两种孔的配合进行填充，以使溶洞快速达到满足永久隧道结构的承载力、变形、防水要求，从而降低了施工后的沉降差异，减少了地表沉降过大或者坍塌事故的发生，满足了运营安全。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。
23.图1为本发明盾构区间溶洞钻孔布置方法一实施例的步骤流程图；
24.图2为本发明盾构区间溶洞钻孔布置方法第一实施例的钻孔布置示意图；
25.图3为本发明盾构区间溶洞钻孔布置方法第二实施例的钻孔布置示意图；
26.图4为本发明盾构区间溶洞钻孔布置方法第三实施例的钻孔布置示意图；
27.图5为本发明盾构区间溶洞钻孔布置方法第四实施例的钻孔布置示意图；
28.图6为本发明盾构区间溶洞钻孔布置方法第五实施例的钻孔布置示意图。
29.附图标号说明：
30.标号名称标号名称11示意孔13探边孔12注浆孔14填料孔
31.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
32.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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作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。
33.需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该
特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
34.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
35.另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中的“和/或”包括三个方案，以a和/或b为例，包括a技术方案、b技术方案，以及a和b同时满足的技术方案；另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
36.参照图1至图6，本发明提出一种盾构区间溶洞钻孔布置方法，包括以下步骤：
37.s1、在已揭示的溶洞上钻设示意孔11，并通过所述示意孔11测量溶洞的高度h；
38.s2、若h≤1m，则在所述示意孔11的边缘处钻设注浆孔12；
39.若1m＜h≤3m，则在所述示意孔11外呈三角形钻设两个注浆孔12，两个注浆孔12的间距为2m；
40.若h＞3m，则在围绕所述示意孔11钻设多个注浆孔12，相邻的两个所述注浆孔12之间的间距为2m；
41.s3、在所述注浆孔12的外围间隔2m处钻设探边孔13，若所述探边孔13位于所述溶洞内，则该探边孔13为注浆孔12，且继续向该探边孔13外围钻设探边孔13，直至确定所述溶洞的边界为止；
42.s4、根据所述溶洞大小在所述溶洞上钻设至少一个填料孔14，若为多个，则相邻两个填料孔14之间的间距为5m至7m，并通过所述填料孔14向所述溶洞中填充砂料。
43.本发明技术方案通过在已探测的溶洞上钻设一个示意孔11，并通过示意孔11测量该处溶洞的高度，然后通过高度的不同钻设不同数量的注浆孔12，从而规范了钻孔流程，提高了钻孔效率，降低了钻孔成本；进一步地，在围绕注浆孔12和示意孔11间隔2m钻设探边孔13，直至确定溶洞的边界为止，若探边孔13位于溶洞内，则该探边孔13可以作为注浆孔12来看待；进一步地，根据溶洞大小钻设至少一个填料孔14，通过填料孔14和注浆孔12两种孔的配合进行填充，以使溶洞快速达到满足永久隧道结构的承载力、变形、防水要求，从而降低了施工后的沉降差异，减少了地表沉降过大或者坍塌事故的发生，满足了运营安全。
44.可以理解地，在钻设示意孔11、注浆孔12、探边孔13、填料孔14或者检查孔后，为了防止孔塌陷，因此在本实施例中，在钻设所述示意孔11、所述注浆孔12、所述探边孔13或者所述填料孔14后，采用在对应孔的孔壁上设置泥浆，通过泥浆护壁增加孔的强度。
45.优选地，当所述示意孔11、所述注浆孔12、所述探边孔13或者所述填料孔14中内的砂层较厚或孔内塌孔时，在对应孔内设置护孔管。
46.在本实施例中，注浆孔12应伸入溶洞底板以下不小于0.5m，填料孔14应伸入溶洞底板以下空洞内不小于1m。当终孔段遇性状较差、规模较大的岩溶或裂隙密集发育带等地
质缺陷时，应加深钻孔，伸入其下部完整岩体内0.5m。
47.具体地，在施工时会先探测溶洞，因此钻设的示意孔11会尽量位于溶洞的中间部分，若h≤1m，参照图2，则说明溶洞较小，则只需要在所述示意孔11的边缘处钻设一注浆孔12，然后通过该示意孔11和注浆孔12间隔2m钻设探边孔13，来确定溶洞的边界；若1m＜h≤3m，参照图3，则下一步需要在示意孔11外再钻设两个注浆孔12，两个注浆孔12和示意孔11三孔呈三角形分布；若h＞3m，参照图4，则说明溶洞较大，则需要围绕所述示意孔11钻设多个注浆孔12。
48.在本实施例中，在所述步骤s4之后，所述盾构区间溶洞钻孔布置方法还包括步骤：s5、在所述示意孔11和所述注浆孔12中布设注浆管，通过所述注浆管向所述溶洞中注浆；具体地，所述注浆管采用直径为200mm的pvc管，若1m＜h≤3m，则通过所述注浆管向所述溶洞中间歇式静压注入水泥砂浆；若h＞3m，则通过所述注浆管向所述溶洞中注入素混凝土。
49.进一步地，注浆顺序原则是先注中间的注浆孔12，再注外圈的注浆孔12；同序孔间隔注浆，注完一孔，跳过一孔或多孔注浆；对于注浆过程中存在浆液流失量较大或者注浆压力不能达到设计要求时应调整浆液浓度或者选取双液浆对溶洞周边进行封堵；若在中间的注浆孔12注第一次浆时，注浆量已较多，压力达不到设计要求时，外圈的注浆孔12与中间的注浆孔12可交替注浆，注浆时溶洞内的气体通过未注浆的注浆孔12向外排出。
50.在本实施例中，在所述步骤s5之后，所述盾构区间溶洞钻孔布置方法还包括步骤：s6、注浆结束后，根据所述溶洞大小在所述溶洞上钻设至少一个检查孔，通过所述检查孔检测注浆效果。
51.进一步地，在所述步骤s6之后，所述盾构区间溶洞钻孔布置方法还包括步骤：s7、检测结束后拔出所述注浆管，并用混凝土封堵所述示意孔11、所述注浆孔12、所述探边孔13以及所述填料孔14。
52.以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。