本申請涉及隧道施工的領域，尤其涉及一種掌子面玻璃纖維錨桿預加固方法及施工工藝。
背景技術：
1、在隧道施工領域，掌子面的穩定性是確保工程安全與質量的關鍵因素，尤其是暗挖隧道施工中，掌子面常面臨復雜的地質條件和較高的坍塌風險。隨著盾構技術的廣泛應用，對隧道終點掌子面的加固要求日益嚴格，以確保盾構機能夠安全、高效地推進，并保障整體工程的順利進行。
2、傳統的掌子面加固方法主要采用鋼筋錨桿或普通錨桿注漿工藝。具體施工流程包括：在掌子面標記鉆孔位置，使用鉆孔設備鉆孔后插入鋼筋或普通錨桿，再注入水泥漿等錨固劑進行加固。然而，這種方法在實際應用中存在以下顯著缺陷：傳統方法在孔口封堵環節缺乏科學的計算模型，多依賴施工經驗，封堵參數設置不合理，容易引發地下水滲漏問題，滲漏不僅削弱錨固效果，還可能造成周圍土體流失，進一步威脅掌子面和隧道結構安全。
3、因此，亟需一種掌子面玻璃纖維錨桿預加固方法及施工工藝，能夠優化錨桿的封堵和注漿流程，并適應復雜地質環境的需求。
技術實現思路
1、本申請通過提供一種掌子面玻璃纖維錨桿預加固方法及施工工藝，解決了現有技術中孔口封堵環節缺乏科學的計算模型，多依賴施工經驗，封堵參數設置不合理，容易引發地下水滲漏的技術問題，實現了依據精確的參數進行標記鉆孔，精準把控注漿效果，保證了錨固劑與周圍土體的緊密結合，有效提升了掌子面加固的質量和可靠性。
2、本申請提供了一種掌子面玻璃纖維錨桿預加固方法，包括以下步驟：鉆孔定位：在掌子面區域標記鉆孔位置，確定鉆孔的深度、傾角；注漿管安裝：在鉆孔內安放注漿管，注漿管前端從孔底回撤，后端封板采用錨固劑封堵；注漿口密封：在鉆孔孔口套設注漿口套管裝置，并通過注漿口封板密封鉆孔孔口；高壓注漿：通過注漿管及注漿口套管裝置向鉆孔內高壓注入玻璃纖維錨桿錨固劑，使漿液充滿鉆孔并滲入掌子面裂縫；壓力監測：實時監測注漿壓力，當注漿壓力達到預設終止壓力標準時，停止注漿；若注漿壓力大于預設終止壓力標準時，在注漿口封板處用速凝水泥漿進行臨時封堵后，再進行二次注漿；構建預設的封堵模型；孔口封堵：在注漿完成后，于鉆孔孔口安裝密封蓋板，并根據預設的封堵模型進行玻璃纖維錨桿錨固劑孔口的封堵。
3、進一步的，高壓注漿的具體過程包括：注漿管與注漿機相連，高壓漿液沖開玻璃纖維紗網以及玻璃纖維長絲，沖刷掌子面；漿液中的膠結料發生水化反應，形成石狀體并充滿鉆孔；持續加壓將漿液壓入鉆孔底部，鉆孔內的石狀體上升和膨脹，將漿液高壓高速的噴出，使鉆孔被充滿；漿液在高壓作用下滲入掌子面裂縫，排擠裂縫中的水分并促使漿液硬化膨脹；通過滲透、補強和劈裂擴容作用，使鉆孔內的石狀體與周圍土體緊密結合。
4、進一步的，二次注漿的具體步驟包括：關閉注漿泵，拆除注漿管及注漿口封板；采用速凝水泥漿臨時封堵注漿口；重新進行高壓注漿，直至壓力滿足預設終止壓力標準。
5、進一步的，構建預設的封堵模型的步驟包括：獲取基礎特征參數，特征參數包括玻璃纖維錨桿錨固劑的截面積s、玻璃纖維錨桿錨固劑的埋設深度d、玻璃纖維錨桿錨固劑所在掌子面所在區域的水位變化頻率f，掌子面所在區域的地下水位埋深h、玻璃纖維錨桿錨固體的水化率α、水隨壓力上升時滲入玻璃纖維錨固劑的折減系數β、水化后玻璃纖維錨固劑的抗壓強度σ，其中，水化率α的預設范圍為5％－15％，水化后玻璃纖維錨固劑的抗壓強度σ的預設范圍為08mpa－4mpa；將玻璃纖維錨桿錨固劑的截面尺寸，玻璃纖維錨桿錨固劑的埋設深度d、玻璃纖維錨桿錨固劑所在掌子面所在區域的水位變化頻率f、掌子面所在區域的地下水位埋深h、玻璃纖維錨桿錨固劑的水化率α、水隨壓力上升時滲入玻璃纖維錨固劑的折減系數β、水化后玻璃纖維錨固劑的抗壓強度σ，作為預設封堵模型的特征參數；構建用于確定玻璃纖維錨桿錨固劑孔口注漿壓力的基函數方程：其中，σ的單位為mpa，p單位為mpa，f單位為hz，α單位為％，h單位為cm，eπ表示常數e的π次方，arctan(eπh)表示反正切函數；設定玻璃纖維錨桿錨固劑孔口滲水的允許風險值r，構建用于確定滿足預設的最大滲水流量標準的封堵參數的預設條件：
6、r2＝α×v1≤(1-βα)×σ，其中，r表示允許風險值，單位為％，v1表示孔口的滲水流量，單位為m3/s；構建用于最大滲水流量計算的表達式：其中，vmax表示最大滲水流量，單位為m3/s，k1、k2、k3為經驗系數，d為為鉆孔直徑，單位為cm，s為玻璃纖維錨桿錨固劑的截面積，單位為cm，hg為水面高度，單位為cm，l為玻璃纖維錨桿錨固劑的埋設深度，單位為cm；將基礎特征參數代入基函數方程和最大滲水流量計算的表達式，獲得預設的封堵模型。
7、進一步的，根據預設的封堵模型進行玻璃纖維錨桿錨固劑孔口的封堵的步驟包括：根據預設的封堵模型，確定封堵劑中各物質的質量份數、封堵劑的厚度、封堵劑的型號、封堵劑的用量及封堵劑的強度參數；根據預設的封堵模型，計算注漿口封板與封堵邊界的距離l、封堵邊界高度h、封堵劑長度l1及封堵劑寬度h1；根據封堵口形狀、封堵劑的厚度，構建封堵口的標準封堵模型，確定在封堵口形狀范圍內的玻璃纖維錨桿錨固劑的最大滲水流量；據封堵口的標準封堵模型，確定滿足預設的最大滲水流量標準的封堵參數；根據標準的封堵參數，在玻璃纖維錨桿錨固劑孔口位置，進行封堵劑的澆筑；完成封堵劑的澆筑后，進行玻璃纖維錨桿錨固劑的防滲漏處理措施。
8、本申請還提供了一種掌子面玻璃纖維錨桿預加固施工工藝，包括以下步驟：鉆孔施工，按設計參數在掌子面鉆孔，確保深度、傾角及間距符合加固要求；注漿系統安裝，在鉆孔內布置注漿管，并采用錨固劑封堵注漿管后端；高壓注漿施工，通過注漿系統向鉆孔內注入玻璃纖維錨桿錨固劑，并實時監測注漿壓力；封堵施工，根據封堵模型確定的參數，在孔口進行封堵劑澆筑及密封處理；質量檢測，檢測封堵劑的密實性及滲水情況，必要時增加封堵劑用量以確保密封效果。
9、進一步的，封堵施工的具體步驟包括：套設注漿口封板及封蓋板，形成密封結構；在封蓋板與注漿口封板之間填充封堵劑，凝固后形成防滲漏屏障；拆除注漿管后，采用封堵板對孔口進行最終封閉。
10、進一步的，質量檢測的具體方法包括：檢查封堵劑澆筑前是否滲水，若滲水則增加封堵劑用量；檢測封堵劑內部是否存在氣孔，若有氣孔則補充澆筑封堵劑；確保封堵劑完全凝固后無滲漏風險。
11、本申請中提供的一個或多個技術方案，至少具有如下技術效果或優點：
12、通過精確控制鉆孔參數和高壓注漿工藝，使漿液充分滲透裂縫并形成穩固結構，實時壓力監測和二次注漿機制，確保錨固劑均勻填充，基于預設的封堵模型確定封堵參數，實現可靠的孔口密封效果，顯著降低滲漏風險，并且預設的封堵模型綜合考量多項地質參數，可在各類復雜地層中保持穩定效果，特別適用于特殊地質條件下的施工需求。
1.一種掌子面玻璃纖維錨桿預加固方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.如權利要求1所述的一種掌子面玻璃纖維錨桿預加固方法，其特征在于，高壓注漿的具體過程包括：
3.如權利要求1所述的一種掌子面玻璃纖維錨桿預加固方法，其特征在于，二次注漿的具體步驟包括：
4.如權利要求1所述的一種掌子面玻璃纖維錨桿預加固方法，其特征在于，構建預設的封堵模型的步驟包括：
5.如權利要求1所述的一種掌子面玻璃纖維錨桿預加固方法，其特征在于，根據預設的封堵模型進行玻璃纖維錨桿錨固劑孔口的封堵的步驟包括：
6.一種掌子面玻璃纖維錨桿預加固施工工藝，其特征在于，包括以下步驟：
7.根據權利要求6所述的掌子面玻璃纖維錨桿預加固施工工藝，其特征在于，封堵施工的具體步驟包括：
8.根據權利要求6所述的掌子面玻璃纖維錨桿預加固施工工藝，其特征在于，質量檢測的具體方法包括：