隧道帷幕注漿堵水加固基巖的施工技術

陳 棟

(貴州省橋梁建設集團有限責任公司)

隧道帷幕注漿堵水加固基巖的施工技術

陳 棟

(貴州省橋梁建設集團有限責任公司)

帷幕注漿施工技術不管是在國內還是在國際上都被看做一種不錯的方式，目前，其運用已經非常普及。結合工程實例對隧道帷幕注漿堵水加固基巖的施工技術進行了探討。

隧道;帷幕注漿堵水;加固基巖;施工技術

1 工程基本情況

有一單洞雙線隧道，其總長度是4 906 m，還有一低洼，位于Ⅳ級圍巖地段處，該低洼不僅可以導水而且可以儲水，其基巖節理發育狀況屬于裂隙，巖石不完整;其右面存在一水庫，該水庫是地下水發育，而且其圍巖自穩性非常低，所以，在洞室開采的過程中只要稍有不慎就會引起塌方以及突水現象的發生。所以，通過帷幕注漿來實現堵水、并通過對圍巖進行加固措施能保證施工的安全可靠。

2 關于帷幕注漿施工技術手段

2.1 明確施工技術的參數

(1)要留下3 m長的止漿巖盤，每一循環過程要進行24 m長的開挖，以及27 m長的注漿。(2)首先要對該段隧道在地質方面的實際情況進行了解，在這個前提下，采取推算并對工程進行對比的方式，來確定在距離隧道開挖的輪廓線外側位置3 m處屬于漿液擴散半徑。(3)以水泥—水玻璃漿為材料，該材料是雙漿液超細型。水泥漿和水玻璃在體積方面的比例處于1∶1～1∶1.03范圍內，水玻璃漿具有1.21～1.38 g/cm3范圍的密度，在水泥漿里，水灰比例在0.8∶1.0～1.5∶1.0之間變化。膠凝時間之所以確定為1～2 min的前提是，當泵壓很久不增加并有很多的進漿量時;當泵壓穩固增加并有中等的進漿量時，膠凝時間最好確定為3～4 min;膠凝時間確定為5～6 min的基礎是當泵壓增加迅速并具有很少的進漿量時。(4)漿柱、孔口以及管路損失壓力三者一起促使注漿壓力得以形成。注漿終壓的確定為此處的靜水壓力與1.0～2.0 MPa的合計數，這是在參考現場試驗的基礎上確定的;在對注漿終壓進行設計時，通常來說都超過注漿初期階段的壓力，而且隨鉆孔深度的加大而不斷遞減。

2.2 施工措施

2.2.1 對止漿墻進行的施工

首輪注漿未開始之前，在掌子面位置立模澆筑厚度為50 cm的C30型的混凝土止漿墻，在后面的其他循環注漿過程中，可通過完成注漿但是沒有開挖的巖體換取止漿墻(注意要留下3 m)，掌子面可以借助噴射混凝土進行封閉，該混凝土具有25～30 cm范圍的厚度。

2.2.2 對超前鉆探進行的施工

在洞內工作面位置通過鉆機順著隧道前方進行大約30 m的超前探孔，根據探孔來做探測以及注水試驗。主要是對巖石的完整情況、以及涌水壓力并涌水量進行探測，這樣的話，可以給注漿參數以及有關技術參量的合理選擇提供有效的參考。

2.2.3 對開孔進行的施工

(1)每個循環規定了5環以及79個注漿孔，注漿孔具有超過108 mm的開孔直徑和超過90 mm的終孔直徑;注漿孔孔底設計了3～4 m的間距。(2)根據設計要求，在掌子面處讓鉆孔位置顯示出來，通過紅油漆進行標注;讓鉆具與注漿孔的孔口相對，對鉆機鉆孔進行方向調整，使其與設計鉆孔保持相同的方向(也就是偏角以及立角與設計是一致的)，要使鉆機固定下來;鉆機開孔要保持低壓并慢速，當達到2～3 m時，把鉆機拿出。

2.2.4 關于孔口管的埋設

在孔口管離法蘭盤端部位置還有20～50 cm的地方進行2道棉紗的纏繞;把環氧樹脂錨固劑置入孔內部，在孔內放入孔口管，也就是通過錨固劑來進行固定。

2.2.5 鉆孔注漿問題

(1)對孔口位置要進行正確的定位。偏角要滿足設計標準，即和設計位置的偏差范圍是±5 cm，這是允許出現的誤差。要做到鉆一段，進行一段的檢查，對孔底位置偏差較大的要及時改進，偏差值要低于30 cm。(2)鉆孔以及注漿應該按著從外到內的順序進行，關于同一圈孔的施工要間隔進行。注漿過程中要是存在竄漿以及跑漿情況，可以通過間隔1孔或是幾孔的注漿措施進行處理。附近帷幕注漿方式的確定要參考圍巖性質以及涌水量的具體情況，通過前進式或是后退式進行注漿工作。在注漿過程中，一個孔段的工作通常而言是持續開展的，直到徹底完成，最好不要中斷，應盡可能的防止由于機械、停水、以及器材等發生事故而導致的中斷現象。那些由于采取間歇注漿以及控制串冒漿等而專門進行中斷的情況，首先要對鉆孔進行清理，當達到以前的深度后，再進行重復注漿。(3)以選定的參數為依據進行漿液的配置，當水泥漿完成配置以后要通過1 mm進行一次篩過濾。要先對注漿管進行細致的檢查，當其沒有阻塞可能時再把注漿系統進行接入。當注漿系統和孔口的混合器接連完成后，把閥門打開，在對注漿泵進行啟動的過程中，要按這樣的順序進行，即從稀到稠、在注漿量方面，要從大到小、此外，要保證水泥單液漿優先，而雙液漿隨后的順序。當注漿壓力與設計值相一致時，要使其保持2～3 min時間，當進漿量與設計數量相一致時，就停止繼續注漿，要把球閥關閉，并及時把注漿混合器并注漿系統卸下，最后再通過清水將其清理干凈。

2.3 結束注漿的要求并注漿效果的評估

(1)單孔注漿完成的標準:在注漿過程中，其壓力會慢慢增加，注漿量不斷變小，當注漿壓力與設計終壓相符時，其持續維持時間要多于10 min;當注漿完成時進漿量少于20 L/min，或是注漿總量超過注漿量的80%;檢查孔的涌水量低于0.2 L/min。

(2)全程注漿完成的標準:設計的注漿孔都結束注漿后，要對此段注漿質量認真檢查，全部注漿孔都滿足單孔完成標準，不存在漏注問題;漿液的注入范圍要符合設計標準;預測巖體在結束注漿后，要在開挖完成后使洞壁穩固。

(3)清晰檢查孔的位置:檢查孔鉆取巖芯開展對注漿質量的檢查，檢查孔鉆深未超過開挖段的長度并提前保留3 m段，檢查孔應該具有0.2 L/(min·m)的出水量。那些漿液擴散方面很薄弱、而且鉆孔滲水量超過0.2 L/(min·m)或是某部位漏水量超過10 L/min的地方，要進行加孔補注漿，一直到符合標準再停。當注漿達到標準后，才能開始開挖工作。

3 結語

帷幕注漿施工有利于其充分體現固結以及堵水功能，保障了隧道結構，因此確保了施工過程的安全性和有效性，該隧道在巖層破碎地區以及水庫區非常的順利。此外，帷幕注漿還有利于生態環境，避免水土流失，促進水土平衡。

［1］孟慶彬，喬衛國，林登閣，孔令輝.地面注漿堵水技術及應用研究［J］.煤礦支護，2009，(3).

［2］張有，歐陽永龍.淺議巖土注漿加固技術的發展與應用［J］.中國礦業，2005，(6).

U445

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1008-3383(2012)07-0090-01

2012-04-11

陳棟(1975-)，男，貴州六枝人，工程師，研究方向:路基路面施工技術。