巖溶隧道帷幕注漿止水的施工技術

雷宗勇

(貴州省公路開發有限責任公司，貴州 貴陽 550001)

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巖溶隧道帷幕注漿止水的施工技術

雷宗勇

(貴州省公路開發有限責任公司，貴州 貴陽 550001)

帷幕注漿成為當前最值得關注的施工技術之一。其通過對隧道涌水量的有效控制，能有效治理巖溶隧道的水害問題，并能實現地下水進行排放的作用。因此，本文以實際工程為例對巖溶隧道帷幕注漿注水的施工技術進行分析。

公路巖溶隧道；帷幕注漿；施工技術；施工工序

1 工程概況

本文以某隧道工程為實際探討對象，該工程施工設計長度為7 832 m，隧道地區的實際情況可以分為三個主要類型，第一是富水地段；第二是地下水發育；第三是地質結構復雜。經過初步勘察發現，該隧道施工較易出現塌方、突水和突泥情況，并有Ⅴ級和Ⅳ級兩種圍巖。同時，隧道巖溶和非巖溶交界處有十分復雜的情況，突水和涌泥很容易出現，正常涌水量為7 836 m3/d，其中最大涌水量超過45 000 m3/d。所以，如果此地段為隧道的必經之路，涌水情況就極有可能出現，故采取帷幕注漿技術進行施工。

2 施工平臺的前期準備

施工平臺的準備工作需要在實際工程開始前落實，其中主要包括三個方面的內容，第一是施工鉆機平臺的搭建；第二是施工材料存放位置的搭建；第三是施工控制線路的布設。同時，需要封閉工作面并用作止漿墻，以避免冒漿情況出現在注漿施工中。在施工前期需要對所使用的設備性能進行嚴格檢查，如攪拌機和鉆機等，保證其性能能維持在良好的狀態。注漿施工所需要的施工材料必須嚴格保證其質量，其中有注漿管和密封套等，另外還有緩凝劑、水玻璃和水泥等，都需要將其安全運輸到施工平臺上，保證隧道施工的材料需求。另外，在施工開挖和注漿過程中，局部坍塌和涌水可能會突然出現，會對地面施工造成巨大的安全影響，為了有效避免這類問題，必須嚴格檢查排水設施和洞內抽排水設備，并對防風險設施和材料進行妥善準備，在實際工程開始前，將這一系列準備工作加以有效落實。

3 配置注漿漿液

注漿的選擇需要根據實際隧道施工條件和地質環境來進行配置。其中，配置單液水泥漿漿液時，速凝劑的添加需要根據現場施工凝結和條件來進行，單液水泥漿漿液需要使用水調劑。該工程所使用的單液水泥漿和灰的比例為1∶0.5～1∶1，并以先稀到濃的原則。要實現對水泥漿凝結時間的縮短，可以將速凝劑添加到水泥中，但是需要注意的是，速凝集用量不能超過水泥用量的3%。

雙漿液是一種混合水泥漿，主要為水玻璃和水泥，該工程水泥漿水灰所使用的比例時1∶1～1∶1.6，其中需要對水玻璃的濃度加以控制，保持在30～50玻美度，水泥和水玻璃的體積比例為1∶0.4～1∶1.1,同時，將緩凝劑的比例進行適當添加。

在巖溶隧道帷幕注漿施工過程中，注漿水泥強度必須嚴格要求，其等級不能小于R42.5，水玻璃的濃度也需要控制在標準范圍內。通常情況下，為了施工質量的有效提高，可以采取TGRM超細雙液型水泥基特種注漿材料來實現，并使用磷酸氫二鈉作為施工中的緩凝劑，EC477-92水泥速凝劑是目前工程中較為常用的速凝劑。

4 巖溶隧道帷幕注漿施工程序

4.1 孔口管的布設

孔口管的布設需要根據工程實際需求和掌子面地質情況加以考慮，以合理的調整和布設，保證裂隙能有注漿穿過且符合施工標準，使填充水裂隙能在注漿過程中完成，以有效提升工程的施工進度和質量。在布設孔口管時，使用鉆機形成為3.3 m深度的孔，并插入PVC孔口管，必須注意要外露出25 cm左右，并在孔口和管壁接觸位置用麻絲進行填塞，然后將雙液漿注入孔口管進行凝固。

4.2 鉆孔施工

鉆孔需要根據施工設計的角度和方向來進行，并有效避免出現打歪的情況，使水帷幕較好的形成。其中，“輕加壓、多給水、速度慢”是開孔需要遵循的原則。首先是鉆外圈，如果孔圈為同一個則對下部孔先鉆，接著上部孔鉆，并注意之間的間隔交替。一孔多用是注漿孔的主要目的，其間隔距離應當保持在3 m以上。

4.3 攪拌作業

制漿需要按照漿液的配置參數來進行，攪拌漿液需要利用高速攪拌機，并控制每次攪拌時間，最好在3 min以上，其中注漿材料主要有，第一是水泥單液漿；第二是水泥與水玻璃雙液漿。能夠對注漿效果產生影響的原因有很多，比如漿液的配合比，所以需要對漿液擴散的半徑和土體裂隙情況加以實際結合，再對水泥砂漿進行合理的配置。漿液配比需要針對實際注漿過程中進漿和涌水量進行考慮，如果是比較大的涌水量，進漿也較快，則需要使用時間短的凝膠配合比。

4.4 注漿的方法

為了獲得較好的施工效果，在注漿過程中，需要根據如下幾點基本原則來進行：第一是，先外后內；第二是，先上后下；第三是，對稱開孔；第四是，間隔調控，滿足上述幾點要求，能有效保證注漿的密實度和效率，從而提高整個隧道施工的安全性。

4.5 評定注漿效果

根據實踐施工情況可知，評定注漿效果能和隧道開挖施工方法產生直接作用，在分析中可以采用超前探孔取芯的方法，以觀察和檢驗鉆孔內部出水情況。同時，將注漿效果設定為如下幾個級別的標準，首先是，一般施工地段孔出水量降低，應當不超過0.2 L/min；其次是，壓水檢查，如果為1.0 MPa壓力時，進水量應當不超過0.2 L/min；最后是，利用孔獲取巖芯來檢查，并仔細觀察注漿填充情況。如果不能滿足該三點要求，則需要進行補孔注漿，一直到滿足施工要求為止。

4.6 巖溶隧道帷幕注漿止水施工的注意事項

在實際施工中，如果注漿段的施工順利完成，一些施工人員會認為注漿后的圍巖其固定性和穩定性較好，繼而忽略到對帷幕注漿開挖時產生坍塌情況的考慮。所以，為了進行防護，應當將超前支護措施進行準備，以保證挖掘的安全性和可靠性。同時，注漿的深度和方向都必須按照施工設計要求嚴格進行，并隨時監測水壓和涌水量的情況，并對地質情況加以核對。如果注漿中發生堵管的問題，必須先打開泄漿閥，然后關閉進漿閥，并對堵管的產生原因進行分析。在整個施工中，參與施工過程的所有人員都應當是專業操作人員，并受過專門的培訓，沒有培訓過的不能參與其中，關鍵操作環節則必須由專業技術人員進行操作。另外，當施工設備在進入施工場所以后，必須對其進行嚴格檢查和維護保養，確保都能具有良好的操作性能。最后，需要在施工現場配置搶險材料，以防需要，如棉紗和編織袋等材料。

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[2] 秦浩,王張軍.關于巖溶隧道帷幕注漿材料選擇的探討[J].城市建設理論研究(電子版),2014,(17):427-428.

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2017-01-16

雷宗勇(1972-)，男，貴州遵義人，高級工程師，研究方向：公路工程施工。

U455

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1008-3383(2017)05-0147-01