帷幕注漿在某淺埋鐵路隧道中的應用

鄭 云 飛, 翁 斌

(中國水利水電第七工程局有限公司 第一分局，四川 彭山 620860)

1 工程概述

深茂鐵路某隧道全長970 m，位于江門市恩平市東成鎮境內，隧道洞身穿行于丘陵區，隧道場區屬丘陵地貌，丘坡自然坡度為20°～40°，植被發育，地面標高30～115 m，相對高差最大約90 m。隧道左右線曲線半徑分別為4 500 m、4 495.465 m。其中Ⅲ級圍巖50 m，占5.1%；Ⅳ級圍巖85 m，占8.8%；Ⅴ級圍巖835 m，占86.1%。隧道埋深為0～60 m，軟弱圍巖較長、淺埋、強風化段落長，圍巖自穩能力差，施工工法復雜。隧道中段為超淺埋，圍巖差，隧道開挖時可能引起突水涌泥和地下水與地表水流失，采取“以堵為主，限量排放”的原則，通過帷幕注漿預加固技術控制流量，確保施工安全。

2 原因分析及采取的措施

隧道進口左側邊坡、出口右側邊坡存在順層現象，中段為超淺埋，圍巖差，隧道開挖時可能引起突水涌泥、地下水和地表水流失等，采取“以堵為主，限量排放”的原則，通過帷幕注漿預加固技術控制水流量，確保了施工安全。

3 注漿法的概念與分類

3.1 注漿法的概念

注漿法是將某些能固化的漿液注入巖土地基的裂縫或孔隙中，以改善其物理力學性質的方法。注漿的目的是防滲、堵漏、加固和糾正建筑物偏斜，形成一個強度較高、壓縮性較低、抗滲性能較好的新的巖土體，從而使原來的軟弱層得到良好的加固的一種方法。

3.2 靜壓注漿法

靜壓注漿施工按其作用不同分為固結注漿、帷幕注漿和接觸注漿三種。

固結注漿是在巖石表層中鉆孔、加固淺層地基常用的注漿方法，其作用是增強結構物的承載能力，提高結構物的抗滑穩定性和防滲能力。特點是鉆孔淺、孔多，注漿孔在地基內呈面狀分布。當巖石裂隙中填充有粘土等雜質時，常將注漿孔劃分成組，使用風或水進行群孔沖洗，而后再進行群孔注漿。

帷幕注漿是為增強各種結構物的抗滲能力而被廣泛采用的一種處理方法。帷幕注漿將在結構物周圍布置鉆孔，在鉆孔中注漿，將漿液壓入巖石裂隙或砂粒石層的空隙中去，形成一道類似帷幕的混凝土防滲墻，以此截斷滲流并防止集中滲流。其特點是：一般鉆孔較深，呈多排線形組合，注漿壓力亦較大。接觸注漿通常是指在巖石基礎上修建結構，在結構混凝土和巖石接觸面之間常采用的一種方法。目的在于使兩者結合緊密，保持其整體性，達到提高巖石抗滑穩定、增進巖石固結與防滲的目的。

4 帷幕注漿預加固技術

4.1 注漿參數

采用水泥漿液，設計水泥漿水灰比配比為1∶1(重量比)，其中水泥采用普通硅酸鹽P·O42.5型水泥，注漿壓力(終壓值)為注漿處靜水壓力加1～2 MPa。

4.2 注漿范圍

根據現場情況，注漿范圍為開挖輪廓線5 m范圍內，每一循壞注漿長度為30 m，端頭設置混凝土止漿墻，注漿孔開孔直徑為110 mm，終孔直徑不小于91 mm，孔口管采用φ108、壁厚5 mm的熱軋無縫鋼管，長度為3 m。

4.3 注漿孔位的布設

漿液擴散半徑為2 m，孔底間距按3 m布置，每一循壞共設7環、62個注漿孔。

4.4 注漿次序

隧道注漿以加固為目的，帷幕注漿法總體注漿順序為：由外向內，同一圈孔間隔施工。巖層破碎容易造成坍孔時，采用前進式注漿，否則采用后退式注漿。

4.5 注漿過程

(1)清理地表施工現場；

(2)按設計鉆孔位置開始鉆孔，鉆孔孔徑為110 mm；

(3)清孔：采用高壓風將孔內的泥漿雜物吹干凈；

(4)下管：在鉆孔內放入φ32注漿管，注漿管下半段設置成注漿花管，將加工好的注漿管插入孔內；

(5)封孔：為了確保注漿壓力及注漿效果，孔口范圍用水泥砂漿密封；

(6)壓漿：用壓漿機將配好的漿液注入孔內。

4.6 注漿效果檢查

注漿完成后，在開挖輪廓線范圍內打設檢查孔以檢測注漿效果，每循壞設檢查孔5個，其中拱部2個，左右邊墻各1個，底部孔1個，檢查孔直徑為110 mm，長度約30 m，平均出水量<0.2 L/min，壓水檢查在1 MPa壓力下，吸水量<2 L/min，加固體抗壓強度不小于3 MPa，巖體RQD指標達到75～80。滿足上述條件，則注漿達到效果，注漿達到效果后方可進行開挖。

5 結 語

注漿技術是一種重要的輔助工法，其對于提高圍巖的自穩時間和自身承載能力，改善巖土體的物理力學性能，縮小開挖變形產生的松弛區范圍，減小圍巖對初期支護和二次襯砌的壓力具有很好的作用。注漿可以用于加固軟弱破碎圍巖及其坍塌體，使圍巖整體性得到加強。此外，注漿也是封堵地表水下滲通道，防止地表水下滲軟化圍巖的重要手段。

該工程通過注漿，提高了巖石抗滑穩定，起到了巖石固結與防滲的目的，保障了隧道施工的安全與效率。