水工隧洞施工中灌漿技術的應用

摘要：本文結合工程實例，分別從類序、排序、孔序、工序等方面，探討了具體的灌漿工藝，并從回填灌漿、固結灌漿等方面，探討了可以應用于水工隧道施工中的各種灌漿技術，望能為此領域實踐應用有所幫助。

關鍵詞：水工隧洞；灌漿技術；施工工藝

1.工程概況

某水工隧道位于低山丘陵地區，上部覆蓋者比較厚的山體，地質主要由近EW向陡陡傾角張裂性斷裂、SN向陡傾角壓扭性斷裂形成，另外，斷層有著比較明顯的節理發育，地層巖性則多為花崗巖，當深入開挖時，巖石有著許多的碎塊，而且存在著比較嚴重的地質構造，且發育呈節理裂隙。整個隧道的長度為251m，圓形斷面，內徑長度為5.2m，襯 砌 厚 度65cm。為了從根本上將施工中的各種缺陷給彌補掉，在設計過程中，分別選用了固結灌漿、回填灌漿等施工技術，以此來更好的提升巖石的承載力。

2.灌漿工藝分析

（1）排序。依據排序的基本原則，在基巖空隙比較大，破碎嚴重，以及較長距離冒漿、跑漿狀況下，首先向外圍排，然后向中間逐漸推趕，以此順序來進行。因此隧洞基巖大多是石英片巖，有著比較穩定的圍巖，且隧道混凝土襯砌以完成，外加有著比較大的回填與固結灌漿面積，為了能從根本上為后續孔灌漿排氣、水提供切實保障，在選擇灌漿方案時，可以從隧洞的兩邊向中間逐排，或者是以一種比較典型的隔排推進方式來開展，這樣不僅將排水、氣問題解決掉了，而且還能實現對隧洞頂部巖石裂隙及空腔的充分灌漿。（2）類序。如果在同一部位開展≥2種的灌漿，此時，需依據盡量為后續灌漿提供方便的原則來操作，在設計隧道時，把灌漿施工順序設定成：頂拱回填灌漿、巖石固結灌漿、帷幕灌漿與鋼襯接觸灌漿。（3）孔序。不管是何種灌漿，均需要把灌漿孔劃分為諸多次序，依據中間插補及先疏后密的操作流程，逐步、逐層施工，此水工隧道施工依據圍巖未定且地質條件完整的基本情況，把孔序劃分成2個次序。如此一來，不僅能更加準確的對地質情況加以探明，而且還能根據實際需要，酌情增減設計的孔數；此外，還能防止鉆孔間漿液串通所帶來的各種問題與麻煩。（4）工序。針對各灌漿孔或者灌漿段的工序來講，通常情況下，度采用的是如下流程：鉆孔、沖洗、壓水試驗、灌漿、封孔。

3.灌漿施工工藝技術

3.1回填灌漿

如果需要預埋管路，那么可以實施分區施灌；如果運用了鉆孔埋嘴或者是預埋灌嘴，可采取分2次實施加密施工。開始于最低的一端，逐漸向比較高的一端持續推進。（1））回填灌漿鉆孔。在對灌漿孔進行回填時，于鋼筋混凝土襯砌操作中，需要運用鉆孔于預埋管的方法來開展相關操作，控制鉆孔直徑，通常情況下，需≥38mm，而在孔的深度上，以進入巖石10cm為佳。除此之外，還需記錄混凝土的厚度以及空腔的實際尺寸。如果開展的是頂拱回填灌漿，那么需要根據實際需要，采取分段實施，各區段的長度需控制在50m已內，而且還需要嚴密封堵區段端部。（2）回填灌漿壓力。在回填灌漿操作時，針對一序孔，可將灌注的水灰比控制在0.6：1，或者是水泥漿（0.5：1）；而對于二序孔，其水泥漿比例可以選擇為0.6：1或者是1：1，如果存在比較大空隙，那么需要灌注水泥砂漿，針對摻砂量，不能超過水泥的重量。（3）檢查回填灌漿質量。檢查回填灌漿質量時，需要在完成此部位灌漿后第5天開展，在布置檢查孔時，需要將其布置在串漿孔比較集中，且有著比較大脫空的部位，或者是灌漿存在異常的部位；而對于其數量而言，應占整個灌漿孔總數量的5%。而在檢測回填灌漿質量時，可以選擇鉆孔注漿法來行此操作，不僅需要將漿液（水灰比為2：1）注入到孔內，而且還要在特定壓力環境下，控制注入量，即每10min注入10L。當完成灌漿及檢查工作后，便可利用水泥砂漿封填鉆孔，抹平孔口。

3.2固結灌漿

針對固結灌漿來講，其標準順序為：施工放樣、鉆孔、沖洗、灌漿、封孔、檢查孔、補灌及驗收封孔。（1）在實施固結灌漿鉆孔操作時，可以選擇風鉆來行此操作，終孔直徑需≥38mm，另外，無論是在孔向上，還是在孔深、孔位上，均需要滿足相關標準與要求。而對于淺層固結灌漿孔而言，多選擇風鉆鉆孔；而針對深層孔來分析，大多選用的是巖心鉆鉆孔，或者是潛孔鉆孔。還需要指出的是，平面布孔有著多種形式，比如六角形、梅花形等。當完成鉆孔后，需實施鉆孔沖洗操作，將孔中的雜質、巖粉沖洗干凈。（2）漿液變換標準及灌漿壓力。針對固結灌漿來講，可以選擇單孔灌漿的操作方法，但是，如果有著比較小的注入量，那么針對同一還上的灌漿，可實施并聯灌漿操作，孔數需達2個，還需要呈對稱狀態。而對于灌漿壓力來分析，需維持在0.6～1.5Mpa。分段灌漿。在劃分灌漿孔內灌漿段，使用灌漿壓力，選擇灌漿工藝，均需要明確現場灌漿試驗。在灌漿時，需提升灌漿壓力，使其達到相關規范的指定值，為連續灌漿提供切實保障；而針對灌漿漿液來講，需始終秉持從稀至濃的原則，并做到逐級改變。針對某一比級漿液來講，如果其注入量大于300L，或者在具體的灌漿時間上達到30min，并且注入率、灌漿壓力都沒有發生改變，此時，可結合實際情況，越級變濃。另外，在灌漿時，如果注入率、灌漿壓出現瞬間變大的情況，需要將造成此狀況的原因查出來，并降低漿液的濃度，使其維持原先濃度，繼續灌漿。如果灌漿壓力保持不變，注入率呈現逐漸減少的情況，或者是保持不變，，并且灌漿壓力呈現不斷增大的情況，此時，還需要按照此濃度持續灌注；完成灌漿后，便可封孔。

4.結語

綜上，圍繞水工隧道所開展的灌漿工作，其技術根基就是壩基基礎灌漿技術，在隧洞送使用灌漿技術，盡管與大壩灌漿相比，有著比較大的差異性，但其目的及原理相同，均借助機械所產生的壓力，向巖體裂縫中注入灌漿材料，實現加固圍巖，改善混凝土受力結構，以及提升巖體承載力的目的。因此，在水工隧洞施工過程中，合理選擇灌漿技術至關重要。

參考文獻

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作者簡介：陶汝帥，1993年1月4日，男，漢族，云南省宣威市，助理工程師，本科，研究方向：水利工程。

（作者單位：云南省水利水電勘測設計研究院）