隧道帷幕注浆堵水加固基岩施工技术探析

黄龙元

摘 要：帷幕注浆堵水加固基岩施工技术是隧道施工过程中的关键应用技术，该技术在国际上得到了高度的认可和普遍的应用，但是帷幕注浆堵水加固基岩施工是一项复杂的系统性工程，在帷幕注浆堵水加固基岩施工技术的应用过程中，仍然有许多的问题应当引起我们的特别注意。基于此，以武夷山隧道工程为例，对隧道帷幕注浆堵水加固基岩施工技术进行了深入的分析和探讨。

关键词：隧道；帷幕注浆；浆液配比；注浆方式

中图分类号：U455.5 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.07.096

1 武夷山隧道基本工程概况

1.1 隧道详情

武夷山隧道地处江西省黎川县和福建省建宁县的交汇地带，该隧道按照双线单洞设计而成，是向莆铁路的重要通道。武夷山隧道位于剥蚀比较严重的低山区，埋深19～345 m，自然坡度为16～24°。洞身除了断层以外，还分布有侵入岩和变粒岩等。武夷山隧道施工长度为5 700 m，其中，II级围岩4 300 m，III级围岩735 m，IV级围岩539 m，V级围岩126 m。

1.2 地形地貌

武夷山隧道位于剥蚀比较严重的低山区，该地区的山势非常陡峭，遍布大量的丘陵和中低山，而且该区域内沟谷非常发达，各种类型的乔木、灌木和杂草覆盖整个山区。武夷山隧道经过该地区的最高山，其高约700 m，隧道出口处的高程大约341 m，相对高差达到了359 m。武夷山隧道的洞身处于沟谷发达的地段，沟谷内的地表水非常发达，给隧道的安全运行带来一定的不良影响。

1.3 气象水文

武夷山隧道位于低纬度地带，该地的气候类型为亚热带季风气候，温暖湿润、气候温和、雨量充沛，年平均降雨量1 800 mm，每年的3—6月是该地区的雨季，平均降雨量1 050 mm，占年降雨量的58.33%. 另外，该区内水系特别发达，各河流之间相互交通，形成树枝状的发达水系。

2 隧道帷幕注浆堵水加固基岩施工技术

由于武夷山隧道的部分洞身位于水量较大的地段，当接近断层破碎带且水量较大时，可能发生突水或涌水，很容易给隧道带来严重的不良影响，因此我们采用帷幕注浆堵水加固基岩施工技术来对隧道的地下水流进行封堵，保证隧道的安全与稳定。武夷山隧道的帷幕注浆堵水加固基岩施工工艺流程如图1所示。

2.1 注浆布孔

一般情况下，帷幕注浆的主要范围是开挖轮廓线以外3 m范围内，每一个循环的注浆长度为28 m，掘进长度一般要占到注浆长度的75%左右。而且每一个循环的注浆长度都要做出一定的预留，为接下来的循环注浆提供一定的止浆岩盘。通常情况下，每段的预留长度大约在5 m左右，这样可以有效防止地下水涌向注浆的作业面而产生跑浆的不良后果。在对注浆孔进行具体布置的时候，要保证注浆孔开孔直径不小于1 m，终孔直径不小于0.9 m，同时要注意根据注浆孔按扩散半径和孔底间距的不同，设置不同的注浆孔。在武夷山隧道的帷幕注浆布孔设置过程中，是按照以下的标准进行的。当注浆孔按扩散半径为2 m，孔底间距为3 m时，每一循环设5环79个注浆孔；当注浆孔按扩散半径为3 m，孔底间距为3.5 m时，则每一循环设5环63个注浆孔。

2.2 注浆材料

隧道帷幕注浆主要是为了将破碎的围岩进行固结，从而能够阻挡水流，进而达到防渗的目的，因此在选择注浆的材料时，一定要保证浆液有很好的流动性和稳定性。具体说来，在一定的压力作用下，注浆材料能够迅速渗入到围岩的裂隙中去，当注浆材料渗入完毕之后，能够迅速将破碎的围岩黏合在一起，并保证黏合效果的长久稳定，这样才能够达到堵水防渗的目的。在对隧道进行实际注浆的过程中，浆液对裂隙的充填效果受到很多因素的影响，因此我们必须充分建设这些因素给实际注浆过程带来的不利影响。具体说来，浆液对裂隙的充填效果与受注岩体裂隙状况、浆液凝固时间、浆液黏度、注浆速率、注浆压力等因素有很大的关联。一般情况下，注浆材料有单液水泥浆、超细水泥浆和水泥-水玻璃双液浆等多种类型。在武夷山隧道帷幕注浆的施工过程中，要根据注浆孔涌水量和来决定采用哪种具体的注浆材料。一般情况下，当单孔涌水量低于200 L/min时，使用单液水泥浆；当单孔涌水量高于200 L/min时，使用水泥-水玻璃双液浆；当围岩的裂隙特别小的时候，则宜使用超细水泥浆。只有这样，才能起到良好的注浆效果。

2.3 浆液的具体配比

在隧道帷幕注浆堵水加固基岩施工的过程中，必须科学确定浆液的具体配比。只有这样，才能使灌浆的效果达到具体的技术要求。单液水泥浆和水泥-水玻璃浆的具体配比分别参考表1和表2即可。

2.4 注浆压力

2.5 注浆方式

在隧道帷幕注浆堵水加固基岩施工的过程中，首先，要保证注浆顺序的正确性。一般情况下，隧道帷幕注浆要先压注内圈孔，然后再压注外圈孔。对于水孔来说，合理的压注顺序是先无水孔、后有水孔，在注浆的过程中，如果出现了窜浆或者跑浆的现象，一定要间隔一两个孔进行注压。其次，在隧道帷幕注浆堵水加固基岩施工的过程中，要保证注浆具体方式的科学与合理，一般情况下，在围岩的裂隙比较严重的地方，适宜采用由外向内的前进式注浆方法，这样可以由浅入深，直至全深，达到良好的注浆效果。在岩层相对比较稳定、裂隙相对比较少的地方，可以通过一次性钻入的方式来得到注浆孔，并使用止浆塞在注浆孔的孔底向外注浆；在注浆孔不是特别深和岩层裂隙相对比较均匀的地方，可以可以通过一次性钻入的方式来得到注浆孔，并一次性完成注浆。

3 结束语

综上所述，为了提高隧道帷幕注浆堵水加固基岩施工质量，我们必须采取科学、合理的施工工艺流程，并在此基础上严格控制好隧道帷幕注浆堵水加固基岩施工过程中的注浆布孔、注浆材料、浆液的具体配比，注浆压力和注浆方式等重点环节。只有这样，才能真正提高隧道帷幕注浆的质量，达到堵水防渗的目的。

参考文献

[1]陈栋.隧道帷幕注浆堵水加固基岩的施工技术[J].黑龙江交通科技，2012（07）：90.

[2]高东波，周凯.岩溶富水隧道可控注浆施工技术研究[J].现代隧道技术，2012（06）：172-175.

〔编辑：王霞〕

Abstract： By curtain grouting reinforcement construction technology bedrock tunnel construction process critical applications technology， which has been internationally recognized and highly universal application， but by curtain grouting reinforcement construction is a bedrock complicated systematic project， the curtain grouting to rock reinforcement construction technology application process， there are still many problems to be caused by our special attention. Based on this， this paper takes Wuyishan tunnel project as an example， the tunnel curtain grouting reinforcement construction technology of rock are analyzed and discussed.

Key words： tunnel； curtain grouting； slurry ratio； grouting methods