退行式围岩超前预注浆支护在漂里隧道施工中的应用

修新然

(贵州路桥集团有限公司，贵州 贵阳　550001)



退行式围岩超前预注浆支护在漂里隧道施工中的应用

修新然

(贵州路桥集团有限公司，贵州 贵阳550001)

摘要：已完初支跨塌前有开裂表象，超前地质预报，掌子面上稍潮湿，围岩受地下水及风化作用影响较大，裂隙、节理等结构面较明显发育，其间多为粉质粘土填充，围岩整体较破碎，从整体来看围岩完整性及自稳性较差，掌子面围岩稍湿润，多为渗透状出水。采用后退式注水泥-水玻璃双液浆使浸水炭质泥岩得到了有效改良，固结效果好，确保了开挖安全，是值得推广的注浆工艺。

关键词：围岩自稳性差 后退式 水泥-水玻璃双液浆 超前预注浆 固结

1工程概况

漂里隧道出口端位于第二合同段；隧道全线起讫桩号左线ZK6+900～ZK7+765，全长865 m；YK6+905～YK7+790，全长885 m。场区贵州高原南部斜坡向广西丘陵盆地过渡地段，受溶蚀-侵蚀影响，地形条件较复杂。隧道穿越一山脊，场区地形标高介于852.7～1 122.1 m，相对高差约269.4 m，轴线通过高程在877.0～1 074.0 m，相对高差197.0 m。属低中山溶蚀—剥蚀地貌类型。

隧道出口位于较缓的坡面上(纵向坡度22°)，坡面上森林植被发育，进出口位置都位于山间沟谷，沟谷中分布主要为水田。场区位于独山县麻万镇境内，隧道横穿一山脊，进口距离林场公路约0.3 km，出口位于通乡碎石路下方，交通方便。

2地质预报情况

2014年09月21日，漂里隧道出口右线掌子面已经开挖到YK7+375里程。隧道超前地质预报组于09月21日进行超前地质预报，预报范围为YK7+375～YK7+340，共预报35 m。当前掌子面地质情况：漂里隧道出口右线当前掌子面所揭露的围岩岩性主要为中风化灰岩，属较硬岩；当前隧道掌子面上稍潮湿，围岩受地下水及风化作用影响较大，裂隙、节理等结构面较明显发育，其间多为粉质粘土填充，围岩整体较破碎，主要呈碎裂状结构；从整体来看围岩完整性及自稳性较差，掌子面围岩稍湿润，多为渗透状出水。

3处理措施

结合实际情况采用洞渣回填反压，防止继续坍塌，对掌子面坍塌体用 C20 喷射混凝土封闭，防止水下渗加剧变形发展。重新施作的支护参数调整为 S-Ⅴt 加强型支护，已变形开裂尚未坍塌的初支加设临时仰拱防止继续收 敛，同时加密坍塌段超前支护注浆，开挖前对拱部松散体及掌子面前 方10 m不良地质注双液浆固结，确保开挖安全。

4后退式注浆工艺

4.1工艺流程

后退式注浆就是直接利用钻机钻孔的钻杆作为注浆管从钻杆前端注浆的方法，边注浆边后退钻杆，直至该段注浆结束。

4.2注浆机具

(1)钻孔机具：选用石家庄超达煤矿机械有限公司生产的ZLJ-700地质钻机(钻孔角度范围 0～360°，油泵额定压力16 MPa)。

(2)注浆机具：选用镇江宝城注浆设备有限公司生产的ZBSB-148～23/4-15 型双液注浆泵(额定压力4 MPa)。

4.3注浆材料及配比

注浆材料主要选用普通水泥浆、水泥-水玻璃双液浆，水泥选用PO32.5 或 PO42.5 水泥，当不良地有水或极度松散时，必须注双液浆才 确保有较好的固结效果。注浆材料理论配比如下(现场根据地质变化动态调整)：

(1)普通水泥浆水灰比 W∶C=1∶1～0.8

(2)水泥-水玻璃双液浆配比 C∶S=1∶1～0.6(体积比)

掌子面前方不良地质超前预注浆孔布置：沿掌子面拱部轮廓弧形从外向内分环布置，孔位环向间距 0.6 m,钻孔按先外圈，后内圈的顺序进行。如下图：

掌子面超前预注浆孔位布置图

(3)钻孔注浆作业程序

按先外圈，后内圈，间隔钻孔注浆的作业顺序施工。

(4)防止浆液倒流的措施

施作止浆墙、止水环：岩层含水较大时，为防止注浆时地下水 涌出作业面及跑浆，在注浆地段起始处的掌子面采用 0.5 m厚C25挂网喷射混凝土墙作为防水止浆墙。在掌子面后退 1m 初支位置环向间距0.6 m 注浆作为止水环，防止全断面注浆时地下水倒灌回初支。 严格控制注浆压力：ZBSB-148～23/4-15 注浆泵分为四个档位，注双液浆采用二档(1.1～1.5 MPa)。谨防由于压力过大浆液冒出掌子面。

(5)钻杆分段回抽时机的把握

钻孔完成后，注入水泥-水玻璃双液浆，压力达到1.5 MPa持续5 min或不再吸浆后，后退钻杆，进行下一段的注浆作业，如此循环，直至该孔结束。

4.4特殊情况应急处理

(1)注浆中断

对于注浆中断，应及时采取措施，缩短中断时间，尽量恢复注浆。 入中断时间较长，应及时冲洗钻孔，并检查注浆设备，找出中断原因， 采取有效措施，对注浆中断的孔段扫孔并进行复注弥补，以保证注浆质量。

(2)串浆

当发生串浆应立即采取措施，可对串浆孔同时进行灌浆，或者将 串浆孔采用堵头封堵，待灌浆孔结束灌浆后，再浆串浆孔打开，进行扫孔，冲洗，而后继续钻进和注浆。

(3)大量漏浆

发生大量漏浆时，加快后退速度，降低注浆压力，限制进浆量或加大浆液浓度等措施，严格控制注浆量，既保证注浆质量又不浪费浆液。

5后退式注浆工艺在漂里隧道的应用效果

漂里隧道YK7+375～YK7+340处理不良地质采用专业注浆队伍专门从事不良地质段的注浆施工，采用的注浆工艺为后退式注浆工艺。这种注浆工艺对不良地质的改良、固结效果特别好。

参考文献：

[1]邹振华.全断面帷幕注浆堵水在歌乐山隧道施工中的应用[J].现代隧道技术，2003.

[2]覃仁辉.隧道工程[M].重庆大学出版社，2005.

[3]漂里隧道地质超前预报报告.上海同济建设工程质量检测站，2014.

收稿日期：2016-01-21

作者简介：修新然(1979-)，内蒙古赤峰人，主要从事高速公路桥梁隧道结构工程施工。

中图分类号：U455

文献标识码：C

文章编号：1008-3383(2016)06-0162-01