基于综合地质分析的动态注浆技术研究及应用

王凯，李术才，张庆松，杨磊，李召峰，周小生，潘光明，齐延海，随海通

(1. 山东大学 岩土与结构工程研究中心，山东 济南 250001；2. 广西信达高速公路有限公司，广西 南宁 530000)

基于综合地质分析的动态注浆技术研究及应用

王凯1，李术才1，张庆松1，杨磊1，李召峰1，周小生2，潘光明1，齐延海1，随海通1

(1. 山东大学 岩土与结构工程研究中心，山东 济南 250001；2. 广西信达高速公路有限公司，广西 南宁 530000)

注浆是治理隧道突水突泥、塌方等地质灾害的重要手段，其关键在于对治理区段地质情况的准确获取。但由于地质情况的极端复杂性，仅靠单一物探手段及有限的地质探孔，无法有效掌握掌子面前方岩体结构发育及富水情况，使注浆治理存在较大盲目性。基于综合地质信息获取及分析，提出帷幕注浆动态治理技术。通过区域地质分析、瞬变电磁探测和探注结合孔对帷幕注浆前、注浆过程中围岩水文地质情况进行汇编、整理和分析，优化注浆方案，注浆过程中动态调整设计钻孔，在此基础上，形成先外部截源封闭后内部挤水稳固、分序分区治理、帷幕注浆基础钻孔与补充钻孔结合的帷幕注浆动态综合治理方法。该研究成果成功应用于广西某山岭隧道突水突泥灾害处治工程中，取得了良好的治理效果，实现了帷幕注浆治理的信息化施工。

突水突泥；综合地质信息；帷幕注浆动态治理技术；分序分区治理；信息化施工

随着交通、水电和矿山等地下工程的飞速发展，建设过程中所面临的地质环境愈加复杂，由此引发的工程事故层出不穷。大量工程案例表明，地下工程水害是制约工程安全与效率的最重要因素[1-3]。近年来，地下工程突水突泥灾害频发，严重影响施工安全与进度，并造成了大量人员伤亡及经济损失。目前，帷幕注浆作为治理地下工程水害的最有效手段之一，得到了极大的推广和应用。然而，治理区域地质环境的复杂性以及地下工程的隐蔽性给注浆设计和施工带来极大的盲目性，使得注浆效果难以保证，同时也阻碍了注浆技术的进一步发展。因此，充分把握注浆治理区段的工程地质与水文地质情况，针对性地提出合理、有效的注浆动态治理技术，成为确保注浆效果的关键[4-6]。近年来，部分学者和工程人员基于对地勘资料及水文地质情况的详尽分析，优化帷幕注浆方案，取得了较好的治理成果。胡文涛[7]结合地质勘察资料对厦门翔安海底隧道F1，F2和F3全强风化深槽及F4风化囊的水文地质情况进行了详细分析，为全断面帷幕注浆方案设计及参数确定提供依据，取得了较好的注浆治理效果。王泽群等[8]在对矿区水文地质环境详细勘察的基础上，通过现场试验，分析了不同帷幕线路和注浆参数条件下的注浆效果，并通过优化帷幕注浆线路和布设参数，取得了较好的堵水效果。地勘资料是进行地质环境分析的首选资料，但由于勘探孔点位选取的局限性及钻孔数量的限制，不能全面反映区域内的水文地质情况，因此通常来说，注浆设计仍存在一定程度的盲目性。为全面了解区域内水文地质情况，提高帷幕注浆设计的针对性，部分学者在分析地勘报告的基础上，补充进行地球物理探测，取得了较好的治理效果。邓仁清[9]采用多种物探手段，对歌乐山复杂的区域水文地质环境进行分析，在此基础上通过注浆配套设备研发、注浆材料遴选等技术措施，实现了全环帷幕注浆堵水施工，确保了歌乐山隧道高压富水带的顺利通过。张庆松等[5]针对中梁山隧道灰岩角砾岩涌水治理工程，在水文地质分析及含水区域瞬变电磁探查的基础上，综合考虑治理效果及注浆过程的安全控制，提出了分流泄压、分区治理的综合治理方案，保证了治理效果，实现了顺利开挖。但地球物理探测，尤其是电磁法，易受到探测区域金属构件的干扰且不易消除，通过地勘资料分析结合地球物理探查，对于获取区域内的水文地质情况，在准确度上虽然有了较大的提高，但影响依然存在。针对上述情况，本文通过区域地质分析和瞬变电磁探测等探查手段，在帷幕注浆前对区域水文地质情况进行详细分析，优化注浆方案；在帷幕注浆过程中通过探注结合孔分序次对掌子面前方进行整体探查，动态调整设计钻孔，针对强涌水区域进行深部定域补充注浆，提高注浆效率。在此基础上，提出宏观探查与细部描述相结合、注浆前与注浆过程中水文地质分析相结合的综合地质信息分析方法，建立先外部截源封闭后内部挤水稳固、分序分区治理、帷幕注浆基础钻孔与补充钻孔相结合的动态帷幕注浆治理技术。该研究成果应用于广西某山岭隧道突水突泥灾害处治工程中，取得了良好的治理效果。

1 工程概况

广西某山岭隧道位于广西东南部的构造侵蚀型中低山地貌区，受长期构造作用及地表水侵蚀作用，地形起伏较大，山高坡陡，“V”型沟谷发育。地表主要为第四系残坡积层覆盖，局部出露地层为第四系冲洪积(Qa1+p1)和残坡积(Qe1+d1)覆盖层，以及下古生界加里东期(Pz1γ3)基岩。隧址区地处构造相对发育区，岩体节理、裂隙较发育，局部岩体较破碎～破碎(见图1)。

该隧道全长4.3 km，左、右线隧道均属特长隧道，设计隧型为分离式小净距，左右两洞车道中心线间距30 m，净距17 m。隧道自2011年4月正式开工以来，遭遇多次严重突水突泥灾害，导致施工进度缓慢，工期延误。针对隧道开挖后的突水突泥情况，参照张庆松等[6-5,10-13]的研究，采用全断面帷幕注浆对突水突泥段进行治理。治理前，隧道右线尚有152 m未贯通，左线有141 m未贯通。由于未贯通段较长，隧道左、右洞帷幕注浆分多循环进行，本文取左洞第2循环全断面帷幕注浆段为工程对象进行研究。

图1 地质条件示意图Fig.1 Diagram of the geological conditions

2 注浆前综合地质情况分析

2.1 区域水文地质条件分析

通过对区域水文地质资料进行分析，研究地下水的补给来源，分析渗流补给路径及隧道排泄条件：

1) 隧址区未开挖段上部谷地四面环山，谷地内部相对平坦，形成相对封闭长条状微型盆地，为地下水下渗至隧道形成突水突泥提供强力汇水地势。

2) 隧址区位于加里东期褶皱群与燕山期水汶向斜之间，多条断层从隧道两端通过，区域范围内发生多期次侵入岩体及地质构造运动，全-强风化强烈，通过勘查资料分析，推断谷地内存在一条沿谷地走向分布的裂隙密集发育带，分别与隧道左右线相交，裂隙密集发育带内岩体破碎、裂隙发育，可能为地下水导通形成通道，并且兼具导水、蓄水功能。

综上分析，推断该治理区段突水突泥直接水源为大规模地质构造或裂隙密集发育带内蓄水：当外部水源受季节性降水影响补给充沛时，构造内部地下水大量蓄积，水压急剧升高，当地下水突破隧道隔水岩盘及衬砌形成良好排泄通道，隧道即发生大规模突水突泥。

2.2 瞬变电磁探测

为进一步探明隧道掌子面前方构造破碎带、软弱夹层、地下水的埋藏和分布等水文地质情况，为注浆设计提供更为准确的依据，对隧道前方集中富水区拱顶、正前方、底板进行瞬变电磁探测。此次瞬变电磁发射和接收设备采用加拿大proTEM47HP瞬变电磁仪，中心回线装置以点测方式进行探测，发送回线为2 m×2 m×64匝，发送频率为25 Hz，发送电流1 A。隧道掌子面前方5 m距离布置一条测线，探测结果见图2～4，并对探测结果进行分析：

图2为左洞向前进行瞬变电磁探测水平剖面图。通过中间等值线图进行分析，水平剖面左侧狭长区域内视电阻率较低，并且一直延伸到掌子面前方50 m范围内，推测掌子面前方左侧可能存在含导水构造，掌子面前方5～15 m内右侧靠近中隔岩墙位置视电阻率较低，推测掌子面前方右侧存在含水体；对左侧等值线图进行分析，掌子面左侧5～40 m的整体电阻率较低，推测可能含有一定规模的富水软弱带；对右侧等值线图进行分析，掌子面右侧5～20 m电阻率较低，并基本与中图右侧低阻区连接，认为左洞前方右侧存在较大规模富水区。

左图为开挖方向向左30°探测，中图为向前探测，右图为向右30°探测图2 左洞水平剖面等值线图Fig.2 Contour map of the left hole horizontal section

图3为左洞向上30度探测得到的上顶板等值线剖面图，通过分析可以得出：掌子面左侧和右侧5～20 m内电阻率较低，推测可能存在一定规模含水体；中部5～15 m内存在局部低阻现象，推测存在局部含水体。

图4为左洞向下30度探测得到的下底板等值线剖面图，通过分析中间等值线图推测，掌子面5～20 m范围局部存在低阻区，判断可能存在含水体；分析左测等值线图得出，掌子面左侧5～18 m电阻率较低，推测区域富水性较强；分析右图等值线图得出，掌子面右侧5～25 m为低阻区，推测存在较大规模的含水体。

左图为向左30°探测，中图为向前探测，右图为向右30°探测图3 左洞向上倾斜30°上顶板剖面等值线图Fig.3 Contour map of the left hole on 30°upward sloping roof section

左图为开挖方向向左30°探测，中图为向前探测，右图为向右30°探测图4 左洞向下倾斜30°剖面等值线图Fig.4 Contour map of the left hole down 30°downward sloping roof section

通过瞬变电磁数据对左洞掌子面前方围岩水文地质情况进行分析，得出如下结论：左洞水平剖面掌子面前方右侧存在较大规模的含导水构造，并推测与中隔岩墙及右洞第1循环钻孔揭露的高压集中富水区联通；隧道拱顶左侧和右侧可能存在一定的含水区域，掌子面上方中间的含水区域在10～30 m; 底板右侧可能存在一定规模的富水区域。

2.3 综合地质情况分析

通过水文地质分析、瞬变电磁探测对注浆前围岩水文地质情况进行综合分析，将左洞第2循环全断面帷幕注浆治理区段(DK7+826～DK7+846)划分为集中富水区和非集中富水区。其中集中富水区推测水文地质条件复杂，围岩结构松散破碎，钻孔揭露涌水压力高，水量大，围岩风化严重，发育有比较集中的富水区和导水通道。富水区分布图见图5。

图5 推测集中富水区横断面分布图Fig.5 Cross-section of the speculated concentrated rich water distribution

3 全断面帷幕注浆治理

该隧道进口左洞第2循环治理区段为前期隧道突水突泥灾害强扰动区，区域围岩软弱破碎，含导水构造发育，富水区域广，涌水量大。因此，对隧道开挖区域及周边一定范围内围岩进行注浆加固，不仅对隧道风险段的安全开挖极为重要，也关系到隧道长期运营安全。考虑到以上因素，左洞第2循环采用全断面帷幕注浆对DK7+826～DK7+846区段进行治理。

3.1 全断面帷幕注浆方案设计

进口左洞第3循环全断面帷幕注浆采用前进式分段注浆工艺，帷幕加固圈厚度为10 m，采用20 m加固段长，设计DK7+826～DK7+836和DK7+836～DK7+846 2个加固区段。帷幕注浆结束后开挖15 m，预留5 m作为防突岩帽。根据左、右洞第1循环注浆及开挖情况，浆液扩散半径调整为3 m，注浆终压为2～6 MPa。帷幕注浆采用前进式注浆工艺，钻孔注浆段长平均为5 m，注浆材料根据实际地质情况单双液(水泥单液浆、水泥—水玻璃双液浆、水泥—GT双液浆[14])结合使用。

帷幕注浆设计钻孔整体采用均匀布设的方式，结合考虑综合地质信息分析所划分的富水区分布情况，对集中富水区位置加密布设钻孔。同时为保证隧道开挖过程中拱顶的稳定性，对拱顶钻孔进行加密布置。进口左洞第2循环全断面帷幕注浆治理开孔图、分段图和终孔交圈图如图6～8所示。

图6 进口左洞第2循环全断面帷幕注浆开孔图Fig.6 Full face curtain grouting hole figure of the import left holes in the second cycle

(a)垂向剖面示意图；(b)水平剖面示意图图7 进口左洞第2循环全断面帷幕注浆分段图Fig.7 Full face curtain grouting block diagram of the import left holes in the second cycle

(a)DK7+836断面；(b)DK7+846断面图8 全断面帷幕注浆终孔位置浆液扩散交圈图Fig.8 Graph of full face curtain grouting hole position (a) and grout diffusion (b)

3.2 注浆过程中水文地质情况分析

为减少隧道左洞第2循环注浆施工中的盲目性，结合已进行的综合地质信息分析结果，所有设计钻孔采用探注结合方式进行钻探及注浆施工。即每序次钻孔均作为探查孔及注浆孔双功能使用，利用探注结合孔对掌子面前方水文地质情况进行详尽探查，由图9可以看出，左洞右侧区域自上而下均为富水区，高压富水集中，与前期综合地址情况分析相符，应根据实际情况动态调整设计钻孔，针对前期设计薄弱位置补充钻孔，对于局部揭露涌水量较大的位置，采用深部定域补充注浆[15]，实现信息化动态施工，以达到最好的注浆堵水及加固效果。

(a)水平剖面示意图；(b)垂向剖面示意图图9 帷幕钻孔揭露的涌水点分布投影图Fig.9 Projection of curtain hole reveal water point distribution

3.3 突水突泥灾害治理

3.3.1 先外部截流封闭，后内部挤水稳固

本循环段围岩松散破碎，稳定性差，且水力补给充沛，区域通道发育，若采用由内圈至外圈逐层注浆驱水，会使注浆过程中相对外层的浆液始终处于高压动水状态下，导致整个帷幕注浆过程始终面临浆液难以留存的问题，降低了注浆效率。针对该类围岩水文地质情况，应首先针对帷幕注浆外环钻孔(即图8中的A和B环)进行钻探注浆，在加固圈边缘处形成稳固隔水岩壳，隔绝岩壳内、外水力联系，同时为内部注浆提供承压岩盘；然后通过内圈各环注浆孔进行稳步注浆推进，将与外部隔绝联系的地下水挤至深部加固范围外。外部隔水岩壳的形成为内部无动水条件注浆加固创造了有利条件。

但应该看到，前期即对帷幕注浆外圈进行注浆，注浆难度大，对注浆材料性能要求高，本循环段采用由山东大学自主研发的GT材料[14]进行反复强化注浆，取得了良好的治理效果。该材料具有高强、早强、凝固时间可控等特点。

3.3.2 分序分区治理

全断面帷幕注浆加固圈厚度设计为10 m，钻孔布设采用整体均布的方式，就造成帷幕注浆孔数量过多。为提高注浆加固效率，尽快掌握掌子面前方围岩整体情况，采用分序次注浆的方式进行钻探及注浆施工。本循环段帷幕注浆钻孔共分3序次施做，采用隔排跳孔选取每序次钻孔。全断面帷幕注浆钻孔序次图见图10。

根据前期综合地质信息分析结果，并结合前序次探注结合孔揭露围岩结构及富水信息，对注浆治理区段进行分区治理。将拱顶开挖高风险区及右侧集中富水区作为重点区域进行反复强化注浆加固。既保证围岩薄弱区域的注浆充填量，提高围岩密实度，又避免对完整性较好围岩的高压劈裂破坏。全断面帷幕注浆终孔位置分区图如图11所示。

图10 全断面帷幕注浆开孔序次图Fig.10 Sequence diagram of full section curtain grouting hole

(a)DK7+836断面；(b)DK7+846断面图11 帷幕注浆终孔位置分区图Fig.11 Position partition map of curtain grouting hole

3.3.3 帷幕注浆钻孔与定域补充钻孔结合

由于地质勘探资料及物探技术的局限性，前期根据综合地质信息所分析得出的围岩区域水文地质情况与实际钻孔揭露的围岩富水情况可能存在差异。在原设计基础上，结合探注探孔所揭露水文地质信息，对部分出水量较大帷幕注浆钻孔进行定域补充注浆。

对于深部岩体，定域注浆技术可实现更好的注浆加固效果，这是由于治理区段围岩结构松散破碎，内部隐伏许多承压腔体，钻孔揭露后，涌水量急剧增大。采用前进式分段注浆工艺，浆液在注浆压力作用下，更加倾向于在浅部涌水压力较小区域内扩散，而该区域已被前期分段注浆加固过，造成隐伏腔体注浆加固效果不理想，往往形成反复涌水。这种情况下应采用深部定域补充管(φ42钢管末端加工成花管)直达涌水潜伏腔体进行针对性注浆，可起到良好的注浆加固效果。

4 注浆治理效果

隧道左洞第2循环全断面帷幕注浆治理工程耗时80余d，累计施工钻孔65个，钻探进尺1 500余m，复钻进尺4 000余m，消耗各类注浆材料2 700余方，达到了设计要求。通过开挖前钻孔检查及开挖过程中围岩、浆脉情况对注浆治理效果进行验证。

4.1 自检孔检查

开挖前注浆效果检查主要根据注浆状况，针对注浆范围内可能存在注浆薄弱环节的位置布设自检孔进行检查。根据相关规范要求，自检孔数量不少于注浆孔数5%，共设计自检孔5个，自检孔最大控制到开挖轮廓线外5 m，控制帷幕段距最大为17 m，控制里程至DK7+843。自检孔主要通过钻孔的成孔率及涌水量进行评价。综合自检情况分析，施工的5个自检孔中均无塌孔现象，成孔率合格率为100%，涌水量合格率为80%。

通过自检孔涌水情况对治理效果进行分析，左洞的左侧、中部及拱顶位置治理情况较为理想，钻孔涌水情况得到显著改善；左洞右侧及拱底右侧区域水文地质极为复杂，通过帷幕注浆改造后起到了明显效果，由于该区域为强富水区域，围岩极为软弱破碎，区域内还存在部分微小裂隙涌水现象，集中富水区已推后至DK7+843位置以后，满足开挖条件。

4.2 开挖验证

左洞第2循环全断面帷幕注浆施工结束后，自2016-05-04起开始破除止浆墙进行开挖。开挖过程中，严格依据“探查先行，量测紧跟”的原则，及时掌握并反馈掌子面前方围岩的赋水情况，指导开挖；初期支护紧跟开挖面，并严格做好监控量测工作。当出现围岩变形量较大时，及时分析原因，必要时调整开挖方案，采取超前加固措施。此外，开挖过程中应尽量避免对围岩造成较大扰动。对于开挖轮廓线以内的钻孔套管及小导管，要进行切割处理，杜绝直接用机械强扭硬别或拔出，避免在围岩开挖轮廓线内人为形成渗水通道。通过各项技术措施的保证，于2016-05-20实现左洞DK7+826～DK7+841里程段的顺利开挖，完成了设计预期要求。

隧道开挖过程中，所揭露的主浆脉宽大、厚实，展布于整个开挖轮廓范围内，起到良好的主干支撑作用，次生浆脉宽度较薄，分枝状承接于主浆脉上，并分布于整个掌子面，提高了围岩的整体性；主浆脉及次生浆脉贯穿隧道开挖全过程。揭露的围岩干燥、致密，具有较强的自稳能力，开挖过程中无坍塌，有效的控制了开挖扰动引起的破碎岩体变形，达到了治理松散破碎富水岩体突水突泥的目的。

5 结论

1)提出宏观探查与细部描述相结合、注浆前与注浆过程中水文地质分析相结合的综合地质信息分析方法，通过涌水地质分析、瞬变电磁探测、探注结合孔探查对帷幕注浆前、注浆过程中围岩水文地质情况进行汇编、整理和分析，实现注浆方案的优化及注浆过程中设计钻孔的动态调整，提高了注浆效率，为注浆设计及施工提供可靠依据。

2)先外部截源封闭，后内部挤水稳固的措施确保区域水力通道发育的破碎岩体的加固堵水效果；分序分区治理有效掌握掌子面前方水文地质情况，实现重点治理区域重点注浆加强，并避免了高压致裂完整围岩；帷幕注浆基础钻孔与定域补充钻孔结合实现了在整体加固的基础上，对深部富水岩体的重点强化注浆，提高了浆液利用率。

3)建立动态帷幕注浆治理技术，并应用于广西某山岭隧道突水突泥灾害处治工程中，取得了良好的治理效果。

[1] 钱七虎. 地下工程建设安全面临的挑战和对策[J]. 岩石力学与工程学报, 2012, 31(10): 1945-1956. QIAN Qihu. Challenges faced by underground projects construction safety and countermeasures[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 2012, 31(10): 1945-1956.

[2] Gouvenot D. State of the art in European grouting[J]. Proceedings of the ICE-Ground Improvement, 2010, 2(2):51-67.

[3] LI Shucai, LI Guoying. Effect of heterogeneity on mechanical and acoustic emission characteristics of rock specimen[J]. Journal of Central South University of Technology, 2010,17:1119-1124.

[4] 李术才, 张伟杰, 张庆松, 等. 富水断裂带优势劈裂注浆机制及注浆控制方法研究[J]. 岩土力学, 2014, 35(3): 744-752. LI Shucai, ZHANG Weijie, ZHANG Qingsong, et al. Research on advantage-fracture grouting mechanism and controlled grouting method in water-rich fault zone[J]. Rock and Soil Mechanics, 2014, 35(3): 744-752.

[5] 张庆松, 韩伟伟, 李术才, 等. 灰岩角砾岩破碎带涌水综合注浆治理[J]. 岩石力学与工程学报, 2012, 31(12): 2412-2419. ZHANG Qingsong, HAN Weiwei, LI Shucai, et al. Comprehensive grouting treatment for water gushing analysis in limestone breccias fracture zone[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 2012, 31(12): 2412-2419.

[6] 李术才, 张霄, 张庆松, 等. 地下工程涌突水注浆止水浆液扩散机制与封堵方法研究[J]. 岩石力学与工程学报, 2011, 30(12): 2377-2396. LI Shucai, ZHANG Xiao, ZHANG Qingsong, et al. Research on mechanism of grout diffusion of dynamic grouting and plugging method in water inrush of underground engineering[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 2011, 30(12):2377-2396.

[7] 胡文涛. 厦门海底隧道风化深槽全断面帷幕注浆方案设计[J]. 石家庄铁道学院学报, 2007, 20(2): 130-134. HU Wentao. Full-face curtain in grouting for the weathered ditch in the construction of sea tunnel in Xiamen[J]. Journal of Shijiazhuang Railway Institute, 2007, 20(2):130-134.

[8] 王泽群, 章林. 复杂富水环境下帷幕注浆工程布设及工艺优化[J]. 金属矿山, 2014(9): 26-29. WANG Zequn, ZHANG Lin. Curtain grouting layout and process optimization under complex water-rich environment[J]. Metal Mine, 2014(9): 26-29.

[9] 邓仁清. 高压富水隧道注浆堵水施工技术及应用[J]. 地下空间与工程学报, 2006, 2(2): 263-266. DENG Renqing. A method of water blocking by grouting in high pressure and enriched water tunnel and its application[J]. Chinese Journal of Underground Space and Engineering，2006, 2(2)：263-266.

[10] 刘招伟, 何满潮, 王树仁. 圆梁山隧道岩溶突水机制及防治对策研究[J]. 岩土力学, 2006, 27(2): 228-232. LIU Zhaowei, HE Manchao, WANG Shuren. Study on karst water burst mechanism and prevention countermeasures in Yuanliangshan tunnel[J]. Rock and Soil Mechanics, 2006, 27(2)：228-232.

[11] Baker W H, Cording E J, Macpherson H H. Compaction grouting to control ground movements during tunneling[J]. Underground Space, 1982, 7(3)：205-213.

[12] 邱月, 何聪, 邹育麟, 等. 富水隧道基于温度比拟法的合理注浆参数研究[J]. 铁道科学与工程学报, 2016, 13(4): 723-729. QIE Yue, HE Cong, ZOU Yulin, et al. Study on the appropriate parameters of grouting circle for tunnel base on temperature analogy method in water-enriched region[J]. Journal of Railway Science and Engineering, 2016, 13(4): 723-729.

[13] 李享松, 覃娟, 罗概, 等. 富水砂卵石地层注浆参数优化研究[J]. 铁道科学与工程学报, 2016,3(13): 469-475. LI Xiangsong, QIN Juan, LUO Gai, et al. Study on optimization of grouting parameters in water-soaked sand and cobble stratum[J]. Journal of Railway Science and Engineering, 2016, 13(4): 469-475.

[14] 刘人太. 水泥基速凝浆液地下工程动水注浆扩散封堵机理及应用研究[D].济南:山东大学，2012. LIU Rentai. Study on diffusion and plugging mechanism of quick setting cement based slurry in underground dynamic water grouting and its application[D]. Jinan：Shandong University，2012.

[15] 张伟杰. 隧道工程富水断层破碎带注浆加固机理及应用研究[D].济南:山东大学，2012. ZHANG Weijie. Mechanism of grouting reinforcement of water-rich fault fractured zone and its application in tunnel engineering[D]. Jinan: Shandong University, 2014.

Research and application of the dynamic grouting technology based on comprehensive analysis of geological information

WANG Kai1，LI Shucai1，ZHANG Qingsong1，YANG Lei1，LI Zhaofeng1，ZHOU Xiaosheng2，PAN Guangming1，QI Yanhai1，SUI Haitong1

(1. Geotechnical and Structural Engineering Research Center, Shandong University, Jinan 250061, China;2. Xinda Expressway Limited Company of Guangxi , Nanning 530000 , China )

Grouting is a significant means to control tunnel geological disasters such as landslide, water inrush and mud gush. The key point of this method is to accurately obtain the geological information in the governance region. However, on acoount of the geological condition are extremely complicated, the development of the geological structure and the water-rich circumstance can’t be mastered on the basis of the single geophysical exploration method and limited geological exploration hole. Thus, there exists great blindness of qrouting treatment. Therefore, the dynamic curtain grouting technology based on comprehensive analysis of geological information was put forward. Based on the comprehensive analysis of the regional geological exploration, transient electromagnetic exploration, the revealed information by the exploration and grouting hole, the optimization of the grouting scheme, the design grouting holes are adjusted dynamicly. On the basis of that, dynamic curtain grouting comprehensive treatment method was carried out, including blocking off the water source outside firstly and dewatering to reinforce inside last, grouting in order and region and the treatment combining the curtain grouting drilling with supplementary drilling. The results of the study perform well in water inrush and mud gush disasters treatment engineering in a mountain tunnel of Guangxi province. What’s more, it makes the information construction of curtain grouting treatment come true.

water inrush and mud gush; comprehensive geological information; dynamic curtain grouting technology; grouting treatment in order and region; information construction

2015-07-09

国家自然科学基金(青年基金)资助项目(51509146)

杨磊(1982-)，男，山东滨州人，讲师，从事隧道与地下工程方面的教学与科研工作；E-mail: yanglei@sdu.edu.cn

TU45

A

1672-7029(2016)12-2405-08