隧道帷幕注浆施工技术探讨

史涛宁

摘 要：随着我国交通事业的快速发展，隧道工程的数量在不断增多。对于隧道工程来说，帷幕注浆是非常重要的内容之一，主要对工程中发生的裂缝、渗水等问题进行必要的修补，从而提升整体工程的质量。本文以某某隧道工程为例介绍帷幕注浆施工技术方面的内容，希望能够对相关人士有所帮助。

关键词：隧道；帷幕注浆；施工技术

1.引言

隧道进口里程D2K372+305，出口里程DK381+695，隧道为全长9390m的双线隧道。线路纵坡呈单面下坡，洞身均通过花岗岩地带发育有4条断层。隧道最大埋深为700m。DK381+458～DK381+428段原设计为Ⅳ级围岩，由早震旦系（γ22）花岗岩单一岩性组成，岩体呈灰白色，粗粒—斑状结构，块状构造，弱风化，埋深约153m。

2.施工总体方案介绍

2.1注浆参数确定

（1）注浆止水、加固范围

本段帷幕注浆止水加固区范围考虑为隧道轮廓线外5m，注浆止水岩盘厚度按注浆安全、高效原则考虑，留設5m厚止浆岩盘。根据工程经验和工程类比，注浆扩散半径为2m，并在施工中根据注浆试验或施工前期注浆效果验证、评估后进一步修正确定。

（2）注浆段长度

在DK381+458处，开始进行断层破碎带注浆，注浆段长度范围为DK381+458～DK381+428，分2环施做，第一环施做17m，第一注浆循环完成后，开挖至第一循环结束位置的止浆墙处，再进行第二环帷幕注浆的施做。

（3）注浆孔布置

全断面帷幕注浆孔布置参数：

第一，注浆范围为隧道开挖线以外5m，单次注浆段长度为17m，一个注浆段完成后留5m暂不开挖，作为下一注浆段的止浆岩盘，并进行下一循环的注浆施工。

第二，按设计通图每循环超前预注浆共设置166个注浆孔，分为9环布置，另外考虑现掌子面左侧拱部存在塌腔孔洞，围岩较破碎，渗、漏水较严重，因此在掌子面左侧拱部增补10个注浆孔，以便在富水、破碎的近掌子面周边形成止水帷幕。

（4）浆液及配比

为确保注浆期间注浆效果和开挖后的止水效果，帷幕注浆选用注浆材料为普通水泥单液浆、水泥水玻璃双液浆、超细水泥单液浆。水玻璃波美度为40Be。

第一：注浆材料

超细水泥选用浙江科威建材有限公司生产的“科威牌”超细水泥，该水泥比表面积≥800㎡/kg以C：W=1：1（重量比），C：Si=1：1（体积比）。

普通硅酸盐水泥选用四川峨胜水泥集团有限公司生产的“P.O42.5牌”水泥，该水泥比表面积为322px2/g。

第二：浆液配合比

根据设计配合比要求，结合现场施工中压水试验、浆液压注试验进行调整后的浆液配比如下：

双液浆：水泥浆：水玻璃=1：0.5（体积比），控制凝结时间50～80秒，现场通过控制注浆机来控制体积比；

单液浆：水泥：水=1：1（质量比），现场通过试验室标定好的水桶进行比例控制。

2.2 施工工艺

（1）止浆墙施工

第一：止浆墙施作前对掌子面虚渣清除干净。 并清除掌子面岩石突出部位进行凿除。

第二：用Φ108管（前段焊接法兰盘）将探孔内水引出，排水管露出止浆墙30cm左右，排水管应和探孔方向保持一致，以方便止浆墙的施作，保证止浆墙的施作质量。

第三：止浆墙施作采用C25喷射混凝土，止浆墙厚度0.6m，喷射混凝土施工前挂两层Φ8钢筋网片（网格间距20×20cm）。止浆墙施作过程一定要保证质量，尤其是周边与开挖轮廓线的接触部，预埋两圈止水带，防止出水、漏浆。

（2）钻孔

首先依据图纸上孔的位置、钻孔要求，在工作面上找到钻孔地点，且以油漆标注，将钻杆调节到相应角度，转动钻机，把钻头瞄准钻孔地点。把棱镜置于钻杆尾部，用全站仪查看钻杆的状态且进行调节。钻机装设应当牢固，确保钻杆中心线完全契合注浆孔中心线，在钻孔期间应当反复查看且调整钻杆方向。注浆孔的孔底偏差应当小于孔深的四十分之一，检查孔的差异应当小于孔深的八十分之一。

钻孔的位置准许偏差的区间是±5cm，钻孔斜度准许的差异是±0.5%孔深。钻孔注浆运用隔空钻孔的方法，钻孔从上至下，从两端到中心的次序进行，先钻无水孔，后钻有水孔。钻完内排孔以后，第一时间对这些孔进行浇筑，浇筑完工后，钻外排孔。外排孔可按照内圈钻孔的次序，后面的孔检查前面孔的浇筑成效。逐渐增大注浆密度，其一可依据钻孔的状况调节注浆参数，其二，假如钻孔注浆成效满足设计条件，也能够继续钻下一个。这样能够降低钻孔工作量，提高钻孔效率。钻孔施工时，还应当做好记录，包含孔的标号、开始时间、进尺、岩石开裂状况、涌水地点、涌水程度。

（3）注浆

采用全孔一次压入式注浆。当钻孔过程中未遇见夹泥层或涌水，就一钻到底，全孔一次压入式注浆。若钻孔过程中围岩破碎松散，易塌孔时，采用跟管，插入32mm的PVC-U花管做为注浆管。注浆顺序为先外圈后内圈，同一圈孔间隔施工，各孔均应采取注浆。

①注浆准备

注浆管路联接，通过压水检查注浆管路的密封性，同时冲洗岩石裂隙，扩大浆液通路，增加浆液冲塞的密实性。

②浆液配制

A.单液水泥浆

按照注浆工艺性试验确定的配合比，单液水泥浆采用水灰比为1：1（质量比）的水泥浆。先在制浆机内放入定量清水，然后放入水泥，连续搅拌3分钟即可。

B.水泥水玻璃双液浆

采用水泥-水玻璃浆液时，水泥浆与水玻璃体积比1：0.8；水泥浆中水灰比1：1（质量比）；水玻璃浓度40波美度。

为了保证浆液质量，配料时制浆材料必须计量准确。水泥固体材料采用重量称量法，水采用体积称量法，现场配备称量用的称和测定过体积的容器进行控制。制浆过程中水泥、水称量允许偏差不大于1%。严格按照配比加料，搅拌时不得将绳头、纸片等杂物放入搅拌机内，搅拌后的浆液必须经过筛网过滤后方可进入注浆机。搅拌时间不得少于3min，以免浆液搅拌不均匀。

③注浆速度

管控注浆速度的时候，应当依据实际状况采用恰当的管控举措，注浆快慢是由注浆设施的性能、地层的吸浆水平一同决定的，依照设计要求注浆速度应当控制在每分钟5到110L，作业过程中依据现实状况调节。

（4）注浆结束

单孔结束要求：

a.注浆压力逐渐增高到设计标准，且继续浇筑10分钟以上；

b.注浆完成时的进浆量少于初期进浆量的四分之一；

c.检查孔涌水量小于0.2L/min；

d.检查孔钻取岩心，浆液充满饱满。

全段结束标准：

a.所有注浆孔均已符合单孔结束条件，无漏注情况；

b.注浆后隧道预测涌水量小于1m3/m.d；

c.注浆有效注入范围大于设计值。

（5）质量验收

注浆完成后，采取钻检查孔法进行验证，钻孔总数166个，检查孔数应满足总钻孔数的3%-5%，且不得小于5孔（1-1'、2-2'、3-3'、4-4'、5-5'），因此选取5个孔进行检查。其中2个孔位于开挖范围内，3个孔位于开挖范围外，检查孔长25m，均取芯，用于校验单孔出水情况，岩体注浆的饱满程度。检查孔中无涌泥、涌砂、不塌孔，渗水量小于0.2L/（min.m），否则进行补充注浆。

3.结束语

本文简要介绍了某某隧道帷幕注浆施工技术内容，通过本文的介绍能够对其他隧道帷幕注浆施工技术提供一定的指导和参考。

参考文献：

[1]刘志广. 帷幕注浆技术在隧道施工中的应用[J]. 华东公路， 2016（04）：15-17

[2]陈大伟. 帷幕注浆技术在高速公路隧道施工中的应用研究[J]. 公路交通科技（应用技术版）， 2016（06）：18-19