铁路隧道弱风化围岩涌水径向注浆处理技术

杨万杰

（中铁十七局集团第六工程有限公司，福建福州 350000）

0 引言

铁路工程建设中长距离隧道施工较为常见，部分隧道在遭遇软弱围岩结构时会发生涌水、突泥、坍塌等灾害，突泥涌水灾害发生后不仅会导致施工作业面潮湿、设备运行受阻，更重要的是，由于涌水突泥压力较大，可能给相应区域造成冲击，增大破损面，从而使隧道施工涌水面积增大，且会导致围岩结构整体承载能力迅速下降，处理不力可能会导致落石、坍塌等安全事故的发生，因此必须根据实际情况妥善处理隧道施工中的涌水灾害。

1 隧道围岩涌水灾害发生的机理

在隧道施工推进中由于围岩结构风化、软弱等情况的存在，隧道施工区域的地下水位高于隧道施工面底部标高，并且由于在隧道施工建设的过程中对围岩结构形成震荡，降低了风化围岩结构的承载能力，而使地下水分从围岩中的孔洞等涌水渠道涌出，且会迅速冲击围岩结构而使之出现破溃，进而导致隧道施工中发生涌水灾害。如果涌水灾害的水头压力非常大，涌水控制就会非常困难，再具体施工中必须采用科学技术进行处理。

2 径向注浆处理技术分析

径向注浆处理技术是一种对施工中孔洞等结构进行处理的一种技术，由于注浆材料具有迅速凝固的特性能够对孔洞进行封堵，因此也就能够封住隧道施工中的涌水渠道，对涌水灾害进行控制，并且，由于通常注浆技术操作有一定的压力，在实际操作中可以对涌水水头压力进行抵消，由此可以增强注浆材料的封堵效果，不会被涌水水头冲开。在实际工程涌水灾害处理工程中要根据涌水灾害发生的原因、涌水压力及水文地质情况进行综合分析后，科学选择处理技术。

3 径向注浆处理技术在某隧道弱风化围岩涌水灾害处理中的应用

3.1 工程概述

某隧道里程DK266+600～DK266+800 段围岩为弱风化花岗岩，节理裂隙较发育，基岩裂隙水发育，正常涌水量7383m3/d，最大涌水量8975m3/d。为了对涌水灾害进行控制及处理，本次采用径向注浆技术对涌水灾害区进行堵水加固。

3.2 具体施工技术工艺

3.2.1 施工工艺

钻孔采用风动式钻机。钻孔位置根据设计要求定位，孔口位置偏差不超过5cm，孔底位置偏差不超过孔深的1%。钻孔应清洗干净，并作好钻孔检查记录。孔口管采用L=1m 的φ50mm、壁厚5mm 热轧无缝钢管。采用全孔注浆，可以用铅丝，麻刀或木楔等材料在注浆口将间隙堵塞，并固定牢固。注浆顺序应由下往上，可利用止浆阀保持孔内压力直至浆液完全凝固。注浆结束条件应根据注浆压力来判断确定，具体结束标准为：注浆压力达到设计终压，持续注浆15min 压力不降低。所有注浆孔均已符合单孔结束条件，无漏注。注浆结束后必须对注浆效果进行检查，若未达到设计要求，应进行补孔注浆。除在注浆前进行钻孔质量，材料质量检查、注浆后对注浆效果检查外，过程中应密切注意注浆压力的变化。

3.2.2 施工要点

径向注浆孔孔口位置准确定位，与设计位置的允许偏差为±5cm，偏角应符合设计要求，每钻进一段，检查一段，及时纠偏，孔底位置偏差应小于3cm。注浆孔终孔直径不小于52mm；注浆前在类似地质条件下的岩层中进行注浆试验，初步掌握浆液充填率，注浆量、浆液配合比、凝胶时间、浆液扩散半径、注浆终压等指标。径向注浆材料宜先用耐久性好、强度高以及无收缩性和无污染的水泥基材料，并尽量采用高浓度浆液。孔口设1m 孔口管，埋设牢固，并有良好的止浆措施。

4 铁路隧道工程中采用径向注浆技术进行围岩涌水处理时的质控策略

4.1 选择科学的处理技术参数

由于涌水灾害通常发生得比较突然，且发展较为迅速，需要快速反应，因此在隧道施工中一旦发现了涌水问题就要迅速响应，采取科学措施迅速对涌水问题进行加固封堵，并对注浆速度、注浆材料等进行科学设置，强化注浆封堵的效果。

4.2 做好隧道施工前的勘察工作

由于隧道施工面对的复杂地质情况较多，非常容易出现各种灾害，因此在前期对施工区域的具体情况进行全面勘察是非常必要的。针对本次工程的情况，在前期勘察设计阶段就对隧道工程的具体围岩承载能力、围岩成分以及地下水、地表水等情况进行了综合分析，并设置了科学的支护系统，在施工中发生了涌水灾害也迅速进行了反应与处理，且堵水效果较好，对于隧道施工推进进行了保证。

4.3 隧道施工中强化各项监测效力

由于通常铁路隧道施工范围较大，且一些穿越山体的隧道工程施工中会发生一些灾害情况，因此在施工中一定要做好各方监测工作，对隧道施工中的位移、裂缝、沉降等情况进行实时监测，并对一定气候条件下的地下水位变化进行信息收集，一旦发现了险情就要迅速采取措施进行处理，以防危险扩大，影响隧道施工的有效推进。还应加强对隧道施工面以及已完成部分的巡回检查力度，以便发现隧道涌水孔洞渠道，尽早解决涌水问题。

4.4 提升隧道施工技术人员的综合能力

由于在当前铁路工程施工环境非常艰苦，且工作量大，因此很多专业水平较高的人员不愿意参加铁路施工工程的一线作业，导致部分一线施工人员的来源较杂，技术水平结构相对较差，因此在隧道施工前要对各种可能发生的灾害情况进行技术培训，要保证一线施工人员都能够了解灾害早期状况，并掌握灾害封堵加固技术，能够在径向注浆中发挥作用。

5 结束语

总之，在我国铁路系统迅猛扩张的时代背景下，铁路建设人员肩膀上的担子越来越重，并且承担的风险也越来越大，为了提升铁路隧道施工建设的安全性，降低隧道施工推进中的人员风险，必须采取科学措施对隧道施工过程中发生的灾害进行控制与处理。面对隧道涌水灾害进行处理时要做好技术方案的分析与优化设计，并要根据实际操作情况对注浆压力参数进行调节，以保证加固堵水施工的可靠性。为了保证堵水施工作业的质量及安全性，一定要保证人员技术能力符合施工要求，可以委派技术骨干进行涌水封堵作业，并要强化各项操作质控效力，保证涌水加固处理的效果，为铁路隧道工程能够顺畅推进提供保障。