隧道工程在高壓、富水區(qū)修建，會出現(xiàn)滲水等現(xiàn)象，給施工和環(huán)境帶來了隱患，隧道注漿方法能有效起到堵水效果，隧道注漿堵水施工技術給大家詳細介紹下。 隧道注漿堵水施工技術詳解 1、隧道注漿堵水技術 (1)隧道地下水的分布形式及特點 隧道開挖成洞以后，地下水主要以“滲水”、“線水”和“股水”3種方式涌出。“滲水”的水量一般均較小，且在初期支護時采用噴射混凝土即可以封閉;“線水”與“股水”采用噴射混凝土的方式一般均無法封閉，是注漿止水的主要對象。“股水”多數(shù)為基巖裂隙水或巖層接觸帶處的層中水，水頭一般較高，但均較為集中;“線水”分布較為零散，沒有集中的水源，治理的面積較大，止水過程中也存在一定的困難。 (2)止水的基本原則 針對以上地下水的分布形式及特點，堵的基本原則為：先兩頭，后中問;先堵小水，后堵大水;先拱部，后邊墻。采用“搶堵”和“固堵”兩種堵水方法：“搶堵”主要針對“股狀”先期止水，“固堵”主要是對“股狀”水先期止水成果的鞏固及對“線水”、“滲水”的封堵。注漿止水過程中要對圍巖施加一定的壓力，對隧道臨空面圍巖有一定的破壞作用，容易引起塌拱。因此，注漿止水必須在隧道圍巖收斂變形基本穩(wěn)定后進行，在注漿止水前應進行帷幕注漿，強化初期支護結構和圍巖;另一方面對“散水”和“滲水”進行封堵，也是“固堵”的一種形式[3]。 (3)止水的設備選型及漿液配制 注漿材料主要采用水泥?水玻璃雙液漿，參入適量外加劑?配合比根據(jù)凝膠時間現(xiàn)場試驗選定?膠凝時間一般為3min～5min?注漿方式：采用分段式注漿，將需要注入充填加固層內(nèi)的漿液分次鉆注?為防止注漿孔孔壁坍塌和漿液注入時在地層中上串流失，在注漿層頂面以上每個鉆孔用鋼套管護壁，采取注漿孔孔口封閉止?jié){，當洞內(nèi)出現(xiàn)串漿時，主要采取逐漸加大雙液漿玻璃波美度?溶洞注漿充填后，漿液能否將30m范圍內(nèi)巖溶裂隙全部充填無法估計，為防止在30m范圍內(nèi)掘進施工時再次發(fā)生大的涌水涌泥事故，溶洞充填注漿后實施一個循環(huán)的超前帷幕注漿是必要的。通過帷幕注漿將掌子面前方30m、洞外周邊5-8m范圍內(nèi)的圍巖全部實施預注漿，封堵前方所有的巖溶裂隙和涌水通道，以保證隧道開挖。 2、隧道注漿堵水施工工藝 注漿堵水是一項由軟弱地層預加固技術發(fā)展而來的防治涌水災害新技術，在松散軟弱結構圍巖、裂隙圍巖隧道防水方面取得了顯著效果。在巖溶地區(qū)鐵路隧道水害處理中，亦可采用注漿堵水這一新技術。 注漿材料及配合比：注漿材料常用水泥、水玻璃雙液漿，配合比根據(jù)現(xiàn)場試驗選定。注漿方式：采用前進式多次鉆注法，即逐段反復加深鉆孔注漿，直至設計長度。注漿結束標準：一個區(qū)段由多孔組成，結束標準不以單孔控制，而以設計的區(qū)段控制[1]。當一個孔的一次注漿壓力達到設計值，并且該區(qū)段注漿總量接近設計量時，即可結束注漿。單孔注漿，以注漿壓力的終值控制，當注漿壓力達到設計的壓力時，立即遞減泵量，能保持設計壓力時，即結束注漿。以止水為目的的注漿，注漿后的涌水量減少到20m3/h時，結束注漿。 封堵巖溶水、固結巖溶流泥，洞內(nèi)注漿優(yōu)于地表注漿，預注漿優(yōu)于地表注漿。因巖溶相互串通，與地表直接溝通，地表注漿往往造成漿液突破表土，漫鋪地面，浪費極大;后注漿是在巖溶已被施工開挖揭露，特別是當發(fā)生涌水突泥之后所耗費注漿量極大。注漿堵水加固圍巖的施工方法一般分洞內(nèi)和地表。洞內(nèi)包括斷裂巖溶富水帶施工注漿和巖溶軟塑狀充填淤泥高壓劈裂注漿，地表一般為深孔充填注漿。溶洞充填注漿時，先用復合漿液注下部一組注漿管，一路注主劑，在主劑中按要求比例加人速凝劑和懸浮劑，另一路注輔劑，即38Be’水玻璃。在注漿過程中，由于溶洞向下延伸，隧道底板之下溶洞有多深、有多大不清楚，但是利用復合漿液注漿，漿液的主劑與輔劑在溶洞體內(nèi)混合，混合后的凝膠時間不超過30秒，盡管是2臺注漿管注漿，沒有安設混合器，兩種漿液進入洞內(nèi)后充分混合需要一定時間，但由于漿液的凝膠速度快，加上溶洞體是半充填體，體內(nèi)有大量的巖石碎屑充填，并有一定程度的膠結，因此，復合漿液進入后的流程將不超過30m，也就是說注漿充填溶洞下部的范圍應該在隧道底板下方30m范圍內(nèi)，這一范圍符合隧道施工的工程質(zhì)量要求[2]。 3、隧道注漿堵水效果檢查 注漿結束標準及質(zhì)量檢查：在正常情況下，注漿壓力由小逐漸增大，注漿量由大到小，當注漿壓力達設計終壓時，穩(wěn)定20min～30min即可結束注漿?遇到大裂隙時，壓力上不去，進漿量很大的情況下，經(jīng)過漿液濃度的變換，仍達不到終壓與注漿量的標準時，采取間歇注漿辦法，待養(yǎng)護24小時后復注，以控制設計的注漿量和達到設計終壓[4]?注漿質(zhì)量通過鉆孔并取巖芯，觀察漿液充填裂隙的飽滿程度，調(diào)節(jié)注漿參數(shù)。 根據(jù)當時超前探孔的出水情況，出水里程距掌子面較近，我們按照設計要求布設注漿孔注漿，注漿完成并經(jīng)檢查無水后開挖掘進。當開挖至距掌子面前方4m左右時，兩側邊墻腳出現(xiàn)兩股黃紅色泥漿水，后逐漸變大，且裂隙中充填了大量的泥沙和淤泥。通過此次出水，我們對注漿孔的布置及漿液在巖層中的擴散形式進行分析研究，得出如下結論：為保證帷幕的厚度以及能夠承受高壓水的壓力，調(diào)整注漿孔的外插角，加大注漿帷幕的厚度，以保證隧道施工的。特別是在底部孔注漿過程中，漿液往下擴散的幾率是很小的，這是此次出水的主要原因[5]。 在一階段的注漿過程中，發(fā)現(xiàn)隧道的富水帶不但涌水量大，涌水壓力高且在地層中還有一定的流動性。水流的方向沿巖層走向由線路的左側向右側流動。這給隧道的注漿工作帶來了很大的難度。首先，漿液在巖層中隨水流被稀釋，使得注漿量大，而注漿效果又不是很理想;其次，由于裂隙水在地層中存在水頭差，因此漿液在裂隙中沿壓力低的方向擴散[6]。所以只有將水流的下游方向截斷，然后加大注漿量，加厚注漿帷幕，才能保證注漿的效果，從而確保歌樂山隧道高壓富水帶的通過。 注漿結束后，按照設計要求，布設檢查孔，檢查孔在鉆孔過程中，如果出水量滿足設計要求，則表明該環(huán)帷幕已形成并達到了注漿效果，如果檢查孔出水量超過設計標準則表明注漿效果不理想，需增加注漿孔補注漿后，再打孔檢查，直至檢查孔出水量滿足設計要求為準[7]。