黃 湘

（中建國際投資（福建）有限公司）

0 前言

隨著我國經(jīng)濟高速發(fā)展，交通網(wǎng)絡(luò)覆蓋面漸廣，特長大斷面隧道在越來越多的公路修建過程中出現(xiàn)，特長大斷面隧道常由于跨度大、埋深大、斷面大、地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，受地下水的不利影響極其嚴重。

1 工程案例

本工程為福州104 國道連江至?xí)x安段改線工程，路線全長約29 公里，其中鼓嶺隧道長5359 米，單洞洞寬16m，高9m，斷面面積117m2，最大埋深600m，屬特長大斷面隧道，該隧道穿越多條較大構(gòu)造帶，施工過程中出現(xiàn)較大的突涌水現(xiàn)象，高峰期掌子面涌水量可達550m3/h～750m3/h（1.32～1.8 萬m3/d），在全省范圍均屬罕見，曾試用常規(guī)注漿工藝進行封堵，未得到預(yù)期效果，同時隧道坐落于福州鼓嶺生態(tài)保護區(qū)，為二級水源保護地，無法進行鉆孔引流，為克服這一技術(shù)難題，本項目通過引進SJP 粘度時變漿液等專利技術(shù)，對涌水段進行注漿堵水，達到消除安全隱患、快速通過突涌水層的目的。

2 工法特點

本工法主要采用一種新型注漿材料——SJP 粘度時變漿液，其是由SJP 灌漿材料加水泥漿組成，使用配比為水泥質(zhì)量的2～5%。具有加量小，效果顯著的特點，同時該材料為有機材料，符合環(huán)保要求，可行性高。配置成功的SJP 粘度時變漿液具有初配流動性好，在可泵期內(nèi)粘度隨時間逐漸緩慢增長，在10～50min 內(nèi)可調(diào)，可泵期后數(shù)小時內(nèi)達到終凝，同時后期結(jié)石體強度比同齡期普通水泥漿結(jié)石體高15～25%，結(jié)石率達到95%。

3 SJP 材料注漿堵水施工工法流程

施工工藝流程：鉆孔就位——成孔、安裝注漿塞——注漿——封孔待凝——檢測——下一道工序。

4 操作要點

4.1 施工順序

按配合比配置好漿液后，徑向注漿先施工邊墻、拱頂，再施工底板；突水裂隙超前帷幕注漿，鉆孔按照從外環(huán)到內(nèi)環(huán)加密進行鉆孔。

圖2 漿液檢驗與配合比驗證

4.2 鉆孔方法

根據(jù)涌水部位及涌水量進行有針對性的治理，治理施工方法如下：

（1）由洞內(nèi)向洞外布控，試驗區(qū)按照環(huán)間分序、環(huán)內(nèi)加密原則進行鉆孔灌漿施工。

（2）徑向注漿按照裂隙透水封堵灌漿設(shè)計方案和圖紙先對一序環(huán)進行鉆孔施工，鉆孔完畢先對邊墻進行灌漿，再對頂拱進行灌漿，最后對底板進行灌漿。

（3）超前裂隙透水封堵注漿，鉆孔按照從外環(huán)到內(nèi)環(huán)加密進行鉆孔、灌漿。

4.3 布孔及注漿

（1）鉆孔布置方法

在全斷面徑向注漿的防滲、堵水灌漿中，采用多排注漿，以梅花型錯開布置，每排按Ⅱ序布置。施工時單排先施工Ⅰ序孔，再施工Ⅱ序孔，逐排施工。當(dāng)Ⅱ序孔施工完還有涌水現(xiàn)象，采用局部注漿法進行局部治理。

（2）鉆孔參數(shù)設(shè)計

隧洞注漿堵水分為徑向注漿堵水和超前注漿堵水，以下設(shè)計參數(shù)以104國道連江至?xí)x安段改線工程為例。

1）徑向注漿裂隙透水封堵

結(jié)合現(xiàn)場實際情況，孔深5.Om偏小，6.Om比較合適。底板φ50孔實施困難，φ90～120孔、孔深8.Om比較合適。

2）超前注漿裂隙透水封堵

超前注漿環(huán)距、孔距各1m，一個掌子面放射狀布置110個孔，外擴角平均約8°，孔深30m（按隧道寬16m、高9m）。孔徑為φ90～120mm，鉆孔具體深度依據(jù)實際裂隙分布情況及涌水量進行調(diào)整。

鉆孔工程量：105mxll0孔=11550m，鉆孔工程量根據(jù)裂隙現(xiàn)場調(diào)整。

灌漿工程量：30mxll0孔=3300m，灌漿量以實際為準(zhǔn)。

4.4 涌水流量及涌水壓力測定

（1）涌水流量測量方法

堵水灌漿施工前會同設(shè)計、監(jiān)理工程師共同進行流量測試，方法如下：

集中出水量的測試方法：在出水點位置布孔，將分散的滲滴水匯流到鉆孔中，通過分流孔集中流出，在孔內(nèi)卡模袋塞，用量筒逐孔測定單位時間內(nèi)量筒的接水量，從而計算出集中出水孔流量的大小，然后取平均值。

（2）涌水壓力測量方法

流量測定完畢后，關(guān)閉所有分流孔模袋閥門，在集中出水孔模袋的外管上安裝壓力表，測定涌水壓力。

4.5 注漿參數(shù)設(shè)計

（1）注漿壓力

注漿壓力的選擇可以依據(jù)注漿實驗各種代表性地層達到擬定效果時的注漿壓力。施工時，綜合壓力的計算公式如下：

PZ= PQ±0.01Hr漿- O.O1PW

式中：PZ——綜合注漿壓力，MPa；

PQ——注漿孔口壓力，MPa；

H——注漿段長度，m；

r漿——漿液密度，g/cm3；

PW——涌水壓力，MPa。

十幾年了，我們先后來到這片谷地，切磋砥礪，數(shù)寒暑，共患難，雖然平日信念不一，藝業(yè)不同，彼此談話交往也寥寥可數(shù)，但心里卻是有默契在的，一份同生在天地之間的手足之情，溫溫?zé)釤幔饺盏挂灿X察不出，說起來，也像這北斗七星吧，散居在各自的一塊小天地，但是在浩瀚的天河中，它們是一起的，它們的轉(zhuǎn)動，帶來了天地的變化。

通常情況在全段面徑向注漿時，對于注漿壓力的設(shè)計主要控制Ⅱ序孔，最大注漿壓力1.5～2.OMPa。

（2）注漿量

根據(jù)注漿試驗獲得的單位米注入漿液量或水泥量計算：

Q= Lq/Nn

式中：Q——單孔漿液注入總量(m3)；

L——注漿孔長度(m)；

q——單位長度注漿段注入的漿液量(m3/m)；

n——漿液的解釋率(%)。

在一般性裂隙注漿中，注漿量應(yīng)該根據(jù)具體涌水和地質(zhì)情況而定，當(dāng)單孔注漿量過大，應(yīng)進行待凝并調(diào)整漿液配方，具體注漿量根據(jù)實際情況進行調(diào)整。

在斷層帶或大涌水量段注漿時，預(yù)計單孔注漿量較大，但具體施工時，注漿量應(yīng)該根據(jù)具體涌水和地質(zhì)情況而定。

（3）注漿段長度

由于全斷面徑向注漿的孔深較淺，根據(jù)《水工建筑物水泥灌漿施工技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定，全孔注漿，采用孔口卡塞全孔注漿方式。

4.6 堵水注漿質(zhì)量檢查

對于全斷面徑向注漿的效果檢查很簡單，主要能夠滿足如下兩個條件就可以確認注漿質(zhì)量合格：一是全部漏水點注漿后無漏水，或漏水量大大減少；二是井壁沒有再增加新的漏水點。如果出現(xiàn)新的漏水點，應(yīng)采用局部注漿法對新增漏水點進行二次注漿，直至洞壁無涌水點結(jié)束。

5 結(jié)束語

SJP材料注漿堵水施工工法在特長大斷面隧道中有著良好的堵水效果，適合進一步的推廣應(yīng)用。