肖彬斌

（四川公路橋梁建設(shè)集團有限公司公路隧道分公司， 四川 成都 610200）

公路隧道工程建設(shè)中，一些地區(qū)的地形或者地質(zhì)情況相當(dāng)復(fù)雜，因而容易在施工過程中發(fā)生突水問題，如此一來必然會危害到相關(guān)工作人員的生命安全?；诖耍氪_保公路隧道施工正常進行，對于一些圍巖破碎與縫隙發(fā)育等地段，需要開展合理的堵水處理。

1 注漿理論分析及注漿堵水技術(shù)的適用性

1.1 目的和作用

整體而言，堵水防滲與加固增強乃巖土注漿的目的，可是根據(jù)詳細情況來說，一些以堵水為核心，一些以加固為目的。注漿作用在于：1.化學(xué)膠結(jié)。此乃化學(xué)作用，注入水泥漿液與化學(xué)漿液于地層中產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，促使巖土得到加強，最終提升巖土體強度之用。2.惰性充填。等到漿液凝固，充填巖土內(nèi)的縫隙等空隙，從而提升巖土體對外力的支撐性，有效改善巖土變形。3.擠密壓密。注漿階段，注漿壓力通常會擠壓地層，擠壓壓實小裂隙與孔縫，可以提升地層的密實性以及力學(xué)性能。

1.2 漿液注漿和滲透機理

漿液于地層內(nèi)一般是以紊流狀態(tài)為核心，伴隨注漿量持續(xù)增多，注漿規(guī)模增大，滲透斷面增加，造成壓力減小弱，減慢流動速度。深部地層內(nèi)，沉積漿液變?yōu)閷恿髋c阻滯流狀態(tài)，伴隨時間的延伸，漿液慢慢凝固，構(gòu)成強度較高的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，對漿液流動有阻止之用，并且還阻止了地下水流動。而注漿漿液滲透機理整理為機械、水化與漿液擴散作用充塞。機械充塞指在機械作用中漿液圍繞地層中的縫隙流動，這一作用對于漿液滲透性有一定的梯度特征。水化作用關(guān)鍵是以化學(xué)作用為核心，即材料和水在注漿中產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)。

1.3 適用性

涌突水乃公路隧道建設(shè)過程中無法避免的一種災(zāi)害，這種災(zāi)害會直接影響到施工安全和工程運營，因此需要使用注漿堵水技術(shù)治理涌突水災(zāi)害問題。第一，涌突水控制方式。公路隧道涌突水控制方式劃分成以下幾種：1.排，就是排除掌子面地下水，縮減地下水位。2.堵，這里的堵實際上是阻隔地下水流路，這么做旨在避免發(fā)生涌水現(xiàn)象。在開展公路隧道施工步驟的時候，首要采用的就是成本費用少，且施工容易便捷的排水法，可是如若地下水量非常大，又或地下水位減少難度大，那么必須要使用對應(yīng)的堵水方式。第二，適用范圍。于公路隧道涌突水排和堵方式的挑選上面，僅僅需要確定什么時候堵水就行。堵水比較常用的是注漿施工，經(jīng)過在地層中注入漿液，構(gòu)成固結(jié)土，可以合理削弱地層透水性，確保圍巖更加穩(wěn)定。經(jīng)過注漿堵水確保完全止水的可能性幾乎為零，這關(guān)鍵是經(jīng)過構(gòu)成一個弱透水將圍巖止水性能全面提升。當(dāng)相關(guān)工作人員遭到下面狀況的時候，理應(yīng)科學(xué)運用注漿堵水技術(shù)：地下水位減小對四周環(huán)境帶來不利影響；地下水量較大，圍巖滲透系數(shù)大于105cm/s；需減小作用于二次襯砌水荷載。

2 公路隧道施工中注漿堵水技術(shù)的運用探索

2.1 方案選擇

多種注漿方案和注漿適用條件均需要按照工程的實際情況進行有效選擇。其中，注漿方案與注漿適用條件分別為：1.全斷面超前注漿，適用條件是洞室V 級圍巖地段；超前探水鉆孔出水量應(yīng)大于每分鐘60L，同時還需要大于0.6MPa；前方的圍巖帶破碎，或者風(fēng)化情況比較嚴(yán)重。2.隧道四周帷幕注漿。適用條件是滿足別的全斷面注漿特征，隧道穿越長度小于25m；超前探水鉆孔單孔出水量應(yīng)當(dāng)控制在每分鐘60L。3.局部斷面超前注漿，其適合采用的條件就是斷面圍巖破碎，別的位置圍巖保持完整；超前探水鉆孔單孔出水量應(yīng)當(dāng)控制在每分鐘25L 左右。

2.2 運用關(guān)鍵點

首先，注漿工法。按照漿液凝固時間與特性等科學(xué)挑選注漿工法，關(guān)鍵涵蓋了以下幾類：1.靜壓注漿；2.高壓噴射注漿。第一種涵蓋了固結(jié)注漿與接觸注漿等，第二種涵蓋了單管與多重管等方式，詳細情況需要按照工程需求與規(guī)定，還有土質(zhì)情況進行選擇與使用。其次，注漿設(shè)施。公路隧道注漿設(shè)施有注漿泵與止?jié){塞、混合器與壓力表、閥門與鉆孔設(shè)備等配套裝置，按照實際需求進行科學(xué)配置即可。再次，注漿材料。按照工程地質(zhì)情況與施工目的科學(xué)挑選注漿材料。比如，巖層縫隙與孔隙，縫隙止水使用單液水泥漿與水泥等；孔隙止水使用丙凝與水玻璃等。松散砂層止水使用丙凝與木質(zhì)素等。特殊地層止水使用骨料和單液水泥漿。

3 案例分析

一隧道工程，左右線長度分別是7280m、7310m，與此同時，隧道端面的寬度設(shè)置為10.5m，高度設(shè)置5m。隧道圍巖體節(jié)理縫隙發(fā)育，具備了相當(dāng)多的斷層，故而水量大。隧道斷面和逆斷層相交，巖體破碎，工作人員在進行開挖的過程中產(chǎn)生了突水與塌陷情況，因此需要開展堵水加固工作。

3.1 注漿方案

按照斷層帶巖體特點和地下水高壓，富含豐富的水等特點，使用超前全斷面帷幕注漿方式。于隧道輪廓外構(gòu)成6m 環(huán)形帷幕加固圈，確保隧道后期施工正常進行。挑選水泥漿液與水玻璃液材料，科學(xué)采用三圈層注漿加固法，注漿孔設(shè)定形狀為梅花形，施工過程中始終堅持先外后內(nèi)，針對相同的圈層必須要嚴(yán)格遵循先下部孔，后上部孔。

3.2 注漿參數(shù)

1.漿孔設(shè)置：注漿孔必須要將隧道軸線作為中心，形狀設(shè)定為傘狀，環(huán)間距需要合理控制在1.5m 左右。而外偏角是15°，內(nèi)環(huán)與中環(huán)，以及外環(huán)注漿孔的長度是30/20/15m，設(shè)置115 個加固孔。2.材料。水泥漿液選擇使用425#一般硅酸鹽水泥，水玻璃液濃度設(shè)定為30 到40Be`,模數(shù)將其設(shè)置成3。而水泥漿液和木玻璃液體積比是1:1.1，水玻璃液稀釋到35Be`。3.工程施工參數(shù)。注漿加固孔開孔 130mm，鉆孔深度在3m 后展開設(shè)置，并且還需要固結(jié)孔口管，管中施工 91mm 注漿加固孔，而單孔注漿擴散半徑必須要比2m 大，防止小于2m。通過計算明晰工程注漿壓力。帷幕加固注漿漿液凝固為200s，水泥漿液與水玻璃液流動速度是每分鐘16L左右；施工設(shè)置注漿壓力與流量以后，不斷注漿15 分鐘以后暫停注漿施工。

3.3 施工工藝

1.準(zhǔn)備工作。進行施工以前，需要檢查好設(shè)施設(shè)備，做好注漿系統(tǒng)安裝與試運行，保證設(shè)施設(shè)備與工作人員都到位以后才能進行注漿施工工作。2.工程施工流程。此次工程采取的是全斷面注漿方式，施工步驟就是先外后內(nèi)圈進行施工，相同圈層則需要保證先下部孔，后上部孔，使用后退式注漿和前進注漿相融的施工方式。第一，前進注漿，每一次鉆井5m，注漿5m；第二，后退注漿，一次性做好全孔鉆進工作，根據(jù)每5m 為一段從孔底部到孔口開展分段注漿法。3.施工關(guān)鍵點。鉆孔注漿施工步驟就是：第一，鉆孔開孔；第二，進行孔口管安裝設(shè)定；第三，鉆到設(shè)計的深度；第四，進行清孔；第五，進行壓水試驗；第六，制作準(zhǔn)備漿液；第七，進行注漿施工；第八，注漿施工完成，將管路清潔干凈即可。此次工程開展注漿施工以前，于掌子面掛網(wǎng)噴射20cm 的混凝土構(gòu)成封閉層，避免地下水涌出來。注漿漿液場地配置，漿液必須要先放置半小時左右，而場地相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)做好詳細記錄施工的情況，例如孔深與孔徑、漿量與漿液等，以此及時調(diào)節(jié)漿液配比與施工參數(shù)，保證施工工作正常進行下去。

4 結(jié)束語：

注漿堵水技術(shù)能夠有效改善圍巖物理力學(xué)性能，得到比較好的堵水加固圍巖之效。因此，公路隧道施工過程中，必須要按照超前碳水情況科學(xué)挑選注漿方案，選擇合適的材料，積極開展鉆孔注漿施工，保證達到預(yù)期中的施工成效，給后續(xù)施工安全打下扎實的基礎(chǔ)。