隧道工程施工中注浆堵水技术解析

隧道工程施工中注浆堵水技术解析

尹斐

烟台市政府投资工程建设服务中心  山东省烟台市  264003

摘要：注浆技术是隧道施工过程中常用的一种辅助工艺，其于处理地下水、加固底层方面均发挥着至关重要的作用，是保障施工安全，提高施工质量的重要施工工艺技术。高速铁路隧道施工可能会受到当地地质、气候、水文、岩层情况等影响，在施工过程中很容易出现涌水事故，给隧道施工的质量、施工进程、工程安全等造成负面影响。因此，施工单位应根据隧道施工的具体情况，选择合适的注浆堵水技术，有效规避该问题的发生，为施工安全提供坚实保障。基于此，对隧道工程施工中注浆堵水技术解析进行研究，仅供参考。

关键词：注浆技术；技术要点；适用性

引言

对近年来我国公路隧道出口的分析可以发现，由于部分地区地质条件复杂，在施工扰动下容易引起洪水、滑坡等事故，威胁施工业主的生命安全。因此，为了确保公路隧道的顺利发展，有必要对部分岩石破裂、发育裂缝和严重水患进行科学合理的排水和阻塞水处理。本文将预压含水技术作为进行具体分析的主要研究对象。

1注浆堵水技术的适用性

涌突水是公路隧道施工中不可避免的灾难，直接影响到施工安全和技术运行。因此，有必要利用挤压技术来控制突水。第一，水流控制方法。隧道突水控制方法分为:1 .排水，即消除隧道前端的地下水，降低地下水水位。2 .阻塞，这里的阻塞实际上阻塞了地下水流道，以防止水流涌出。在公路隧道施工步骤中，首先采用低成本的排水方法，施工简单方便。但是，如果地下水量很大或很难降低地下水水位，则必须应用相应的堵水方法。二、适用范围。公路隧道排水堵水方法的选择，只需确定何时堵水即可。注浆施工常用于堵水。灌浆后形成固结土，层透射性可适度减弱，围岩可较为稳定。通过灌水完全停水的可能性几乎为零，关键在于通过形成弱透水性全面提高围岩的水位性能。当有关工人面临以下条件时，科学应用注浆堵水技术是合理的:地下水位下降对环境产生不利影响；地下水量大，围岩渗透系数大于105cm/s；有必要减轻二次衬砌上的这种衬沏水荷载。

2涌突水主要控制方法

隧道突水主要有两种控制方法:(1)“排”，即从隧道前端排水地下水，以降低周边地下水水位；(2)“堵”，即阻塞地下水流道，抑制水流道。公路隧道施工采用了大多数低成本、方便施工的排水方法。但是，如果地下水大量存在或地下水水位难以下降，应采用相应的蓄水方法。事实上，根据相关工程实践，组合控制方法，即“排水”与“堵塞”相结合，在隧道中具有较好的控制效果。

3注浆方案设计与技术

3.1设备选型及浆液配制

注浆堵水的主要设备是土洞钻具、双液注浆机、双层搅拌机和空气充气岩石钻具。挤压材料主要包括水泥胶泥、砂浆、水玻璃和锚固剂。根据注水类型，浆的灌浆主要采用单排和双排。双重床主要用于立即堵水，而单污泥主要用于堵水线性水或低水量压力水。浆比如下:水泥单壳质量比为1′1，水玻璃为35树度，双层床水泥砖体积比为1′0.5 ~ 1′0.25，锚固剂主要用于堵水前裂缝和灌浆期间堵缝排水。成功注水的关键是生产上述两种中水溶液。根据现场围岩的具体情况，水泥砂浆应加入少量微膨胀剂和固体堵塞剂。

3.2选取注浆材料时应当注意

（1）注浆材料流动性好、可注入细小裂隙或粉细砂层中；（2）注浆材料的稳定性要好；（3）注浆反应时间可调控；（4）浆液应当是无毒、无臭，不污染环境，对人体无害；（5）安全性高、阻燃；（6）注浆材料应有较好的抗压强度、抗拉强度，以及较强的抗渗性；（7）注浆材料应耐老化性能好，耐腐蚀。因此，本次施工使用的注浆材料为普硅水泥和水玻璃，对施工现场的涌水量、裂隙进行筛查，结合施工场地的温度、地势情况等，并对浆液的配置比例进行多次实验后，将浆液的配置比例规定为：水灰比例=0.8:1，水泥与水玻璃的体积比例=1:0.4，加入水泥质量3%的磷酸氢二钠作为缓凝剂。

3.3注浆孔的布设

裂隙水的分布是平面线性水，由单管注浆处理。柱状水是以水位的形式存在的。当水量少时，用简单的浆料测量法处理；当水量较大时，采用单浆和双浆再灌注相结合的方式处理，结合帷幕灌浆来止水和止水。挤压管由φ无缝φ42mm钢管组成。通常，长度控制在3 ~ 5m。凹槽孔间距控制在0.5 ~ 1.5m，挤压管道坡度控制在45左右。当挤压压力达到2 MPa时，挤压量小于100 l / min，压力迅速增大，可以停止挤压，最大挤压压力不得超过3 MPa。挤压后，如果总含水量小于2 m3 / h，且某一地点的含水量小于0.6 m3/h，则可停止注浆。

4施工技术要点

4.1管道防水

拱墙环向盲管(直径中50mm，外包土工布的双壁打孔波纹管)沿初支环向设置，打孔侧与初支面密贴,每隔1.2m使用条状防水板与初支面通过钉子固定。拱墙环向盲管一般地段纵向间距12m，富水地段纵向间距6m，与仰拱纵向透水盲管连接，保证连接牢固。纵环向盲管、泄水管、排水管应按设计连通，管体间应采用变径三通连接，组成完整的排水系统。拱墙环向塑料排水板安装在每板衬砌纵向盲管流水下坡端，距盲管弯头按50cm控制，每板衬砌按设计要求设置2环塑料排水板。环向施工缝按全防水考虑，不在施工缝处设置塑料排水板。

4.2实用性强

帷幕注浆堵水技术主要通过注浆加固巷道围岩，使围岩形成止水岩层，可起到堵水作用，强化巷道围岩，具有较强的实用性。良好的堵水效果。帷幕注浆堵水技术主要采用化学注浆材料侵入围岩裂缝，连接堵塞裂缝，对围岩进行二次重组，提高围岩的密封特性和抗压强度，有效堵水具有良好的水头效果和安全性。隧道施工的影响不大。受采矿影响，巷道前围岩和煤破碎，形成新的松散裂缝，但新松散裂缝的传播面积小于注浆加固。

4.3准备工作

施工前必须检查设施设备，安装和测试挤压系统，并确保设施和人员在施工前到位。2 .工程施工工艺。整个挤压方法应用于本工程，施工步骤为从外到内施工。对于同一个环层，必须确保在底孔之后首先跟随顶孔，并在设计中使用反向注浆和正向注浆。第一，向前挤压，每次钻孔5m，注浆5m；二是后注浆，一次做好钻孔整孔，每5 m进行一次从孔底到开口的断面注浆。3 .设计要点。钻孔挤压的施工步骤如下:第一，钻孔打开；第二，调节挡板管安装；第三，钻孔至施工深度；第四，清洁孔；第五，进行水压试验；六、浆的制备；七、进行注浆施工；八角施工完成后，清理管道。本工程施工前，在隧道壁上喷了20厘米混凝土，形成封闭层，以防地下水破裂。填筑施工现场配置时，首先要放置泥浆约半小时，施工现场相关人员应详细记录孔深、直径、泥浆量、泥浆量等施工情况。及时调整污泥比和施工参数，确保施工正常进展。

结束语

隧道施工中，部分地区的地形或地质条件相当复杂，因此施工过程中容易造成突水，不可避免地危及有关人员的生命安全。因此，为了保证公路隧道的正常施工，有必要对周围岩石断裂和裂缝的部分路段进行适当的蓄水处理。

参考文献

[1]周永军,王星,巨萌,高鹏飞,张鹏.隧道涌水治理全断面双浆液帷幕注浆堵水技术[J].云南水力发电,2021,37(04):58-62.

[2]金煜堃.隧道穿越富水软硬岩层接触带的创新注浆堵水技术[J].石家庄铁路职业技术学院学报,2020,19(04):12-17.

[3]封雅飞.高压富水区山岭隧道施工注浆堵水技术应用[J].江西电力职业技术学院学报,2020,33(04):17-18.

[4]申玉生,廖雄,陈爱国,黄永鹏,张静.高压富水区山岭隧道施工注浆堵水技术研究[J].公路交通科技,2019,36(06):65-72.

[5]覃冠霖.预注浆堵水技术在公路隧道施工中的应用探讨[J].西部交通科技,2018(08):173-178.