摘要：通過研究隧道斷層破碎帶的地質、水文性質，對高壓富水區采用帷幕注漿施工技術方案，通過對注漿參數、工藝、結束標注、檢測手段的應用介紹，提出適用該地區相同地質隧道高壓富水區注漿方案，每個注漿循環縮短為12天，且處理效果滿足設計、施工要求。
　　關鍵詞：高壓富水，隧道，帷幕注漿，施工技術
　　1、 項目概況
　　廣昆鐵路新溫泉隧道洞身橫穿高原低山丘陵剝蝕區，隧道的最大埋深約70米，長2165m，屬長隧道，隧道凈空采用15×12.5m。隧道進口處兩側均有沖溝發育，據調查，該兩溝內常年流水，且降雨后其流量會增大很多，具有暴漲暴落的特點。在隧道進口至LK42+200地段，F8斷層傾向NW，傾角70°～80°，斷層寬度約120m。圍巖以全～弱風化泥質粉砂巖、砂巖為主，夾泥巖，受斷層F8影響（圖1），巖體風化強烈，巖石極破碎，裂隙極發育。勘察時地質鉆孔注水試驗估算正常涌水量約為102.75m3/d，隧道埋深58m~93m，受斷層F8影響，屬于高壓富水區，對隧道開挖影響很大，尤其在夏季施工，可能造成涌水危險。注漿處理主要集中在斷層破碎帶內的高壓富水區。
　　2、 帷幕注漿施工技術
　　由于該段落較長，強~弱風化巖體破碎，且原巖夾泥巖為極軟巖，結合超前地質預報結果，最后經項目部研究決定采用全斷面帷幕灌漿技術對DK1025+950～DK1026+090段圍巖進行治堵處理，每循環處理長度為30m，開挖25m后預留5m作為止漿巖盤，本段落處理分為4個循環，第一次注漿前在掌子面前噴射30~40cmC30混凝土，用以封閉掌子面周圍巖體。
　　2.1漿液擴散半徑及注漿孔布置
　　根據厚壁筒公式，采用第四強度理論計算，并類比其他工程項目，最終確定漿液擴散半徑為隧道開挖輪廓線外不小于3m。注漿孔環向間距不小于50cm。（圖2）
　　2.2注漿材料和壓力
　　注漿材料選用超細水泥，由于帷幕段基巖裂隙發育強烈，且帷幕漿液擴散半徑不小于3m，所以選用W：C為1.0。注漿壓力的大小與巖石的完整性程度、注漿孔深度、涌水壓力、注漿材料等有關。本項目結合部分注漿試驗，最終確定注漿壓力不低于2.5Mpa，且隨著鉆孔的深度加深，注漿壓力逐漸增大。
　　2.3注漿孔徑和孔口管埋設
　　該工程采用鉆孔直徑108mm的鉆頭開孔，終孔孔徑采用89mm。注漿孔孔底間距控制在4.0m左右。成孔施工開始關鍵控制好外插角，也即使鉆機成孔方向和設計注漿孔方向一致。開始段遵循“低壓、慢速”原則，當鉆孔進尺在2.5m左右，停止進尺，退出鉆桿，預備埋設孔口管。孔口管安裝是否妥當是注漿成敗的關鍵。本處理段由于地處高壓富水區，快速安裝是關鍵。孔口管采用￠108無縫鋼管，長度2.5~3.0m，使用機械順鉆孔錨入巖體至少2.0m，孔內涂環氧樹脂錨固劑，增強管體周圍的密閉性。與注漿機連接接口部位采用抱箍連結。（圖3）
　　2.4鉆孔注漿
　　孔口管安裝完畢后，繼續就位鉆機采用￠89進行鉆進，鉆孔達到設計深度后開始進行注漿。注漿方式采用前進式，鉆一段注一段，每段長度控制在7~10m，直到完成。鉆孔注漿的關鍵部分：①鉆孔位置及外插角糾偏控制；②開始注漿漿液由稀到稠，注漿量先大后小；③鉆孔和注漿順序應由外向內，同一圈孔間隔施工；注漿時如遇竄漿或跑漿，采用間隔一孔或幾孔注漿方式；周邊帷幕注漿方式應根據圍巖性質和涌水量大小確定采用前進式或后退式注漿；一個孔段的注漿作業一般應連續進行到結束，不宜中斷，應盡量避免因機械故障、停電、停水、器材等問題造成的被迫中斷，對于因實行間歇注漿、制止串漿冒漿等有意中斷，應先將鉆孔清理至原深度以后再行復注[1]。
　　3、 處理效果檢測
　　3.1注漿完成標準
　　滿足注漿結束的條件可以從注漿量、檢查孔涌水量、巖芯漿液充填情況等方面入手。注漿總量可按下式計算：Q=πR2Lnαη（式中，Q為單孔注漿量，m3；R為漿液擴散半徑m；L為注漿孔長，m；n為地層的裂隙,取2%～4%；α為漿液在巖石裂隙中的充填系數，視巖石情況取0.3～0.9；η為漿液消耗率，取1.1）[2]。結合地層實際開挖情況計算注漿總量，操作過程中按照0.5~0.8m3/m控制注漿量，最大值不超過理論值的1.5倍。現場檢查孔涌水量小于0.2L/min為宜。檢查孔鉆取巖芯，觀看外表及內部結構，以漿液充填密實為宜，方可結束本孔注漿工作。
　　3.2檢測方法
　　高壓富水地段進行帷幕注漿處理，目的有堵水和加固雙層作用，所以在處理效果檢測時主要針對注漿密實度和涌水量這兩方面展開。主要采用鉆芯法和物探法兩種手段進行綜合評價。
　　3.2.1鉆芯法
　　檢查鉆孔采用￠89mm鉆具鉆進，鉆孔深度按照本循環開挖深度控制，鉆孔外插角按照設計角度執行，抽檢率采用斷面注漿孔數量的6%~8%控制。鉆進采用清水鉆進，鉆探過程觀測翻出液體顏色，漿液的稠稀變化，并做好變化位置。待鉆出巖芯后，查看巖芯采芯率是否大于85%，觀察巖芯表面及機械破碎后漿液填充密實性。最后在成孔后放置15min內后的涌水量，若大于0.2L/min則注漿效果沒有達到要求。應及時進行補漿，注漿壓力保持在2Mpa左右。通過對第一循環的5個檢查孔采芯率、涌水量抽查分別為：82%、0.22L/min；90%、0./17L/min；84%、0./17L/min；78%、0./19L/min；86%、0./18L/min，合格率達到80%，處理效果顯著，基本能夠滿足施工技術要求，為后邊3個循環的帷幕注漿施工提供了指導。
　　3.2.2.TSP地質預報
　　地震波在設計的震源點用少量炸藥激發產生，當地震波遇到巖石波阻抗差異界面(如斷層、破碎帶、巖性變化、溶洞和地下水等)時，部分地震信號反射回來，部分信號透射進入前方介質。反射的地震信號被高靈敏度的地震傳感器接收。數據通過TSPwin軟件處理，得到深度偏移圖譜，便可了解隧道工作面前方地質體的性質、位置及規模[3]。通過對第1循環（LK42+030—LK42+060段）粉砂巖巖體注漿前和注漿后預報結果進行對比分析。（表1）
　　項目 注漿前 注漿后
　　縱波 正負反射層雜亂，以負反射為主 正負反射層較少，以正反射為主
　　橫波 正負反射層多，以負反射為主 正負反射層少，以負反射為主
　　由表1深度偏移圖像在注漿前和注漿后反映：帷幕注漿后，砂巖整體性大幅提高，注漿效果顯著，破碎帶的富水性大幅度降低，與檢查鉆孔的抽芯結果基本相符。
　　4、 結論
　　（1） 沉積粉砂巖地層的帷幕注漿不僅在富水區堵漏起到了明顯作用，而且在巖體加固方面也起到了效果，改善了原有巖體的整體性。
　　（2） 帷幕注漿施工過程若遇到深孔問題注意成孔過程中對鉆孔傾斜度的嚴格控制；出現跑漿、漏漿等現象，采用低壓、稠漿、低速、限量、間歇注漿方式。如涌水嚴重，立即采取水泥-水玻璃雙液法進行配合比試驗和實施。
　　（3） 帷幕注漿施工技術與地質條件、水文條件、施工設備緊密相關，只有詳細分析以上幾方面，隨著條件的變化不斷調整技術參數，注漿施工質量得以控制，處理效果才能滿足要求。
　　（4） 本隧道F8富水斷層泥質粉砂巖夾泥巖地層，帷幕注漿統計平均一個注漿循環在12天左右，為本區域其他同地質條件隧道帷幕注漿的實施提供可靠依據，處理效果顯著，滿足設計、施工要求。
　　
　　
　　參考文獻：
　　【1】 來弘鵬，謝永利，楊曉華．地表預注漿加固公路隧道淺埋偏壓破碎圍巖效果分析[J]．巖石力學與工程學報，2008，27（11）；
　　【2】 黃旭升．甬臺溫客運專線黃毛山隧道帷幕注漿施工技術[J]．混凝土與水泥制品，2010，03（6）:20~22；
　　【3】 許振浩，李術才，張慶松，劉斌，張霄，葛顏慧．TSP超前地質預報地震波反射特性研究[J]．地下空間與工程學報，2008年8月第4卷第4期：641~644；