隧道帷幕注浆实施细则(DOC)

莲花山隧道突泥、突水安全技术方案

1、工程概况

莲花山隧道横穿莲花山，属低山丘陵地貌，地表起伏较大，进出口地面坡度30°～50°，植被发育。进口位于饶平县东镇新村,出口位于潮安县铁铺镇洪厝铺村，附近为县X086，交通方便。进口里程为DK174+123，出口里程为DK181+771，中心里程为DK177+947，全长7648m，隧道最大埋深245m。全隧道设无轨运输斜井两座。

隧道围岩总体情况较好，以Ⅱ级围岩为主；在断层破碎带及其影响带范围内节理裂隙发育，岩体较破碎，为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩。其中Ⅱ级围岩4240m，占隧道总长的55.4%；Ⅲ级围岩620m，占隧道总长的8.1%；Ⅳ级围岩1730m，占隧道总长的22.6%；Ⅴ级围岩1058m，占隧道总长的13.8%。

2、地质构造

隧区地层岩性为燕山三期花岗岩，缓坡段风化层厚30～60m，陡坡段基岩出露，节理发育，主要发育石髻山断层。

石髻山断层：为区域压性断层，断层上下盘均发育在燕山期花岗岩中，与线路正交于DK178+680附近，产状N10°～20°W/75°～85°NE。断层附近有一鱼塘，经调查未发生漏水现象，山上沟水未发生断流现象。据钻探及物探揭示，

DK178+560～DK178+860段，受断层挤压影响，岩体局部破碎，多为强风化碎块状，可见绿泥石化，为断层破碎带；据抽、提水试验报告显示，破碎带含水量较小，根据物探资料，DK178+600～DK178+800段隧道洞身剖面电阻率ρS 值为111～293Ω.m，以极破碎岩体为主，夹部分破碎岩体，DK178+560～DK178+600，DK178+800～DK178+860隧道洞身剖面电阻率值262～493Ω.m，岩体破碎。

3、施工方法

根据设计图纸要求在DK178+680-DK178+810段采用超前帷幕注浆施工。采用孔口管和小导管注浆，钻孔长30m，孔口管采用直径89mm，壁厚5.5mm，作为止浆和孔口保护。注浆加固厚度控制在4.0m，全断面注浆则注浆孔全断面布置。为保证注浆效果和均匀性，注浆应分段进行。

3.1注浆目的

在岩溶水发育地段，当地下水大量排放可能影响当地生态环境时，采取“以堵为主，限量排放”的防排水原则。

注浆的主要目的是加固围岩，限制排水量，保证隧道洞室稳定，确保施工及运营安全，实现有控制排放，减少（防止）水资源流失。本方案设计排水量控制标准按注浆后每延米洞壁渗漏量不大于1～3m3/dm考虑，施工过程中应根据工程场区环境敏感程度、超前地质预报预测及揭示的地质条件予以调整。为达到目的，施工中可根据工点的具体工程地质、水文地质、条件选用以防渗、堵水、固结或回填为目的的一种或几种的组合注浆措施。

降低围岩的渗透性，消除或减少地下水的渗流量，降低工程扬压力或孔隙水压力，提高围岩的抗渗透变形能力，限制排水量。

（2）堵水

截断水流，改善工程施工、运营条件。

（3）固结

改善隧道围岩的力学性能，提高其整体性。

（4）回填

充填隧道围岩的孔洞（溶洞、溶槽）、缝隙（裂隙、溶隙），防止塌陷，改善结构的力学条件。

3.2注浆主要施工工艺及施工方法

3.2.1帷幕注浆是通过在掌子面钻注浆孔，再向孔内压注化学浆液，浆液挤出开挖断面及其周围一定范围内的岩缝中的水，保证围岩的裂隙被具有一定强度的浆体充填密实，并与岩体固结成一体，形成止水帷幕。

3.2.2采用孔口管和小导管注浆，钻孔长30m，孔口管采用直径89mm，壁厚5.5mm，作为止浆和孔口保护。注浆加固厚度控制在5.0m，全断面注浆则注浆孔全断面布置。

3.3帷幕注浆施工方案

超前帷幕预注浆，每一循环长度30m，开挖25m，预留5m止浆岩盘。固结范围：开挖轮廓线外4m。

3.4帷幕注浆部位

石髻山断层DK178+680-DK178+810

3.5.1注浆材料的选择及适用范围

水泥：42.5普通硅酸盐水泥

水玻璃：40Be’

水灰比：0.5:1～0.8:1

针对断层破碎带发育情况，拟采用以下两种不同的注浆堵水材料。

⑴单液水泥浆类浆液

单液水泥浆类浆液是以水泥为主，添加一定量的速凝剂，用水调剂成的浆液。它的主要特点是：凝结时间可根据实际需要随意调节，其变化范围为几分钟至几小时；浆液结石率可达100%，抗压强度可达5～10Mpa，抗渗性能好；工艺设备简单，操作方便，但难以注入0.2mm以下岩溶裂隙；浆液无毒性，对地下水和环境无污染，较之使用化学药剂为添加剂的浆液更安全；来源丰富，价格便宜；凝结时间相对较长。

根据注浆对浆液凝胶时间的要求，施工中在隧道内对不同浆液配比进行分组试验，取得不同凝胶时间下的配比，供注浆选用。

⑵水泥—水玻璃类浆液

水泥—水玻璃类浆液是以水泥和水玻璃为主剂，两者按一定比例采用双液方式注入，必要时加入缓凝剂（磷酸氢二钠）所形成的注浆材料。它的主要特点是：来源丰富，价格便宜；结石体抗压强度高，可达5～20Mpa，但后期强度由于水玻璃的作用易降低；浆液结石率为100%，结石体渗透系数10-3cm/s，抗渗性能好；但难以注入0.2mm以下岩溶裂隙；采用双液方式注入，施工工艺较单液复杂。

注浆施工时，浆液类型的选择原则是根据岩溶水赋存情况和涌水量大小而确定：当遇到断层破碎带或涌水量大时，选用单液或双液浆；以上两种注浆材料各有所长，在注浆过程中配合使用。

3.6注浆工艺和作业要点

3.6.1注浆工艺流程（见下图）

注浆施工工艺流程图

3.6.2注浆段长和注浆孔的布置

根据钻机性能，选用每循环注浆段长30米；帷幕注浆就是要使浆液扩散到注浆帷幕范围内的所有岩层裂隙中，所以注浆孔的布置要以浆液扩散不出现空白

3.6.3注浆方式

采用分段前进式注浆或全孔一次压入式注浆。当钻孔过程中未遇见泥夹层或涌水，就一钻到底，全孔一次压入式注浆；在钻孔过程中遇到泥夹层或涌水，立即停止钻孔，采取注一段钻一段的分段前进式注浆，直至终孔。