最新圆梁山隧道全断面注浆技术
全断面5m超前预注浆和洞口长管棚穿越隧道洞口软弱围岩施工技术
全断面5m超前预注浆和洞口长管棚穿越隧道洞口软弱围岩施工技术摘要：本文介绍了某隧道洞口地段存在软弱围岩时，采用全断面5m超前预注浆、φ108洞口长管棚两者相结合的施工工艺成功穿越了该软弱围岩地段的施工方法。
该施工方法通过全断面5m超前预注浆来控制地下水流量，以及利用管棚跟管钻进施工工艺一次成孔的特点，在保证施工安全的前提下，保障了施工进度，获得了极大的的技术效益、经济效益和社会效益。
关键词：隧道；超前预注浆；长管棚；钻孔；注浆1.工程简介新建铁路珠三角城际轨道交通广佛环线广州南站至白云机场段，GFHD-2标东环隧道，单洞双线，矿山法施工，全长为891.42m。
隧道进口里程DSK44+360，位于广州市白云区钟落潭镇沙亭村；出口里程DSK45+251.42，位于广州市白云区钟落潭镇白沙村；按出口掘进来组织施工，隧址位于飞来岭。
地貌属于丘陵区域，地形起伏较大，植被覆盖茂密，最大埋深约95m。
2.施工方案东环隧道出口段的地层岩性：第四系全新统坡积层(Q4e1-dl)粉质黏土，砂砾岩全风化W4，砂砾岩强风化W3，因为砂砾岩在天然状态下物理力学性质比较好，但是它的水理性质较差，遇水容易崩解软化，被水浸泡时易发生崩解和流砂，甚至塌方。
而广州地区夏季受副热带高压及南海低压槽的影响，常吹偏南风，暖湿气流盛行，气候高温多雨；隧道的开挖极可能导致地表水流失，引起突水涌泥，为此采取“以堵为主，限量排放”的原则，通过超前预注浆来控制地下水流量、提高围岩的强度、自稳和止水能力；最终隧道洞口段采用全断面5m超前预注浆和洞口长管棚相结合的施工工艺，确保施工安全。
2.1 全断面5m超前预注浆方案全断面5m超前预注浆方案，注浆长度为45m，分为2个循环施工，第一循环的注浆长度为30m，开挖25m，保留5m的止浆盘，第一循环采用2m厚C20砼止浆墙，第二循环的注浆长度为20m。
设计的注浆范围为开挖轮廓线外5m，注浆孔的扩散半径按照2m来布置，孔底间距按照3m来布置，全断面7环共设置125个注浆孔；根据现场开挖后的地质情况分析，在保证掌子面的围岩稳定的前提下，将围岩加固加强，结合四部交叉中隔壁（CRD）法开挖，保证可以能穿越洞口软弱围岩段。
隧道全断面注浆加固施工技术
隧道全断面注浆加固施工技术当隧道穿越富水地段时，为确保施工安全，应采用全断面注浆加固或半断面注浆加固。
1.全断面加固方案全断面注浆纵向长度一般为12 m，径向加固范围为隧道开完工作面及开挖轮廓线以外4 m。
为减少注浆盲区，在前8 m注浆盲区内增设补浆孔。
2.注浆材料注浆材料以普通水泥一水玻璃双液浆为主，以普通水泥、超细水泥单液浆为辅。
普通水泥为42.5R硅酸盐水泥，水玻璃浓度为35°Bé，模数为2.4～2.8。
3.注浆参数选择双液注浆。
水泥浆水灰比1∶1，即15袋水泥搅拌1 m3浆液，消耗750 L 水。
水玻璃浆浓度为30～35°Bé，实际注浆过程中，根据浆液变化及压力变化情况，可适当调浓或调稀一级，以确保施工质量，施工过程做好施工记录。
注浆压力设计值根据断面、地面隆起情况取3～5 MPa，注浆时要严格控制压力，防止因地面隆起而破坏地面结构。
根据现场监测情况，可适当调整注浆压力。
4.注浆有限扩散半径注浆有限扩散半径R=1.5 m。
5.注浆结束标准按设计要求达到注浆压力，并持续30 min，且进浆量明显减少。
6.封闭死角注浆检查孔不出水后，在断面底部按断面45°方向进行死角注浆封闭。
7.注浆作业注浆采取从下向上、间隔跳孔、先外圈后内圈的顺序进行。
8.注浆工艺流程（1）施工准备根据现场情况，焊接搭设钻机平台。
平台结构为双层工字钢结构，每层高度为3.2 m，其他尺寸根据现场和钻机布置需要而定，保证平台强度以便架立钻机打孔，确保安全。
（2）测量放线及标定孔位施工前，测量组根据设计图纸放出断面中心点，现场按设计要求在掌子面上标出开孔位置，采用罗盘仪确定注浆外插角，调整钻机至满足设计钻孔方向要求。
（3）开孔钻机采用低压力、满转速，直径为130 mm的钻头开孔，钻深2 m，退出钻杆，安装孔口管。
（4）安装孔口管及高压闸阀开孔完成后，在孔口上安装孔口高压管及高压闸阀。
圆梁山隧道2#溶洞段施工技术
圆梁山隧道2#溶洞段施工技术
陈建
【期刊名称】《隧道建设》
【年(卷),期】2005(025)006
【摘要】渝怀铁路23标段圆梁山隧道2#溶洞位于毛坝向斜的高压富水段,水平剖面纵向宽度50m,在部分泄水的条件下测试水压为3.013MPa,且溶洞内富含粉细砂.本文主要介绍2#溶洞段顺利地实现全断面贯通的开挖施工技术.
【总页数】4页(P47-49,56)
【作者】陈建
【作者单位】中铁隧道集团渝怀指挥部,酉阳,409800
【正文语种】中文
【中图分类】U45
【相关文献】
1.圆梁山隧道平导2#溶洞施工技术 [J], 刘国良
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隧道全断面注浆技术
圆梁山隧道全断面注浆技术摘要：圆梁山隧道是渝怀线上最长的铁路隧道，隧道出口掘进至PDK355+020时遭遇岩溶涌水突泥，导致开挖面被淹，严重影响了正常施工，通过地质钻探等综合预测预报手段并结合涌出物分析，决定采用全断面预注浆技术进行封堵，有效地堵住了地下水，并对围岩进行了加固，恢复了正常施工。
关键词：隧道岩溶涌水突泥全断面注浆1 概述圆梁山隧道全长11068m，是新建铁路渝怀线上最长的单线隧道，隧道主要穿越毛坝向斜和桐麻岭背斜，其中毛坝向斜高压富水区总长2200m，向斜翼部最大埋深780m，核部最小埋深550m。
该段岩溶和岩溶水异常发育，岩溶、高压富水是地质难题。
根据设计资料，毛坝向斜段正常涌水量为55000m3/d，最大涌水量83000m3/d，且洞身处存在4.6MPa的高静水压力。
毛坝向斜高压富水区大量排水将会引起地下水位大幅度下降，甚至可能被疏干，直接影响居民的生产、生活用水，也可能引起局部地面的塌陷或开裂。
为了减少隧道修建对周围环境的影响。
针对圆梁山隧道高压富水区采取了“注浆堵水，限量排放”的施工原则。
2 开挖面超前地质探测及涌出物分析为确保圆梁山隧道的安全优质、快速顺利施工，有效地采取施工方案，选择合理的注浆方法，在圆梁山隧道施工中采取了多种地质超前预测预报手段，如超前探水孔钻探、红外线、TSP地质雷达超前地质预测预报和地质素描等手段，通过对地质预报信息的综合分析，可以比较准确地判明前方地质情况。
2.1 探测过程圆梁山隧道出口端平导掘进到毛坝向斜高压富水区后，独头掘进达7133m，并在PDK355+058处开始进行反坡开挖，为了确保施工安全，每30m进行一次超前钻孔，以探明前方地质情况，圆梁山隧道出口端平导开挖至PDK355+019时，于2003年6月27日6点开始在掌子面采用MKD-5S地质钻机进行常规超前探测工作。
超前探孔布置如图1所示。
图1 探水孔横断面布置图2 注浆段地质情况示意Fig.1 Layout of water-exploring holes Fig.2 Geologic pro grouting segment 在探水孔施作过程中，探1＃在整个钻进过程中，岩粉为深灰色颗粒，有白色方解石颗粒，有刺激性气体逸出；钻至3m处为破碎岩层，宽度约0.2～0.3m，钻孔内有水涌出，涌水量为20m3/h，充填有黄泥；8～40.6m岩粉为深灰色，较坚硬，局部有破碎灰岩，发生卡钻。
注浆法施工技术概述
12.1.1浆液扩散原理
注浆施工时，浆液在地层中的作用方式主要表现为四 种：
◆渗透扩散 ◆裂隙填充
◆劈裂扩散 ◆挤压填充
渗透扩散 劈裂扩散 裂隙填充 挤压填充 浆液在地层中扩散机理模式图
渗透扩散
(广州地铁一号线某区间中粗砂 层采用超细水泥-水玻璃双液浆 注浆施工注浆固结体图片)
●在中粗砂层、砂砾石层、砂卵石层中采用超细型注浆材料；在干的或潮 湿的粉细砂层中采用改性水玻璃进行注浆施工，如果扩散半径选取的不大， 注浆压力选取的不高时，浆液在地层中一般表现为渗透扩散。否则，会产 生劈裂扩散，甚至挤压充填。
浆液有效扩散半径
扩散半径—浆液在裂隙流动扩散的范围 有效扩散半径—浆液充塞胶结后起堵水或加固作用的有效
范围，与地层渗透系数、裂隙大小、注浆压力、凝胶时间、 注浆时间及浆液注入量等成正比，与浆液的黏度及浓度成 反比 浆液的凝胶时间
凝胶时间必须大于注浆时间
12.4 施工程序及施工要点
基本工艺
（1）浆液粘度低、流动性好、可注性好，能够进入细小隙缝和粉细砂层； （2）浆液凝固时间能够在几秒至几小时内任意调节，并能准确地控制； （3）浆液固化时，无收缩现象，固化后有一定粘结性，能牢固地与岩石、 混凝土及砂子等粘结 。 （4）浆液的稳定性好，常温、常压下较长时间存放不改变其基本性质，不 发生强烈的化学反应； （5）浆液无毒、无臭，不污染环境，对人体无害，属非易燃、易爆物品； （6）结石体耐老化性能好，能长期耐酸、碱、盐、生物细菌等腐蚀，并且 不受温度、湿度的影响； （7）浆液配制方便，操作容易 掌握，原材料来源丰富，价格便宜，能够大 规模使用。
浆液总注入量— 一个注浆孔的受注段注入的浆液量。以浆 液扩散范围为计算依据。
注浆时间
隧道全断面固结灌浆施工方案及流程
隧道全断面固结灌浆施工方案及流程下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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圆梁山隧道高压富水区径向注浆技术研究
圆梁山隧道高压富水区径向注浆技术总结与研究1 概述圆梁山隧道是渝怀铁路线上最长的隧道，隧道全长11068m。
圆梁山隧道毛坝向斜段DK353+200～DK354+400长2200m为高压富水区。
高压富水区预计涌水量为83000m3/d，静水压力为4.42～4.6MPa。
为保证圆梁山隧道施工安全，以及隧道完成后的施工质量，针对圆梁山隧道高压富水区，施工中采取“注浆堵水、限量排放”的施工原则。
根据高压富水区的不同地质条件特点，施工中选择采用超前预注浆和径向注浆两种主要注浆方式进行注浆加固堵水。
根据铁道部第二勘测设计院设计图纸，在圆梁山隧道毛坝向斜高压富水区地段设计中，超前预注浆正洞为1090m，平导为1060m；径向注浆正洞为1110m，平导为1140m。
正洞径向注浆占50.5%，平导径向注浆占51.8%。
在现场实际注浆堵水施工中，径向注浆所占的比例更大。
因而径向注浆是圆梁山隧道建成后做到“注浆堵水、限量排放”的关键环节。
2 径向注浆方案实施的边界条件注浆方案选择的合理与否对施工速度和施工进度会造成很大影响。
实施全断面超前预注浆要占用掌子面，这样掌子面就没有开挖进度，而实施开挖后径向注浆基本不会对掌子面开挖形成影响，因而当地质条件适合径向注浆时应选择径向注浆措施。
根据圆梁山隧道施工经验，确定实施径向注浆方案条件的目前最可靠方法是超前探孔。
通过利用超前探孔，判定水流方向，测算总涌水量，确定裂隙发育段和裂隙发育度，从而判析出前方地层在开挖后是否能够自稳，是否存在着大量涌水、涌砂的可能，是否能保证涌出水量不会对施工造成太大的影响，并确定在开挖施工完成后是否能对涌水量进行控制。
经对圆梁山隧道高压、富水区施工的研究分析。
当前方地层为富水岩裂隙构造时，只要总涌水量不超过300m3/h。
那么将不会对正常开挖施工造成太大影响，完全可以通过采取径向注浆措施进行注浆堵水。
2.1探孔布置为了较准确地判定水流方向和对总涌水量进行预测，按图1设计进行探孔布置。
隧道帷幕、全断面注浆专项施工方案
隧道帷幕、全断面注浆专项施工方案一、项目背景隧道工程在现代城市建设中起着至关重要的作用，然而隧道施工过程中常常会遇到岩层松软、地下水涌入等问题，这给隧道的安全施工造成了极大的困难。
为了解决这一问题，设计了隧道帷幕、全断面注浆专项施工方案。
二、施工方案1. 隧道帷幕施工1.1 施工原理隧道帷幕施工是利用帷幕钻机在隧道施工前方进行注浆加固，形成一个稳固的隧道帷幕。
帷幕钻机通过旋转、注浆等方式将水泥浆注入周围土层中，从而增加土层的承载能力，防止隧道施工过程中地下水和泥土涌入。
1.2 施工步骤1.选址布点：根据隧道的实际情况确定隧道帷幕施工的位置和布点。
2.孔位钻孔：使用帷幕钻机在选定位置进行孔位钻孔。
3.注浆加固：通过帷幕钻机将水泥浆注入钻孔中。
4.监测数据：对注浆后的帷幕进行监测，确保施工质量。
2. 全断面注浆施工2.1 施工原理全断面注浆施工是在隧道完工后，对整个隧道断面进行注浆加固，以增加隧道的整体稳定性和抗渗能力。
2.2 施工步骤1.清理隧道表面：清理隧道内表面的杂物和污泥，保证注浆效果。
2.钻孔注浆：在隧道断面各处进行钻孔，然后注入水泥浆。
3.施工完工：等待水泥浆充分凝固后，全断面注浆施工完成。
三、施工注意事项1.施工期间必须注意安全，严格遵守现场作业规范。
2.施工过程中需对水泥浆的配比进行严格控制，以确保注浆效果。
3.隧道帷幕施工后需进行定期监测，发现异常情况及时处理。
四、总结通过隧道帷幕、全断面注浆专项施工方案的实施，可以有效提高隧道的整体稳定性和安全性，保障隧道工程的顺利进行。
在今后的隧道施工中，可以根据实际情况进行调整和改进，不断提高施工效率和质量。
以上是关于隧道帷幕、全断面注浆专项施工方案的文档内容，希望对相关工程人员在实际施工中有所帮助。
圆梁山隧道进口端平导过溶洞施工技术
40m3/h～60m3/h。经分析,认为是由于溶洞内的水量变化及掌子面
出水的水力作用,造成溶洞内充填物流失失稳。该突泥具有一定压 力,在平导上部一定范围内都存在此流塑状充填物,且随时有继续突 发的可能。
由于坍塌、涌泥,前方已无法保证开挖施工安全,于2002-2-18～ 2002-2-22由四方进行方案论证,决定采取全断面超前预注浆施工, 并且扩大注浆加固范围,以达到“固泥堵水、安全施工”的目的。
0:00 12:00 0:00 12:00 0:00 12:00
日期
涌水量(m3/h)
图8 涌水量变化曲线图
450 400 350 300 250 200 150 100 50
0 3-2 3-3 3-4 3-5 3-6 3-7 3-8 3-9 3-10
日期(2002年)
在进行超前全断面注浆施工时,掌子面左侧拱腰和右侧拱顶位置出 现了涌水、喷泥现象,持续5min后,涌水、喷泥现象消失,此时涌水 量为90m3/h；
隧道中全断面深层注浆流程
隧道中全断面深层注浆流程
在隧道里面搞全断面深层注浆，这活儿就像是给隧道穿一件防水又结实的外套。
咱们一步步来，让它变得更通俗易懂：
先探探底：得先看看隧道周围那块地是啥脾气，是石头多还是土多，水多不多，这样才知道该咋办。
做好计划：根据探查的结果，设计好要在哪打洞，打多深，洞和洞之间隔多远，还有用啥样的水泥浆糊最合适。
摆好家伙：带上钻孔机、注浆泵这些工具，就像做饭前得准备好锅碗瓢盆。
打洞：用钻机在隧道壁上按照计划好的位置打一排排的小洞，直达需要加固的深度。
插管子：在这些洞里放上注浆管，就像给病人打点滴时要放的管子一样。
堵住洞口：在管子的另一端，用一种特殊的胶水把它封住，防止浆液乱跑。
开始注浆：启动注浆泵，把特制的水泥浆慢慢打进洞里，一边打还得一边注意压力，别太大也别太小。
一段一段来：不是一次性全灌满，而是分段进行，灌一段，等它固定好了，再灌下一段，这样效果才好。
边干边看：注浆的时候，眼睛得瞪大点，看看浆液是不是按预想的那样扩散，有啥不对劲马上调整。
检查作业：全部注完后，得检查一下成果，挖点出来看看，或者用超声波扫一扫，确保质量杠杠的。
接着干：确认没问题了，就可以继续挖隧道，或者做其他的加固工作了。
整个过程就像医生做手术一样，要精准、细致，每一步都不能大意，确保隧道安全又结实。
隧道注浆施工技术
隧道注浆施工技术隧道注浆施工技术1、注浆技术在地下结构防渗、基坑加固、防止地面沉降、已建构筑物地基处理、顶管减摩顶进等方面起着重要的作用。
2、对隧道工程而言，注浆具有充填作用，加固作用和减渗作用。
（1)充填作用-注浆可以对塌方体、空洞等进行填充从而保证围岩的完整性，防止小的空洞和塌方诱发大的塌方；可以对初衬和二衬进行背后注浆从而保证衬砌受力均匀减小结构应力集中并控制地层变形。
（2）加固作用-注浆改变了围岩结构、微孔隙和围岩的物质组成成份，使围岩的宏观孔隙降低，致密程度增强，并且提高了围岩的弹性模量、粘聚力和内摩擦角。
（3）减渗作用-浆液在岩层裂隙内流动扩散、充填、固结，成为具有一定强度和低透水性的结石体，充塞岩层裂隙，截断水流通道，固结破碎岩石，减小了围岩渗透系数，从而减小隧道的涌水量并和衬砌所受水荷载。
3、对于隧道工程而言，根据注浆压力分为静压注浆和高压喷射注浆两大类。
4、普通无机注浆浆液材料有：单液水泥类、水泥-水玻璃类、水玻璃类、粘土泥浆类（膨润土）、木屑、砂浆。
5、有机化学注浆浆液材料有：塔克思系统、丙烯酰胺系统、脲醛系统、本素系统、甲凝系统。
6、常用注浆工艺(1）全断面帷幕注浆帷幕注浆是通过注浆对隧道开挖前方富水破碎地质岩体中所夹泥水的置换，使破碎岩体固结，以提高岩体的坚固稳定和堵塞水流。
(2)大管棚注浆超前管棚支护是沿开挖轮廓线，钻凿与隧道轴线平行的钻孔，而后插入钢管，并向管内注浆，固结钢管周边的围岩，并在预定的范围内形成棚架的支护体系。
它的主要作用是提高钢管周围围岩的抗剪强度，并使钢管与围岩一体化，棚架体系转移前方土体荷载，先行支护围岩。
一般在洞口施工时采用。
在埋深小的隧道，正上方有建筑物时，也可采用此法。
(3)超前小导管小导管不仅起到了超前管棚的作用，而且通过注浆使小导管周围土体固结形成承载壳，改善了围岩的自稳能力。
超前小导管加固机理：梁支撑效应、水化凝结作用、联接作用、载拱效应。
隧道基底注浆加固的施工方法
隧道基底注浆加固的施工方法我折腾了好久隧道基底注浆加固的施工方法，总算找到点门道。
刚开始的时候，我真的是一头雾水，就像在黑暗里摸索一样。
我只知道肯定要往基底里注入一些东西来加固，但是从哪儿开始，怎么个流程，完全不清楚。
我一开始尝试的方法，就是直接钻孔然后注入浆液，觉得这就挺简单的啊。
结果发现大错特错。
因为这样注入的时候，浆液在基底里的分布很不均匀，有些地方根本没渗进去多少，就像倒水的时候水都流到一个低洼的角落，其他地方干巴巴的。
后来，我就学聪明了点。
在钻孔之前，我会先进行详细的基底检测。
这就好比我们看病得先做检查一样，你得知道基底到底哪里薄弱，密度如何之类的。
检测这个步骤不能省去，不然就盲目施工了。
我试验了几种检测设备，各有优劣。
有的设备检测范围小但是精确，有的范围大但是不那么精确。
这个就得根据具体的隧道情况来选择了。
选好了钻孔的位置之后，钻孔这个事儿也不简单。
我试过用那种比较小的钻头，想着孔小一点更容易操作。
可是呢，这种小孔导致浆液注入的时候压力很难把控，经常堵住，就像水龙头的水嘴太小，杂质一卡就不出水了。
后来换了合适尺寸的钻头，就好多了。
浆液的选择也费了我好一番功夫。
我开始选的浆液稀了点，注入后凝固效果不好，支撑力不足。
太稠的浆液呢又很难顺畅地注入基底。
后来我就一点一点地调配比例，试了好多次，还参考了不少资料。
现在我觉得这个比例在不同的地质情况下可能还得再调整。
在注浆的时候，压力的控制是个关键。
我有一次压力没控制好，一下注入太多浆液，结果把基底的一些地方给撑裂了。
这就像吹气球，吹得太快太猛就爆了。
所以现在我都是一点一点增加压力，同时密切关注基底的反应。
如果发现有裂缝出现或者已经注不进去了，就要及时调整。
还有个小技巧就是可以在不同的深度进行多次注浆，这样可以让浆液分布得更均匀。
这个方法呢可能不是每次都必要，但在一些地质条件复杂的地方就特别有用。
反正隧道基底注浆加固施工就是不断试错的过程，要细心，每个步骤都不能大意。
圆梁山隧道全断面注浆技术
圆梁山隧道全断面注浆技术【摘要】圆梁山隧道全断面注浆技术是一项关键的隧道施工技术，本文通过对该技术的研究分析，旨在探讨其施工工艺、注浆原理、施工方法、质量控制以及技术应用等方面。
施工工艺包括了前期准备工作、注浆荷载计算和搅拌设备选择等内容；注浆原理主要涉及了注浆材料的选择和注浆过程中的工作原理；施工方法则详细介绍了施工过程中的具体操作步骤和注意事项；质量控制包括了施工过程中的质量检测和问题处理；技术应用探讨了该技术在隧道施工中的广泛应用前景。
总结部分对本文的研究成果进行概括，展望部分探讨了该技术未来的发展方向和应用前景。
本文的研究目的是为圆梁山隧道全断面注浆技术的进一步应用提供参考和指导。
【关键词】圆梁山隧道、全断面注浆技术、施工工艺、注浆原理、施工方法、质量控制、技术应用、总结、展望、研究背景、目的1. 引言1.1 研究背景圆梁山隧道是一条重要的交通隧道，位于城市的交通要道上，承担着重要的交通连接作用。
隧道施工过程中遇到了一些难题，其中包括隧道全断面注浆技术的问题。
隧道注浆技术是一项重要的施工工艺，通过注浆可以填充隧道空洞，加固土体，提高隧道的抗震性能和承载能力。
目前，圆梁山隧道全断面注浆技术仍然存在一些技术难题和质量控制问题，影响了隧道的施工质量和安全性。
研究圆梁山隧道全断面注浆技术具有重要意义，可以解决现有技术存在的问题，提高隧道的施工质量和安全性，保障隧道的正常运行。
通过对圆梁山隧道全断面注浆技术进行深入研究，可以为隧道建设领域的发展提供有力支撑。
1.2 目的圆梁山隧道全断面注浆技术的目的在于提高隧道施工质量和安全性，确保隧道工程的长期稳定运行。
通过采用全断面注浆技术，可以有效加固隧道围岩和地基，提高隧道的承载能力和抗震性能。
该技术还可以修复隧道的渗漏问题，防止地下水和泥浆渗入隧道内部，从而延长隧道的寿命，并减少维护成本。
圆梁山隧道全断面注浆技术的目的是为了保障隧道工程的安全、稳定和持久发展，同时提高隧道使用效率和经济效益。
隧道灌浆施工工法加固地下工程的灌浆处理
隧道灌浆施工工法加固地下工程的灌浆处理隧道工程是一种特殊的地下工程，为了确保隧道的稳定和安全，常常需要采取灌浆处理措施。
灌浆工法是一种将水泥浆液注入地下空洞或裂缝中，形成固化体从而加固地下工程的方法。
本文将介绍隧道灌浆施工工法以及其在加固地下工程中的应用。
一、灌浆施工工法的基本原理灌浆施工工法是通过注入水泥浆液，使其渗入地下空洞或裂缝中，随后固化形成坚固的灌浆体。
其基本原理是通过填充和固化水泥浆液，改善地下工程的力学性质，增加地下结构的稳定性和承载能力。
二、水泥浆液的配合比例水泥浆液的配合比例是灌浆施工中的关键因素之一。
合理的配合比例可以保证灌浆体的强度和稳定性。
通常情况下，水泥浆液的配合比例为水泥、水和外加剂的混合比例。
三、灌浆施工的操作步骤灌浆施工的操作步骤主要包括准备工作、注浆准备、灌浆施工、固化养护等环节。
1. 准备工作：包括对施工现场的检查与准备，如地下洞室的清理、裂缝的处理等。
2. 注浆准备：在进行灌浆施工前，需要准备好水泥浆液和搅拌设备。
水泥浆液的配制需要严格按照配合比例进行，确保浆液的质量。
3. 灌浆施工：将准备好的水泥浆液注入地下空洞或裂缝中，注浆的方式和注浆速度需要根据具体情况进行调整，确保浆液能够充分渗透并填满空洞或裂缝。
4. 固化养护：施工完成后，需要对灌浆体进行养护，以确保灌浆体的强度和稳定性。
养护时间一般为7-14天，具体时间根据施工环境和水泥浆液的配方而定。
四、隧道灌浆施工工法的应用隧道灌浆施工工法在隧道工程中有着广泛的应用。
其主要作用包括：1. 加固地下结构：隧道灌浆施工可以填充地下空洞和裂缝，增加其承载能力和稳定性，提高地下结构的整体强度。
2. 防水防渗：灌浆施工可以填塞隧道墙壁和地面的裂缝，减少水的渗透和泄漏，提高隧道的防水性能。
3. 隧道修复与维护：对于老旧的隧道或者损坏的地下工程，可以通过灌浆施工进行修复和维护，延长其使用寿命。
五、灌浆施工的质量控制为了确保灌浆施工的质量，需要进行严格的质量控制。
圆梁山隧道工程施工纪实及关键技术研讨
该隧道的主要技术问题为: (1)岩溶发育情况的准确预报; (2)富水高压充填性溶洞溶洞充填物的注浆加固; (3)富水高压溶洞段的施工; (4)隧道修建引起的高压岩溶水重分布的岩溶水后处理; (5)隧道修建可能引起的环境变化。 其主要施工难点为如何进行准确的超前地质预报及富水高压 溶洞段施工
施工过程中采取的主要技术手段
圆梁山隧道是中国隧道建设史上继大瑶山隧道、秦岭隧 道之后的又一座丰碑。它标志着我国在复杂的岩溶地质条件 下修建长大隧道实现了新的飞跃，隧道施工在超前地质预报、 超前注浆、信息化施工、长距离独头通风等技术方面达到国 际领先水平，并在我国长大隧道动态设计方面创造了成功先 例。
1.地质预报 进行地质预报的目的一是避免施工期间地质灾害的发生造成人身及财产的不必要损失, 二是通过分析地质预报结果必要时对设计进行调整。目前的主要手段为地质素描、物 探、钻探及洞探,其可靠性也基本上是依该先后顺序依次较高。但在岩溶地区对于岩溶 或溶洞的预报仅靠某一单一手段是很难做到准确预报的。 2.富水高压充填性溶洞溶洞充填物的注浆加固 富水高压充填性溶洞的开挖在不进行预加固的情况下是无法进行的,而在富水高压的情 况下进行注浆同样很难做到,在充填物为粉细砂或流塑状粘土的情况下高压水使得成孔 都很困难,必须有控制的边泄水减压,边钻空注浆,圆梁山隧道采用的是平导减压正洞注 浆或正洞减压平导注浆的方法,排水点距注浆点30m。 3.富水高压溶洞段的施工 铁路长大隧道一般是全线工期控制工程,当遇到不良地质如岩溶地区遇到溶洞或规模较 大的断层时进度必然受阻而影响工期,必须通过增设辅助导坑,形成不良地质段处理和 一般地段平行施工的局面。这一方面可以降低不良地质段施工难度、保证工期,另一方 面可以增加生产运输通道、保证施工安全,圆梁山隧道分别在遇到2#、3#溶洞时增加了 2个迂回导坑
高水压地段注浆止水
圆梁山隧道高水压地段注浆止水第一节概述三、注浆堵水方案（一）注浆堵水方案分类圆梁山隧道注浆堵水方案主要包括预注浆和后注浆两种。
预注浆是指在开挖面采取超前钻孔，通过钻孔进行注浆施工，以达到注浆堵水、加固地层的目的。
预注浆包括全断面超前预注浆、局部超前预注浆和探水孔超前预注浆三种。
后注浆是指在开挖施工及初期支护完成后，对开挖面不能满足工程质量要求时而采取的一种注浆措施，后注浆包括径向注浆（含回填注浆）、局部注浆和补充注浆三种。
（二）注浆堵水方案选择原则注浆方案的选择原则应以掌子面能否满足进行安全开挖施工为前提，并充分考虑开挖支护完成后采取后注浆的施工难度、施工质量保证、施工造价等综合因素。
一般情况下，若掌子面前方地质条件能满足安全开挖施工要求，则应首先进行掌子面的开挖施工，在开挖施工完成后进行后注浆措施，以达到注浆堵水、加固围岩的目的；若掌子面前方地质条件不能满足安全开挖施工要求，则应首先在掌子面进行预注浆措施，以达到注浆堵水、加固围岩的目的，满足隧道的安全开挖施工要求。
（三）圆梁山隧道毛坝向斜注浆方案选择标准圆梁山隧道毛坝向斜注浆方案的选择标准主要参考依据：（1）铁道部第二勘测设计院地质设计资料《新建铁路重庆至怀化线补充技术设计圆梁山隧道设计图（第五册，共九册）》所提供的相关内容；（2）现场进行的TSP超前地质预测预报资料、洞内地质素描分析资料，以及现场超前地质探孔预测预报资料等。
圆梁山隧道毛坝向斜注浆方案选择标准如表3-1-1所示。
圆梁山隧道毛坝向斜注浆方案选择标准表3-1-1方案一为全断面超前预注浆方案，注浆加固范围为开挖工作面以及开挖轮廓线外5m（平导）/8m（正洞）。
方案二为全断面超前预注浆方案，注浆加固范围为开挖工作面以及开挖轮廓线外3m（平导）/5m（正洞）。
方案三为径向注浆加固方案，注浆加固范围为开挖轮廓线外3m（平导）/5m （正洞）。
方案四为局部注浆和补充注浆加固方案。
四、注浆材料注浆材料应根据堵水要求、加固要求，以及是否作为永久性支护结构等方面，并从无毒性污染这一角度综合考虑进行选择。
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圆梁山隧道全断面注浆技术圆梁山隧道全断面注浆技术简介：圆梁山隧道是渝怀线上最长的铁路隧道，隧道出口掘进至PDK355+020时遭遇岩溶涌水突泥，导致开挖面被淹，严重影响了正常施工，通过地质钻探等综合预测预报手段并结合涌出物分析，决定采用全断面预注浆技术进行封堵，有效地堵住了地下水，并对围岩进行了加固，恢复了正常施工。
关键字：隧道岩溶涌水突泥全断面注浆1 概述：圆梁山隧道全长11068m，是新建铁路渝怀线上最长的单线隧道，隧道主要穿越毛坝向斜和桐麻岭背斜，其中毛坝向斜高压富水区总长2200m，向斜翼部最大埋深780m，核部最小埋深550m。
该段岩溶和岩溶水异常发育，岩溶、高压富水是地质难题。
根据设计资料，毛坝向斜段正常涌水量为55000m 3 /d,，最大涌水量83000m 3 /d，且洞身处存在4.6MPa的高静水压力。
毛坝向斜高压富水区大量排水将会引起地下水位大幅度下降，甚至可能被疏干，直接影响居民的生产、生活用水，也可能引起局部地面的塌陷或开裂。
为了减少隧道修建对周围环境的影响。
针对圆梁山隧道高压富水区采取了“注浆堵水，限量排放”的施工原则。
2 开挖面超前地质探测及涌出物分析为确保圆梁山隧道的安全优质、快速顺利施工，有效地采取施工方案，选择合理的注浆方法，在圆梁山隧道施工中采取了多种地质超前预测预报手段，如超前探水孔钻探、红外线、TSP地质雷达超前地质预测预报和地质素描等手段，通过对地质预报信息的综合分析，可以比较准确地判明前方地质情况。
2.1 探测过程圆梁山隧道出口端平导掘进到毛坝向斜高压富水区后，独头掘进达7133米，并在PDK355+058处开始进行反坡开挖，为了确保施工安全，每30m进行一次超前钻孔，以探明前方地质情况，圆梁山隧道出口端平导开挖至PDK355+019时，于2003年6月27日6点开始在掌子面采用MKD-5S地质钻机进行常规超前探测工作。
超前探孔布置如图1所示。
图1 探水孔横断面布置图2 注浆段地质情况示意Fig.1 Layout of water-exploring holes Fig.2 Geologic profile of grouting segment 在探水孔施作过程中，探1 ＃在整个钻进过程中，岩粉为深灰色颗粒，有白色方解石颗粒，有刺激性气体逸出；钻至3m处为破碎岩层，宽度约0.2～0.3m，钻孔内有水涌出，涌水量为20m 3 /h，充填有黄泥；8～40.6m岩粉为深灰色，较坚硬，局部有破碎灰岩，发生卡钻。
探2 ＃有少量水，钻进过程岩石破碎。
探3 ＃孔深30.20米，当探水孔钻至15 m处有0.3～0.5 m岩溶管道，有岩溶水涌出，充填有泥砂和粘土，并含少量砾石，6月27日测得钻孔涌水压力为1.4MPa，全孔涌水量实测100 m 3 /h左右。
于2003年6月28日结束探孔。
通过探孔情况和地质资料分析掌子面前方3m处有一宽度较小的破碎带，在15m处发育一小型岩溶管道。
由于泥砂太多及停电影响，同时洞外大量降雨，导致探3 # 孔涌水量及水压急剧增大，7月5日涌水量增大到200 m 3 /h左右，由于此处反坡开挖，抽水设施由于泥砂和停电的影响导致掌子面大量涌水不能抽出，引起掌子面淹没。
后加快抽水，将掌子面水用两路Φ150mm钢管引出，并在掌子面施作了模筑混凝土封闭掌子面，止浆墙厚2m，又因水大混凝土密封困难改为3m。
掌子面稳定后又进行了TSP地质预测预报和红外线超前探水等探测和验证。
根据以上地质预测预报成果可判定前方地质条件大致如图2所示。
2.2 涌出物分析2003年6月29日现场采集涌出物并对涌出物进行筛分试验，测试结果图3、图4示。
图3 涌出物成份比例图4 涌出物筛分曲线Fig.3 Proportion of gushed-out materials Fig.4 Sieving curve of gushed-out materials由图3、图4来看：涌出物中粉砂、中砂占86%，而粗砂和砾石等占13.8%，砾石长约3～10mm，说明涌出物在岩溶管道中经过长期迁移和冲蚀作用下被磨圆和筛选，因而隧道断面内岩溶管道或溶隙最大直径大于10mm，涌出物累计筛余百分率曲线比较平缓，可见原地层充填物在未受到压力水冲出前，其级配相当合理，呈较致密结构。
从涌出物86%为中细砂可以看出，在岩溶形成过程中，由于地下水的溶蚀作用，泥砂被搬运填充在灰岩裂隙中，后经不断溶蚀，逐渐形成岩溶管道。
一旦超前钻孔或隧道开挖揭穿岩溶管道容易发生涌水突泥。
2.3 涌水量及水压测试在超前探测和注浆过程中对平导掌子面涌水量进行了测试和水压测试如图5、图6所示。
由图5可见：在进行顶水注浆前平导掌子面处涌水量是急剧增大的，然后逐渐趋于稳定，最大涌水量200m 3 /h；由图6可见：在封堵掌子面后涌水压力不断上升，最后稳定在2.4MPa。
图5 掌子面涌水量变化曲线图6 水压力变化曲线Fig.5 Curve of water spraying on the face Fig.6 Curve of hydraulic pressure3 注浆设计及施工 3.1 注浆方案的确立根据超前探孔过程中涌水状况，从安全性、经济性考虑，结合该工程实际情况，针对前方出现的岩溶管道水，经过反复研究，制订了“以堵为主”的施工原则，采用了“注浆堵水，封堵岩溶管道，加固破碎地带”的施工方案。
根据溶洞区工程及水文地质复杂，选用“深浅孔结合复式全断面注浆”堵水措施。
3.2 顶水注浆和小导管周边注浆根据二院要求及现场实际，在掌子面施作2.5～3m厚砼止浆墙，两个探水孔的孔口管预埋入止浆墙，然后对其进行顶水注浆。
由于砼止浆墙与开挖面周边密封施做的不够严密，导致顶水注浆时周遍跑浆严重，于是决定在止浆墙周边进行小导管注浆。
如图7所示。
⑴小导管注浆管长L=3m，采用Φ32mm焊接钢管。
注浆管前端加工成圆锥状并封死。
花管部分长2m，在花管段上间隔30mm～40mm，按梅花型布设Φ4～6mm的溢浆孔。
管尾部分采用两道Φ8mm的圆型钢筋焊箍，其中一道用于缠上60cm左右的麻丝后用于止浆，另一道采用丝扣和注浆管连接。
⑵小导管沿隧道开挖轮廓线布置，略向外倾斜，外插角为5 0 ～10 0 。
⑶注浆材料采用水泥-水玻璃双液浆和HSC浆液，其配比为W:C=0.8:1，C:S=1:1，凝胶时间为30s～3min。
超细水泥MC浆，其水灰比为1:1～0.6:1，HSC浆液水灰比为1:1～0.8:1，凝胶时间为30 min～60min。
⑷注浆结束标准采用定压结合定量的原则，注浆终压为2～3MPa，单孔注浆量为0.2～0.4m 3 。
图7 顶水注浆和小导管注浆布置(单位：mm)Fig.7 Layout of withstand-water grouting and small pipe-grouting3.3 超前预注浆加固全断面超前预注浆是在整个断面上布孔，通过注浆形成截水帷幕，并加固周围岩体，注浆加固范围为隧道开挖面及开挖轮廓线外5.0m，注浆段长30m，即PDK354+020～9DK355+990。
注浆设计如图8、9所示。
⑴注浆孔采用MKD-5S型钻机成孔。
开始用大直径钻头钻进2m后安设φ108mm无缝钢管作为孔口管。
再改用φ90mm钻头钻至15～30m。
孔口管长度150cm，孔口处缠60cm的麻丝。
并用HSC浆锚固。
⑵钻孔深度以达到钻入岩层2～3为原则，采用前进式分段钻进和注浆工艺。
⑶在岩溶管道段注浆是以堵水加固为目的，在岩石破碎带（少量水）注浆是以加固地层为目的。
因此在浆液配置及单孔注浆顺序上予以区别对待。
①用引水管将水引出后，封闭掌子面。
注浆时关闭阀门，形成静水压力注浆。
②对破碎无水岩层，初始注浆可注入稀浆（1.5:1～1:1）,因稀浆中的水泥颗粒在脉冲压力的作用下对冲开及沟通裂隙能够起到润滑剂的作用,一旦裂隙冲开后即进入正常的双液浆注浆。
③对于涌水量较大岩层，凝胶时间可适当缩短，使浆液进入地层后能较快凝固，避免浆液随水流失，达到控制注浆的目的。
图8 超前预注浆孔位布置(单位:cm) 图9 超前预注浆纵断面布置(单位:cm)Fig.8 Cross section of advanced pre-grouting holes Fig.9 Longitudinal section of advanced pre-grouting3.4 注浆材料注浆材料采用普通水泥单液浆或普通水泥—水玻璃双液浆（CS）。
注浆孔无水时采用普通水泥单液浆，水灰比W:C=0.8:1~1:1；有水孔则采用单液水泥浆、普通水泥—水玻璃双液浆（C—S浆）和超细水泥浆、HSC浆，根据水量大小选择配比和浆液凝胶时间。
涌水量小时，水泥C浆：水灰比W:C=1. :1~0.8:1，C:S=1:1～0.8:1, 水玻璃S浆浓度30Be＇。
孔内水量较大时，水灰比W:C=0.8:1~0.6:1，C:S=1:0.3～0.6,水玻璃S浆浓度35～40Be＇，当双液注浆压力上升到3MPa左右时，开始注入超细水泥（MC）或HSC浆，直到达到设计终压7MPa。
3.5 注浆工艺采用前进式分段注浆工艺，钻一段，注一段。
分段长度根据钻孔情况确定，若出现大的涌水或泥砂（Q10m 3 /h）则按1～2m分段；若涌水涌泥（砂）较小（Q10m 3 /h）或轻微卡钻，则钻孔注浆段长度可适当加大至3～5m。
如无涌水涌泥（砂）和卡钻的情况发生，则可采用全孔一次性注浆方式进行。
以保证注浆质量和减少扫孔作业，增加作业时间和效率。
3.6 注浆参数注浆参数主要依据设计加固范围和经验选定，本段注浆纵向加固长度30m，主要参数如表1所示表1 注浆参数表Table 1 Parameters of grouting参数名称全断面深孔超前预注浆备注加固范围掌子面及开挖轮廓线外5m 钻孔深度15m～30m 浆液扩散半径2m 凝胶时间30s~2min30s 普通水泥—水玻璃双液浆注浆速度10～100L/min 注浆分段岩层完整且有水3～5m、岩层破碎且有水1～2m 根据钻孔情况确定注浆终压 6～9MPa 单段注浆量1.1～3.32m 3 /m 单段注浆量按Q=π·R 2 ·L·n·α·β计算参数取值n=0.1～0.3α=0.8 β=1.1 3.7 注浆顺序注浆顺序原则上先施作短孔，再施作长孔，最后施作检查孔。
注浆孔顺序按由外到内，从下往上分三序孔施工。
三序孔的设计原则是水平方向上采取跳孔原则（Ⅰ序孔采取跳孔，Ⅱ序孔采取间隔跳孔，Ⅲ序孔为余下孔位），垂直方向上采取隔行跳排原则。
同时结合涌水水源点位置和水流方向，按由有水孔到无水孔的顺序施工，检查孔施工顺序待注浆孔注浆结束后视现场情况而定。