全断面帷幕注浆

3.1)隧道全断面超前(帷幕)预注浆施工工艺

超前全断面帷幕注浆施工工艺流程见图11-3-18“隧道全断面帷幕预注浆施工工艺流程图”。

超前帷幕预注浆施工工艺流程图

3.2.2)钻孔注浆施工方法

3.2.2.1)止浆墙施工

(1)止浆墙的设置要求:当超前地质预报预测出工作面前方水压较大或围岩破碎，需要进行全断面帷幕注浆时，为防止承压水和受压浆液从工作面漏出，并保证能用最大的注浆压力把浆液注入含水层的裂隙中，使之沿裂隙有效地扩散，在工作面设置2米厚止浆墙。

(2)止浆墙施工基面清理:在准备施工止浆墙的预定位置清理围岩，把隧道周

边破碎岩石、浮碴清理干净，尤其是底板，要清理到硬底。用风镐向周边围岩开挖沟槽，深度1.0～1.2m。当围岩破碎，虚碴很深或节理裂隙发育、导水性强时，可用风钻向岩体深处打注浆孔，埋设的注浆管，用早强水泥加固周边岩体。然后再开挖沟槽，使之符合止水墙的要求。

(3)浇筑止浆墙:浇筑材料选用P.O4.25普通硅酸盐水泥、中砂和粗石子。当突水点位置较小，止水墙体积受到限制时，可在止浆墙体内架设钢筋，增加强度，减少体积，浇筑过程中要求边浇混凝土边振动捣实，使墙体与围岩充分结合，薄弱环节预埋注浆管，墙体浇筑完毕，通过预埋注浆管注CS双液浆或者早强水泥，加固墙体。

(4)止浆墙外侧隧道围岩的加固:止浆墙浇筑完毕，待混凝土强度达到设计值75%以后时才能注浆，为保证注浆加固和堵水的成功，在等强期间，还要对止浆墙体附近一定范围内的隧道围岩进行加固，加固范围视围岩体裂隙发育情况而定，一般两侧各15～20m。在此范围内，每2～3m划分一个断面，每断面在隧道周边布置7～12个注浆孔，用风钻打眼造孔，直径为Φ42mm的注浆管，用双液浆或者早强水泥加固围岩。

3.2.2.2)钻孔注浆施工

(1)施工准备:钻孔前按照设计及钻机所在位置，计算出各钻孔在工作面上的坐标，放样出注浆孔的准确位置，开孔前保持钻机前端中点与掌子面钻孔位于同一轴线上，固定钻机，保证钻杆中心线与设计注浆孔中心线相吻合，钻机安装应平整稳固，在钻孔过程中也应检查校正钻杆方向。超前注浆孔的孔底偏差应不大于孔深的1/40孔深，固结注浆和注浆检查孔的孔底偏差应不大于孔深的1/80孔深，其它各类钻孔的孔底偏差应小于1/60孔深。

(2)开孔:钻机采用低压力、慢钻速，采用Φ120钻头开孔，钻深3m，退出钻杆。

(3)孔口管安装:钻孔3m后安装孔口管，孔口管是一端焊有法兰盘的钢管，长度根据需要确定，一般为2m。孔口管的作用：安装压力器；测量钻孔出水压力及涌水量；安装注浆栓塞；出现孔口涌水时及时关闭。孔口管安装及防突装置示意图见图“孔口管卡盘盘根式防突装置示意图”。

①孔口管的安装范围：全部注浆钻孔孔口。

②孔口管的安装方法：安设孔口管前，先在钢管上缠绕麻丝，用钻机强力推入孔中并用膨胀螺栓加固，以免测量水压或注浆时钢管冲出孔外，影响注浆和危及人身安全。

③所有钻孔均应采用湿钻法钻孔：钻进过程中如遇特殊情况，则应分析原因后会同有关单位共同制定处理方案，若钻进中钻孔遭堵塞，则应重钻。

若涌水量及涌水压力较大时，在出水孔附近2～4m范围内钻1～2个分流孔，以减少涌水压力，方便注浆或直接注浆后再钻进。

孔口管卡盘盘根式防突装置示意图

④钻孔过程检查和钻孔保护：所有钻孔都必须检查设计孔深并在钻孔过程中详细记录孔位、孔深、水压、出水量等，经监理工程师检查后开始进一步钻孔或进行注浆。对所有钻孔，均应妥加保护，直到验收合格开始注浆为止。

⑤钻孔冲洗和压水试验：一般情况下，超前注浆孔不需要清洗，对涌泥的超前注浆孔也不宜清洗，应根据现场情况会同监理后再采取相应措施。

冲洗一般采取风水联合冲洗或用导管通入大流量水流，从孔底向孔外冲洗的方法进行冲洗；裂隙冲洗方法根据不同地质条件，通过现场试验确定。

压水试验应在裂隙冲洗后进行，采用“简易压水”、“单点法”、“五点法”进行压水试验。

简易压水试验应在裂隙冲洗后进行，压力为80％的注浆压力，该值若超过1Mpa时，采用1Mpa；压水20min，每隔5min测读一次压水流量，取最后的流量值作为计算流量，其成果以透水率表示。单点法、五点法试验和基岩固结注浆检

查孔的试验按规范(DL/T5148-2001)相应要求执行，其中检查孔的数量应不少于注浆总孔数的5％。

(4)制浆:施工前应对不同水灰比、不同掺和料和不同外加剂的浆液进行下列项目的试验：

浆液配制程序及拌制时间；

浆液密度或比重测定；

浆液流动性或流变参数；

浆液的沉淀稳定性；

浆液的凝结时间，包括初凝和终凝时间；

浆液结石的容重、强度、弹性模量和渗透性。

一般情况下，制浆参数如下：

水泥-水玻璃双液浆：水泥浆与水玻璃浆液体积比1:0.5，凝胶时间1～3分钟。并加入缓凝剂及速凝剂来调整凝胶时间，可调范围为十几秒到几十分钟。

双液浆的配制：水泥浆的配制同上，水玻璃浆的配制在搅拌桶内加一定量的清水，再放入一定量的浓水玻璃，搅拌均匀即可。两种浆液通过注浆机在混合器处混合后进入地层。

为保证浆液质量，制浆材料准确计量，水泥、缓凝剂、速凝剂等固相材料采用重量称量法，水、水玻璃采用体积称量法。其中水、水泥、水玻璃称量误差不应大于2%，外加剂称量误差不应大于1%。

严格按顺序加料，有外加剂的浆液中，外加剂未完全溶解，不得加入水泥。搅拌时不得将绳头、纸片等杂物带入搅拌机内，搅拌后的浆液必须经筛网过滤后方可进入注浆机。掺有缓凝剂的水泥浆必须在30分钟内用完。

各类浆液必须搅拌均匀，测定浆液密度和黏滞度等参数，并做好记录。

纯水泥浆液的搅拌时间，30s～3min，浆液通过二级搅拌桶时过筛，从开始制备至用完的时间小于4小时。

拌制超细水泥浆液时，应加入减水剂和采用高速搅拌机，高速搅拌机搅拌转速应大于1200r/min，搅拌时间应通过试验现场确定。细水泥浆液的搅拌，从制备至用完的时间宜小于2h。确保浆液的良好性能。

(5)钻孔注浆:采用前进式分段注浆，安设孔口管的孔位采用Φ90mm钻头成