【正文】 通過泥盆系（D3S）中厚層灰?guī)r、泥巖，二疊系棲霞、梁山組（P1l+q）中厚層灰?guī)r與泥巖互層，二疊系茅口組（P1m）厚層灰?guī)r，二疊系吳家坪組（P2w）中厚層灰?guī)r、中下部含炭泥巖及煤層（～）。該段正常涌水量10000m3/d，最大涌水量15000m3/d。DK358+900～DK359+925地段屬桐麻嶺背斜核部西部寒武系耿家店組（∈3g）、平井組（∈2p）、高臺組（∈2g）以白云質灰?guī)r、灰?guī)r為主地段，其正常涌水量為：6840m3/d，預測最大涌水量為10300m3/d。這表明在隧道洞身處確實存在P1q++。針對這一情況，在洞內采用了周邊預注漿，徑向注漿和圍截堵水注漿等地層加固方法使隧道順利通過。1920年，荷蘭人尤斯登發(fā)明用水玻璃氯化鈣漿液分開注入地層，利用兩種漿液的化學反應加固地層。[14][17][22][23]根據國內外注漿技術的發(fā)展現狀，結合圓梁山隧道的具體工程及水文地質特征，依托圓梁山隧道對高壓富水隧道工程主要進行以下方面內容的研究。[2][3]注漿方式選擇標準表 表1方 案選擇標準超前預注漿方案一①可溶巖與非可溶巖接觸帶，斷層破碎帶及毛壩向斜核部；②施工中可能發(fā)生嚴重突水突泥等地段；③探水孔流水量≥10m3/h。注漿加固圈厚度選擇標準表 表2參數值全斷面超前預注漿徑向注漿平導3m5m3m下導坑2m3m5m8m正洞5m8m5m隧道開挖施工主要包括平導開挖、正洞全斷面開挖、下導坑開挖，以及利用下導坑進行正洞擴挖等四種開挖型式。根據工程類比，經過進行預設計，在進行超前預注漿施工時，注漿段長度選擇為=30m。當2MPa時，取=1m；當=2～5MPa時，取=～；當=5～，取=～ 。注漿孔橫斷面布設圖 注漿孔終孔交圈圖注漿孔縱剖面布設圖圖2 平導超前預注漿（=3m）注漿設計圖平導超前預注漿（=3m）采用MKD5S鉆機成孔，成孔直徑φ90mm，鉆孔深度參照注漿孔布設參數表。注漿孔橫斷面布設圖 注漿孔終孔交圈圖注漿孔布設縱剖面布設圖圖3 平導超前預注漿（=5m）注漿設計圖平導超前預注漿（=5m）注漿孔布設參數表 表5注漿孔號開孔坐標終孔坐標偏角（度）立角（度）孔深（m）X0(cm)Y0(cm)X(cm)Y(cm)12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637（3）徑向注漿（=3m）平導徑向注漿是在平導開挖完成后，垂直于開挖輪廓線環(huán)向布設φ42注漿鉆孔。（1）超前預注漿（=5m）正洞超前預注漿（=5m）注漿設計如圖5所示，注漿孔設計參數如表6所示。注漿段長度30m，注漿完成后開挖22m，余留8m作為下一循環(huán)注漿施工的止?jié){巖墻。補充注漿是指隧道開挖后，不能滿足鐵二院設計的排水量5m3/m在該注漿設計中，針對鉆孔注漿盲區(qū)，應在長管注漿完成后，應每開挖2m，采取超前小導管進行補充注漿，以提高注漿施工質量，確保開挖施工安全。注漿孔布設參數如表10所示。（2）溶洞涌水注漿方案溶洞涌水注漿有兩種情況：第一種情況是根據地質超前預報及超前探水確定在工作面前方存在溶洞，從而在開挖前需要進行注漿堵水處理；第二種情況是在開挖過程中遇到了巖溶管道涌泥涌水，從而需要立即進行注漿堵水處理。 紅外線超前地質預測預報紅外線超前地質預測預報是目前較為先進的地下水預報方法之一。（1）由圖12掌子面場強分布圖可知，所測掌子面紅外輻射場強值其最大值為675μW/cm2，最小值為661μW/cm2，則紅外場強差值為14μW/cm2，大于儀器所取的安全值10μW/cm2，由于紅外場強差值較大，且掌子面探測數據以左上右下對角線分為大、小數值區(qū)，根據儀器原理與以前探測經驗，可判斷前方地質體為非均質構造，發(fā)育有含水構造等異常體，而且主要集中在右下角。能準確預報掌子面前方100～350m范圍內的地質狀況，圍巖越硬越完整預報長度就越大．它的接收器系統是獲得專利的雙軸傳感器，具有6個超靈敏加速計，能接收到極其微弱的地震波反射信號。一般情況下布設24個炮眼和1個接收器孔，接收器孔距最近的一個炮眼20m，炮眼間距1．5m。平導超前探水孔采用MKD5S、MKD3S地質鉆機施做，鉆孔直徑φ90mm。之后，又表現為涌水（混濁狀）現象。 地質述描綜合判斷地質述描綜合判斷是根據已開挖的地質狀況，并結合紅外線超前探水預測預報、TSP超前地質預測預報，以及超前探水孔鉆探等技術手段，并參照設計單位提供的地質資料，經綜合分析得出相應的可靠性結論，從而有效地對施工進行指導。○不占用開挖時間，不影響施工?！饘Φ叵滤畼嬙旆从巢幻黠@。第四章 注漿材料研究根據圓梁山隧道注漿堵水及地層加固的要求，從可行性、可靠性、無毒性污染、可操作性強等特點綜合考慮，選擇采用三種注漿材料。水玻璃：濃度38 Be′，模數不詳緩凝劑：Na2HPO4 工業(yè)用品水：現場用水（2）測試數據中間試驗測試數據如表14。O :11:35286200″PO 1:11:30286200″PO :11:30286200″PO 1:11:30286200″PO :11:3028620045″PO 1:11:302286200601′18″P但在該次試驗中發(fā)現P圓梁山隧道是渝懷鐵路線上的重要工程之一，該隧道穿越高壓富水區(qū)段，為了保證該工程安全順利施工，工程中主要采用普通水泥水玻璃雙液漿進行堵水施工。產地：湖南龍山縣永興民族化工有限責任公司①將37Be′的濃水玻璃稀釋至30Be′，然后分別倒入15個500ml的量筒中，倒入量均為500ml。圖18 體積百分點的濃度曲線（3）標準提出試驗中配置的標準水玻璃溶液的濃度為30 Be′。③每次測3組求出其密度平均值，并換算為波美度。為降低工程造價，現場施工一般購置高濃度的濃水玻璃，在施工過程中進行稀釋。2001721將壩道牌水泥改為三峽牌水泥進行第三次中間試驗。O 1:11:130500500945′57″（3）結論經過試驗一的試驗，若采用上述原材料，現場配制普通水泥水玻璃雙液漿配比時，可按表15進行配合比選擇。O 1:11:3050015045″PO :11:30500150″PO :11:30500150″PO :11:30500150″PO :11:30500150″PO :11:30500150″P普通水泥單液漿主要用于在地下水量不太豐富的條件下施作徑向注漿加固時采用；普通水泥水玻璃雙液漿主要用于在地下水量較大，嚴重影響到開挖施工時采用，其主要作用是注漿堵水，一般在超前預注漿時采用；TGRM單液漿主要利用其抗壓、抗剪強度高，耐久性好等特點，用于正洞的8m加固段，以及溶洞區(qū)域。超前探水孔鉆探○對地下水及巖溶構造判斷準確性最高?！甬數貙雍坎淮髸r，準確性較差。該溶洞構造通過四個超前探水孔的涌水量累計為30～60m3/d，水力聯系較強，水頭壓力可能受淤泥阻擋未完全表現。④在探3出現涌水、涌泥后不久，探4孔鉆至12m左右，也表現為涌水、涌泥現象，至接近終孔時（）地層變?yōu)檩^堅硬的巖層。平導超前探水孔設計如圖16所示。圖14 TSP超前地質預報孔位布置圖在平導PDK354+085～+265進行了TSP超前地質預測預報，預報結果如圖15所示。它可在隧道施工間隙進行，即使專門安排此項工作，也不過一個小時左右。根據上述（1）、（2）兩種判別方法，并結合現場開挖所揭露的圍巖、和已經出露的地下水情況，經過綜合分析，確定被探掌子面前方里程PDK354+~PDK354+。把含水裂隙、含水構造、含水體作為尋找對象場源時，場源所形成的場要遠遠大于場源本身，當我們由遠而近接近場源（含水構造等）時，儀器顯示屏上的讀數值會發(fā)生明顯變化。然后根據溶洞水的流量和壓力設置若干個分流孔減少流量和水壓，分流孔盡可能向水源方向鉆進和溶洞交匯，以確保能夠封堵水源。采用止?jié){塞進行徑向注漿，下導坑徑向注漿（=8m）注漿設計如圖11所示。注漿孔橫斷面布設圖 注漿孔終孔交圈圖注漿孔縱剖面布設圖圖9 下導坑超前預注漿（=3m）注漿設計圖下導坑超前預注漿（=3m）采用MKD5S鉆機成孔，開孔直徑φ130mm，開孔深度2m，開孔完成后安設φ108mm孔口管，之后，采用φ90mm鉆頭進行鉆孔，若地層破碎，可采取前進式分段注漿工藝進行注漿施工，否則，可采取后退式分段注漿工藝進行注漿施工。注漿孔橫斷面布設圖注漿孔縱剖面布設圖圖7 正洞徑向注漿（=5m）注漿設計圖為保證圓梁山隧道的開挖施工進度，確保工期的順利完成，在該工程施工中采取了下導坑超前開挖方案，然后進行正洞大斷面的擴挖施工。正洞超前預注漿（=8m）注漿孔布設參數表 表7注漿孔號開孔坐標終孔坐標偏角（度）立角（度）孔深（m）X0(cm)Y0(cm)X(cm)Y(cm)1000243650451363204700150849810112706701312129013001336014129015270670131617818419001502032042113222365024425000269702728204298903034100031300123260033349853500036985373860039300124034100041890422044344970450081804674716048229491825019464051065135573745200818053