【文章內(nèi)容簡介】 加明顯。對于具有充填介質(zhì)的裂隙或溶洞，選擇注漿材料時，必須對充填介質(zhì)進(jìn)行篩分試驗，確定充填介質(zhì)的粒徑分布及細(xì)度，再采用 判式進(jìn)行計算，對注漿材料粒徑進(jìn)行選擇，以保證所選取的注漿材料在介質(zhì)中的可注性。 判式如下： 1585151 ?? GDN 式中： N(通常取 Nl)—— 注漿比； 11 D15— 一充填介質(zhì)的粒徑累積曲線的 15%的直徑； G85— 一注漿材料的粒徑累積曲線的 85%的直徑。當(dāng)注漿比小于 15 時，則該注漿材料針對充填介質(zhì)的可注性差，當(dāng)注漿比大于 15 且注漿比越大說明該材料的可注性越好。 （ 2）凝膠時間可控 注漿加固堵水是漿液通過擴散在一定的范圍內(nèi)形成截水帷幕，降低地層的透水性，加固地層，并提高鉆孔注漿效率，因此漿液的凝膠時間要有一定的可控性，凝膠時間可在幾秒到 90分鐘范圍內(nèi)隨意調(diào)節(jié)，并能準(zhǔn)確控制，使得漿液注入地層后，不易被地下水稀釋，從而可以保持其原有的凝膠化性能，提高注漿堵水的效果。 （ 3）強度高 漿液以大劈裂、強擠壓、密填充的方式進(jìn)入地層，因而較難形成均勻、連續(xù)的固結(jié)體構(gòu)造，開挖后若漿液強度不能抵抗高壓動水 ，很容易被水擊穿崩潰，造成流水、涌砂。因此漿液抗壓強度要求為： 1 小時強度 1MPa 以上， 1天強度 10MPa以上， 28天強度 20MPa以上。 （ 4）結(jié)石率高、具有微膨脹性 漿液結(jié)石率太低，水泥凝結(jié)后，產(chǎn)生收縮，形成新的滲水通道，因此漿液具有微膨脹性，結(jié)石率達(dá)到 98%以上。 （ 5）抗分散性 巖溶地段水壓高、水量大，因此要求注漿材料必須具備良好的抗水分散， 水流中，留存率 80%以上。 （ 6）環(huán)保性 為把隧道建設(shè)成為綠色環(huán)保工程，因此注漿材料必須具有無毒無臭，對環(huán)境不污染，對人體無害，非易燃易爆物品，對管路 系統(tǒng)、砼、橡膠制品等無腐蝕性，且易清洗等特點。因此注漿材料選擇水泥類和水泥化學(xué)類無污染，環(huán)保型漿材，禁止采用化學(xué)注漿材料（水玻璃系漿材除外）。 （ 6）經(jīng)濟性 若注漿材料價格昂貴，大量使用勢必提高工程造價，增加資金投入，難以被施工單位和業(yè)主所接受。因此選擇注漿材料時必須考慮到材料的經(jīng)濟性，在滿足注漿效果要求的前提下，應(yīng)選擇源廣價廉，且易于運輸，配制方便，配比操作容易的注漿材料。 綜上所述，正洞一般地段采用普通硅酸鹽純水泥漿 (簡稱 C漿 )，水灰比 (～ 12 ):1，局部揭示巖溶管道流，根據(jù)具體情況選用快凝、早 強、抗流失性能的水反應(yīng)漿材，擬選擇硫鋁酸鹽水泥（快硬、早強）作為灌漿料，硫鋁酸鹽水泥是一種以無水硫鋁酸鈣、硅酸二鈣和鐵鋁酸四鈣為主要成份的水泥材料，具有早強、快硬等特點。當(dāng)溶洞充填物較密實漿液擴散困難時采用超細(xì)水泥 (簡稱 MC 漿 )進(jìn)行灌注；平導(dǎo)采用普通硅酸鹽純水泥漿，水灰比 (～ ):1，必要時采用 TGRM 水泥漿液，局部揭示巖溶管道流時采用硫鋁酸鹽水泥漿液。在正洞與平導(dǎo)超前預(yù)注漿施工中，當(dāng)圍巖自穩(wěn)能力較好屬硬巖、注漿僅為單純堵水時也可在注漿堵水或終孔封孔時采用普通水泥－水玻璃雙液漿(簡稱 CS 漿 )進(jìn)行 注漿堵水施工。 注漿材料配比如 表 342《注漿材料配比表》 所示，具體可根據(jù)現(xiàn)場情況適當(dāng)調(diào)節(jié)。 表 342 注漿材料配比表 序號 名 稱 配比參數(shù) 水灰比 體積比 水玻璃濃度 1 普通水泥單液漿 W:C=(～ ):1 2 超細(xì)水泥單液漿 W:C=(～ ):1 3 硫鋁酸鹽水泥漿 W:C=(～ ):1 4 TGRM水泥漿 W:C=(～ ):1 5 普通水泥 水玻璃雙液漿 W:C=(～ ):1 C:S=1:(1～ ) 30~35Be’ 6 超細(xì)水泥 水玻璃雙液漿 W:C=(～ ):1 C:S=1:(1～ ) 30~35Be’ 特種漿材使用原則 當(dāng)正洞及平導(dǎo)揭示巖溶管道流，地質(zhì)條件較差，探明前方地質(zhì)存在巖溶、突泥、突水地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險時，為保證注漿效果，滿足后期隧道開挖圍巖強度的需要，同時加快鉆孔、注漿施工速度，應(yīng)使用 快凝、早強、抗流失性能的水反應(yīng)的 特種水泥材料，特種漿材的使用原則如下： （ 1） 由于每循環(huán)的 4圈孔、 5圈孔、 6圈孔、 7 圈孔加固的圍巖范圍是相當(dāng)于隧道開挖過程中的維護(hù)結(jié)構(gòu)，注漿效 果越好加固強度越高，隧道開挖越安全，因此在揭示巖溶、突泥、涌水風(fēng)險區(qū)域的外圍 4 圈孔、 5 圈孔、 6圈孔、 7圈孔使用特種水泥材料（包括硫鋁酸鹽水泥、超細(xì)水泥等）。 （ 2）在單個孔注漿量較大，注漿壓力長時間不上升時，（例如：單個注漿分段長度內(nèi)的注漿量大于 2m3注漿壓力仍然不上升時），使用特種水泥（硫鋁酸鹽水泥）材料，當(dāng) 13 特種注漿材料的注漿量仍大于 2m3時，使用雙液漿封孔，間歇一段時間再重新掃孔注漿，直至達(dá)到注漿效果。 （ 3）前方地層充填物致密，普通水泥注不進(jìn)去或擴散困難、采用前進(jìn)式注漿后仍然很慢時，使用超細(xì)水泥。漿液 選擇流程見 圖 341《 注漿材料動態(tài)選擇流程圖 》 所示。 注漿結(jié)束注漿達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)注入特種漿材注漿1 h繼續(xù)注入 C 漿（0. 8：1）注漿1 h注入 CS 漿注入 C 濃漿（： 1）注漿壓力不上升注漿壓力迅速上升 注漿壓力緩慢上升到 1~ 2MPa注漿8 h注入 C 漿（先稀后濃，： 1~： 1） 圖 341 注漿材料動態(tài)選擇流程圖 鉆孔注漿順序 鉆孔注漿順序采用由外向內(nèi)、由下向上、同一圈孔間隔跳孔的原則，每次隔孔 1～2個孔。這樣通過實施約束型注漿，達(dá)到注漿堵水、加固的目的。 注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn) 單孔結(jié)束標(biāo)準(zhǔn) 在注漿過程中，當(dāng)注到一定時間、一定量時，若注漿過程中，注漿壓力逐步上升，流量逐漸下降，當(dāng)注漿壓力達(dá)到設(shè)計終壓并穩(wěn)定 10min 后，即可結(jié)束該 孔注漿。或注漿結(jié)束時的進(jìn)漿量小于 20L/min 即可結(jié)束注漿。當(dāng)注漿量達(dá)到一定量時，壓力仍然不上升，可采取雙液注漿等措施結(jié)束該孔注漿。 全段結(jié)束標(biāo)準(zhǔn) （ 1）所有注漿孔均達(dá)到單孔注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)，無漏注現(xiàn)象，則可結(jié)束注漿。 （ 2）檢查孔涌水量小于 178。 min；任意孔出水量小于 10L/m。 （ 3）檢查孔鉆取巖芯，漿液充填飽滿，其固結(jié)體物理力學(xué)性能指標(biāo)不得小于以下 14 值，且經(jīng)評判開挖不會發(fā)生突水、突泥災(zāi)害。 C≥ 、φ≥ 35176。、 E≥ 、μ≤ 。 注漿施工工藝 流程 （ 1）超前預(yù)注漿采用 MK5 地質(zhì)鉆機鉆孔，開孔直徑Φ 130mm（Φ 140mm），終孔Φ90mm（Φ 115mm）左右； （ 2）采用Φ 130mm（Φ 140mm）鉆頭開孔鉆至 后，安設(shè)并固結(jié)、錨固孔口管。孔口管采用Φ 108mm（Φ 127mm），δ =6mm， L=3m 熱扎無縫鋼管，前端焊接法蘭盤。為防止鉆進(jìn)過程中突發(fā)涌水，鉆進(jìn)前應(yīng)在孔口管上安設(shè)好后安設(shè)高壓防水球閥； （ 3）超前預(yù)注漿的常規(guī)形式采用全孔一次性注漿或后退式注漿，當(dāng)巖層破碎易坍孔或卡鉆時，采用前進(jìn)式注漿方式。分段長度為 1～ 5m，實際分段步長可根 據(jù)地質(zhì)情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整； （ 4）注漿順序采取間隔跳孔的方式，實施約束型注漿模式，達(dá)到注漿堵水、加固的目的。 超前預(yù)注漿施工工藝流程如 圖 342《 超前預(yù)注漿施工工藝流程圖 》 所示。 圖 342 超前預(yù)注漿施工工藝流程圖 15 注漿效果檢查及評定 所有注漿孔都結(jié)束以后，應(yīng)進(jìn)行注漿效果檢查，注漿效果檢查采用探孔檢查法、PQT曲線檢查法和聲波檢查法，必要時進(jìn)行檢查孔取芯檢查。 分析法 （ 1） PQt曲線法 通過對注漿施工中所記錄的注漿壓力 P、注漿速度 Q 進(jìn)行 Pt， Qt 曲線 繪制，根據(jù)地質(zhì)特征、注漿機制、設(shè)備性能、注漿參數(shù)等對 PQt 曲線進(jìn)行分析，從而對注漿效果進(jìn)行評判。 注漿施工中 Pt 曲線呈上升趨勢， Qt 曲線呈下降趨勢，注漿結(jié)束時，注漿壓力達(dá)到設(shè)計終壓，注漿速度達(dá)到設(shè)計速度 (常取 5～ 10 L/min)。 （ 2）漿液填充率反算 通過統(tǒng)計總注漿量，可采用下式反算出漿液填充率，根據(jù)漿液填充率評定注漿效果，即Σ Q=Vnα (1+β )，式中：Σ Q 為總注漿量 (m3)， V 為加固體體積 (m3)， n－為地層孔隙率或裂隙度，α－為漿液填充率，β－為漿液損失率。 當(dāng)?shù)貙雍坎淮髸r，漿液 填充率須達(dá)到 70%以上，地層富含水時，漿液填充率須達(dá)到 80%以上。 檢查孔法 （ 1）選擇可能出現(xiàn)的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行鉆孔檢查，檢查孔數(shù)量按注漿孔總數(shù)的 10%（不得少于 5 個）控制，檢查孔不得與注漿孔重合設(shè)置。 檢查孔無裂隙充填物涌出，不塌孔，涌水量小于 178。 min，任意孔出水量小于10L/min。 （ 2）必要時檢查孔取芯分析其固結(jié)體物理力學(xué)性能指標(biāo)，通過檢查孔的巖芯中漿液固結(jié)體的含量，以及固結(jié)體的強度來判斷漿液的固結(jié)情況和注漿效果。 在注漿過程中，不可避免地會出 現(xiàn)諸如跑漿、竄漿、單孔注漿量特大而壓力不上升難以達(dá)到正常結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)等異?，F(xiàn)象，即時采取措施加以處理。 作業(yè)面跑漿是發(fā)生比較多的一種情況，主要原因是止?jié){巖盤充填不密實或混凝土止?jié){墻灌注不密實。處理措施是先用水泥漿浸泡過的麻絲填塞裂隙，并調(diào)整漿液配合比，縮短膠凝時間，若仍跑漿在漏漿處用普通風(fēng)槍鉆淺孔注漿固結(jié)。 16 注漿過程中，注漿壓力突然升高，說明裂隙被堵，采用另一臺小泵量注漿機壓注單液水泥漿或壓注清水待漿壓恢復(fù)正常再注。水泥漿泵吸不上漿，這種現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生，主要原因是進(jìn)漿口被堵或者是泵閥門處鋼球被漿液固結(jié)或結(jié)塊堵塞。 處理方法是停泵清理，另一臺泵采用間歇注清水的方法。 為了減少此類情況出現(xiàn)，可注一段時間漿后注 1～ 2min 的清水，在注漿過程中清洗管路。 當(dāng)注漿量很大，而泵壓又長時間不上去，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因一般是超擴散或漿液流失。處理措施是調(diào)整漿液的濃度，先稀后濃，單雙液漿交替灌注施工，縮短漿液的膠凝時間，控制注漿量。 超前局部注漿方案 當(dāng)掌子面超前探水出水總量＜ 10m3/h，但個別孔出水量＞ 2m3/h 時，在水量超標(biāo)區(qū)域?qū)嵤┏熬植孔{。 當(dāng)隧道含水體（巖溶、斷層破碎帶、溶槽、溶隙等）涌水量及涌水壓力不大時（小于 ）使用孔口安裝止?jié){塞直接利用探水孔進(jìn)行超前局部注漿。采用止?jié){塞注漿堵水，鉆孔孔徑為φ 90mm，止?jié){塞為水囊式止?jié){塞φ 91mm。止?jié){塞的堵水位置為距鉆孔孔口向內(nèi) 6m的地方，為使止?jié){塞安裝到位，用φ 42mm 的無縫鋼管（長 6m）將止?jié){塞的一端接長，并在端頭設(shè)一閥門（ DN50mm）。止?jié){塞使用前，將手動水壓泵連接好，用水壓泵試驗止?jié){塞的膨脹情況。止?jié){塞安裝前，先打開一端的閥門，保證水能從止?jié){塞中順利流出，用鉆機等機械配合人工將止?jié){塞塞入孔內(nèi)，在塞到位后，立即用水壓泵將止?jié){塞注水膨脹，在水壓泵壓力達(dá)到 4MPa 時，停止加壓。為防止意外，將止?jié){塞的外露端與掌子面的錨桿頭連接牢固，此時再關(guān)閉閥門即可安全堵水。 若孔口段巖石破碎，應(yīng)安設(shè)孔口管，鉆孔采用 MK5型地質(zhì)鉆機，鉆機配直徑φ 130mm和φ 90mm 兩種鉆頭，在開孔時用φ 130mm 的鉆頭鉆進(jìn) ，以便于安裝孔口管。孔口管安裝后，再用φ 90mm 的鉆頭鉆進(jìn)至終孔?？卓诠馨苍O(shè)前先用麻絲棉紗等纏繞，然后打入注漿孔，孔口與巖壁之間用膨脹快硬水泥堵塞，詳見 圖 351《孔口管安裝示意圖》 ,孔口管安裝完畢后注漿并封堵孔口。 17 圖 351 孔口管安裝示意圖 鉆孔開孔后， 安裝孔口管（φ 108mm 無縫鋼管，壁厚 6mm），孔口管長 ，一端焊接法蘭盤，便于連接閥門 DN100mm，閥門可與注漿機連接?？卓诠苤胁窟m當(dāng)纏繞麻絲呈紡錘形，將孔口管用鉆機頂入孔內(nèi)，并用膨脹快硬水泥堵塞。在孔口管周邊安設(shè) 4 根φ 22mm 長 3m的錨桿，錨桿頭與孔口管焊接牢固，將孔口管拉住，避免被水壓及注漿壓力沖出。超前局部注漿過程中，若涌水量及壓力較大，則在出水孔口處 2～ 4m范圍內(nèi)鉆一至二個分流孔，以減小涌水壓力，探水孔和分流孔均作為注漿孔。 超前局部注漿宜采用水泥 水玻璃雙液漿或水泥砂漿。若遭遇巖溶空洞， 且水壓較小，空洞較大時可考慮混凝土輸送泵壓注 C15混凝土充填。 注漿參數(shù) 超前局部注漿利用探水孔作為注漿孔，局域性的對水量超標(biāo)的區(qū)域進(jìn)行局部超前注漿，超前局部注漿參數(shù)見 表 351《超前局部注漿參數(shù)表》 、超前局部注漿布孔見 附圖二《楊家灣隧道超前局部注漿 示意 圖》 。 表 351 超前局部注漿參數(shù)表 注漿材料 注漿材料采用普通硅酸鹽水泥單液漿或水泥 水玻璃漿液，注漿孔封孔時采用水泥 水玻璃漿液，在出現(xiàn)水量大、水壓高、地質(zhì)條件差、成孔困難、普通水泥漿注漿效果較序號 參數(shù)名稱 參 數(shù) 值 1 注漿深度 根據(jù)探水孔出水位置、含水體形態(tài)、范圍等確定 2 漿液擴散半徑 3 注漿速度 10～ 50L/min 4 注漿壓力 靜水壓 + 5 孔口管 φ 108普通鋼管 ,δ =6mm,L=3m 6 注漿方式 全孔一次性 18 差等特殊情況時，選用其他特種漿材。注漿材料選擇見 表 352《注漿材料選擇表》 ，各種注漿材料配合比見 表 353《注漿材料配比表》 。 表 352 注漿材料選擇表 序號 注漿方式 注漿材料 1 主要注漿 普通水泥單液漿 2 封孔注漿 水泥 水玻璃雙液漿 3 特殊情況 特種