宜萬鐵路西南交大監理站
編制：徐林
二00六年七月·湖北·恩施
一、 注漿目的
隧道洞身處在地下水發育地段，大量排放可能影響當地生態環境，採用「以堵為主、限量排放」的防排水原則。注漿主要目的是加固圍岩，保證隧道洞室穩定，確保施工及運營安全，實現控制排放，減少水資源流失。排水量控制標準按注漿後每延迷洞壁滲漏量控制，現場實測與設計值相比較。
注漿的主要作用：
1、降低圍岩的滲透性，提高其抗滲能力，減少地下水的滲流量；
2、疏導（區域性為堵水）水流，改善工程施工，運營條件；
3、改善隧道圍岩的力學效能，提高其整體性；
4、充填隧道周邊圍岩的溶洞、溶槽、裂隙，防止塌陷，改善其物理力學條件。
二、 注漿分類
根據工程地質條件，岩體完整性，岩溶發育情況，湧突水位置、水量、水壓及岩體的綜合滲透係數等選用以下注漿方法中的一種或幾種的組合方法：
1、充填注漿與基岩裂隙注漿；
2、滲透注漿；
3、擠密注漿；
4、劈裂注漿。
三、 注漿方案
注漿方案採用超前帷幕注漿、後注漿、區域性注漿、補充注漿四種方案相結合，基本注漿方案分為以下幾種：
1、超前帷幕注漿，每一迴圈長度30~50m，固結範圍：開挖輪廓線外3~8m；
2、開挖後全斷面徑向注漿，固結範圍：開挖輪廓線外3~5m；
3、區域性注漿分為：區域性超前注漿、開挖後區域性注漿等幾種，根據超前地質預報探明的區域性岩溶實際分布及開挖後地下水滲漏狀態分別採用；
4、補充注漿為上述三種注漿方案實施後，仍未達到設計要求時，根據實際情況選擇上述注漿方案一種或多種進行補充注漿。
四、 注漿方案選擇
注漿方案應根據隧道工程、水文地質情況初步選定，施工中根據超前地質預報成果調整完善，合理選擇注漿方案：
1、對可溶岩與非可溶岩接觸帶、斷層破碎帶及向斜核部、物探異常區等，**儲水量大、水壓高、直接揭示極可能產生嚴重突水突泥地段採用超前預注漿方案，預注漿加固圈固結範圍：正洞為開挖輪廓線外3~8m；平導為開挖輪廓線外2~5m；
2、對岩體完整，其結構效能可保證開挖安全，但大面積渦水量大於控制排水量，且**地下水壓力較少時，實施開挖後全斷面徑向注漿，注漿加固圈固結範圍：正洞為開挖輪廓線外3~5m；平導為開挖輪廓線外3m；
3、岩體完整，其結構效能可保證開挖安全，但區域性出水且流量大於控制排水靈時，僅對出水處實施區域性注漿；
4、注漿後流量仍大於控制排水量，注漿固結圈綜合滲透係數大於設計控制值或仍有區域性出水點時，實施補注漿。
五、 注漿機理
注漿施工時，漿液在岩體（隧道一種）中的作用方式主要表現為四種：
滲透擴散；劈裂擴散；裂隙擴散；擠壓填充
1、滲透擴散
在中粗砂層，砂礫石層、砂卵石層中採用超細型注漿材料；在幹的或潮濕的粉細砂層中採用改性水玻璃進行注漿施工，若擴散半徑選擇的不大，注漿壓力選取的不高時，注漿在地層中一般表現為滲透擴散。
2、劈裂注漿
在中細砂層、粉細砂層、淤積質粘土層，粉質粘土層，由於顆粒細，因而產生滲透擴散難度較大，注漿材料在該類地層中一般表現為劈裂擴散。不同細度的注漿材料在地層中注漿會產生不同厚度的劈裂漿脈。
3、裂隙注漿
在殘積層，岩石斷層破碎帶進行注漿施工時，一般當注漿材料粒徑能滿足小於裂隙寬度的1/3~1/5時，均能產生裂隙填充。根據施工經驗，在這種地層中，一般採用普通水泥漿、普通水泥—水玻璃雙液漿基本能滿足裂隙填充的要求。
4、擠壓填充
地層較粘軟，採用較高的注漿壓力，一是擠壓粘軟地層而致使地層物理力學效能改善；二是填充粘軟地層被擠壓後的空隙。一般採用普通水泥漿液。
六、 注漿材料
目前國內外常用的注漿材料有：混凝土、水泥砂漿、改性水玻璃單液漿、普通水泥單液漿、普通水泥—水玻璃雙液漿、超細水泥單液漿、超細水泥—水玻璃雙液漿、hsc單液漿、tgrm單液漿、環氧樹脂、聚氨酯等。
1、大量地下工程均採用以下水泥為注漿基材的漿液，常用的共六種，其注漿材料評價見下表：
2、注漿材料配比參數列
3、注漿材料使用原則
①按照地質構造條件不同，在一般斷層玻璃地段，宜採用c漿、c—s漿等普通注漿材料。在砂層地段，宜採用mc漿、mc—s漿、t漿和hsc漿等超細型特種注漿材料。
②按照注漿方案不同，在徑向注漿施工時，一般地段可採用c漿，特殊地段應採用mc漿。在超前帷幕注漿施工時，應綜合採用c漿、c—s漿、mc漿、mc—s漿、t漿和hsc漿綜合注漿材料體系。
③按水文地質條件不同，在一段富水條件下可採用c漿、mc漿。但在高壓、強富水條件下，應綜合採用c漿、c—s漿、mc漿、mc—s漿、t漿和hsc漿綜合注漿材料體系。
④採用綜合注漿材料體系時，應按照由粗到細、由單液到雙液、由高濃度到低濃度三個準則進行動態調整。
七、 鑽孔注漿機械裝置
1、鑽機：（只列型別、以便了解）
1 tbm配套thc500超前地質鑽機；
2 median地質鑽機（法國地基公司生產）；
3 mkd—5s地質鑽機（西安探礦機械廠生產）
4 zyg—150型全液壓鑽機；
5 mgy—60b型地質鑽機；
6 改型tm—30型錨桿鑽機；
7 k—100型垂直地質鑽機。
2、注漿幫浦（只列型別、以便了解）
8 日本產hfv—50/70雙液注漿幫浦；
9 法國產ph系列雙液注漿幫浦；
10 河北產hby—50/70型雙液注漿幫浦；
11 鎮江產yzb—130型雙液注漿幫浦；
12 葫蘆島產gzb—ys型雙液高壓注漿幫浦；
13 葫蘆島產ztgz—60/210型雙液注漿幫浦；
14 西安產zjb（bp）—30型單液注漿幫浦；
15 重慶產100/3.5型砂漿幫浦。
3、攪拌機：
lg—300型葉片式注漿攪拌機或其它注漿攪拌機。
八、 鑽孔注漿工藝
注漿工藝是注漿成敗的關鍵，沒有乙個合適的注漿工藝，漿液就很難按理想的軌跡注入地層。因此，亦很難達到良好的效果。
決定注漿能否達到預期效果幾個控制因素：
注漿管材；注漿孔布設；注漿方式；注漿順序與原則；注漿引數
1、注漿管材
主要有大管棚、小導管（花管）、中空錨桿、孔口管、袖閥管、tss管等
2、注漿孔布設
①不宜採取矩形布孔，宜採用梅花型布孔；
②重要隧道工程，開挖輪廓線外至少布設兩圈或兩排注漿孔；
③重要基坑工程，帷幕注漿時至少施作三排以上。
3、注漿方式
前進式分段注漿，後退式分段注漿，氣孔一次性注漿、鑽孔注漿等。
①前進式分段注漿
在施工中，實施鑽一段，注一段，再鑽一段，再注一段的鑽、注交替方式進行鑽孔注漿施工，每次鑽孔注漿分段長度3~5m。前進式分段注漿可採用水囊式止漿塞或孔口管法蘭盤進行止漿。其工藝流程見下表：
②後退式分段注漿
注漿施工時，首先將止漿塞及其它配套裝置放入管中，對底部乙個注漿分段長度進行注漿施工，第乙個分段注漿完成後，後退乙個分段長度進行第二分段注漿，如此下去，直到將整個注漿讀那完成。進行後退式分段注漿施工，注漿分段長度宜取0.6~1.
0m。兩種不同止漿方式工藝流程見下表：
袖閥管後退式分段注漿工藝流程
tss管後退式分段注漿工藝流程
③全孔一次性注漿
直接將注漿管路和注漿孔口裝置接通進行注漿施工。
4、注漿順序及原則
1 分割槽注漿原則
2 注漿順序按跳孔原則
3 由上游到下游原則
4 由下到上原則
5 由外到內原則
6 約束發散型注漿原則
7 定量—定壓相結合原則
8 多孔少注原則
5、注漿引數
①注漿加固厚度
一般情況**階開挖時，b=0.2~0.5d；有少量地下水影響下，b=0.5~2d；有高壓富水影響時，b=2~3d。
②漿液擴散半徑
注漿擴散半徑，並不是指漿液在地層中擴散的最遠的距離，而是指漿液能符合設計要求的擴散距離。一般中細砂層，粉質粘性土中取r=0.5~0.
8m；中粗砂，砂卵石層中取r=0.8~1.2m；斷層破碎帶取r=1.
2~2.0m。
③漿液凝膠時間
根據目前的工藝水平，推薦雙液漿凝膠時間取tg=30〞~3ˊ，一般情況下寧短勿長，當工人對工藝熟練程度高時取低值，反之取高值。單液漿凝膠時間不宜超過8h，否則難以控制擴散範圍。
④注漿長度
注漿段長度是指縱向注漿範圍，根據大量的工程實現，注漿仍存在「楔形效應」，即越向前注漿效果越差，漿液難以擴散，因此建議注漿段一般宜選用20~30m。
⑤注漿分段長度
當對砂層，粉質粘性土層注漿時，應採取分段注漿，注漿分段長度宜取0.4~0.6m，否則極易引起地表隆起。
⑥注漿速度
砂層，粉質粘性土中注漿速度取v=20~40l/min；砂礫石層等孔隙較大的地層取v=40~60l/min；在斷層破碎帶中取v=60~120l/min。
⑦注漿量
注漿量計算公式：q=лr2·h·n·α（1+β）
q—注漿量；
r—擴散半徑；
h—注漿段長
n—地層孔隙率；
α—地層充填率；
β—漿液損失率。
一般情況下，地層孔隙率：砂層取0.3~0.
4，其它地層取0.4~0.6；地層充填率：
單孔計算時取60%~70%，群孔時取70%~80%；漿液損失率：根據工藝情況取10%~30%。
⑧注漿壓力
注漿壓力建議取：水壓+2~3mpa；城市地下工程壓力≦1.2γh。
九、 注漿效果檢驗與評定
1、檢測方法：共計五類十四種，見下表：
2、岩溶注漿處理時注漿效果檢查方法與標準
①必測專案：
p—q—t曲線法（符合設計要求，達到設計注漿量和注漿終壓）注漿量分布特徵法（不能有注漿盲區）
湧水量對比法（堵水率達到80%，總湧水量≦50m3/m/d）
檢查孔觀察法（檢查孔無湧水、湧砂，放置乙個小時仍無湧水、湧砂。）
滲透係數測試法（k≦10-5cm/s）
力學指標測試法（固結體抗壓強度≧0.3mpa，注漿後地層含水率≦35%）
②選測專案
加固效果觀察法
注漿機理分析法
檢查孔p—q—t曲線法
一十、 附件：
1、宜萬鐵路別巖槽隧道帷幕注漿情況簡介
2、宜萬鐵路齊岳山隧道帷幕注漿情況簡介
隧道襯砌注漿方案
新建鐵路廣珠線復工工程 隧道襯砌缺陷處理施工方案 編制複核 審批中鐵六局廣珠鐵路5標段隧道專案部 2010年4月5日 隧道襯砌整改方案 業主於3月份對我部施工隧道襯砌進行了地質雷達無損檢測，檢測結果我部施工的隧道襯砌存在區域性不密實 脫空和空洞等缺陷 具體問題如下 一 仰拱存在問題地段 1 區域性不...
隧道拱頂注漿施工方案
一 工程概況 澄江隧道起點位於澄江縣右所鎮補益村，終點位於龍街鎮鳳麓村。左幅起止里程為k92 310 k94 030，長度為1720m 右幅起止里程為k92 185 k94 030，長度為1845m。隧道設計為雙洞三車道分離式，設計速度為80km h，隧道建築限界淨空14m 寬 5m 高 隧道進 出...
中空注漿錨桿簡介
前言鋼絞線 鋼絲 鋼筋等錨固材料 以下簡稱非中空注漿錨桿錨固材料 在世界建築史上已立下汗馬功勞，至今仍在使用。70年代國際上出現自鑽式中空錨桿 自進式中空注漿錨桿 由於它克服了非自進式錨固材料許多弱點,它的錨固優質 施工高速，受到錨固專家和工程技術人員的賞識，在國內也得到了逐步推廣。由於進口錨桿價貴...