重慶渝遂高速公路
技術指導書
一、超前深孔圍幕注漿
超前小導管注漿，對圍岩加固的範圍和加大處理的程度是有限的，作為軟弱破碎圍岩隧道施工的一項主要輔助措施，它占用時間和迴圈次數較多。因此，在不便採取其它施工方法(如盾構法)時，深孔預注漿加固圍岩就較好地解決了這些問題。注漿後即可形成較大範圍的筒狀封閉加固區，稱為圍幕注漿。
1、注漿機理及適用條件
注漿機理可分為兩種：
一種是對於破碎岩層、砂卵石層、中、細、粉砂層等有一定滲透性的地層，採有中低壓力將漿液壓注到地層中的空穴、裂縫、孔隙裡、凝固後將岩土或土顆粒膠結為整體，稱為「滲透注漿」。
另一種是對於顆粒更細的粘土質不透水(漿)地層，採用高壓漿液強行擠壓孔周，使粘土層劈裂成縫並充塞凝結於其中，從而對粘土層起到了擠壓加固和增加高強夾層加固作用，稱為「劈裂注漿」。關於擠壓加固即壓密作用，在土力學與基礎工程中多有敘述；在軟弱粘土層中增加的高強夾層，將粘土分隔包圍，使其整體性和強度大大提高。這也相當於在軟弱土體中加筋加骨。
因此原則上講，深孔預注漿可適用於所有軟弱破碎圍岩的加固。
深孔預注漿一般可超前開挖面30m~50m，可以形成有相當厚度的和較長區段的筒狀加固區，從而使得堵水的效果更好，也使得注漿作業的次數減少，它更適用於有壓地下水及地下水豐富的地層中，也更適用於採用大中型機械化施工。
2、注漿範圍
要確定加固區的大小，即確定圍岩塑性破壞區的大小，可以按岩體力學和彈塑性理論計算出開挖坑道後圍岩的壓力重力分布結果，並確定其塑性破壞區的大小，這也是應加固區的大小。
3、注漿數量及注漿材料選擇
注漿數量應根據加固區需充填的地層孔隙數量來確定。一般來講，不可能也無需將全部滲透孔隙充填密實，就可以達到加固和堵水的目的。
工程中常用充填率來估算和控制注漿總量。所謂充填率是指注漿體積佔孔隙總體積的比率。於是注漿總量可按下式計算：
q=n·a·a
式中：q——注漿總數量，立方；
a——被加固圍岩的體積，立方；
n——被加固圍岩的孔隙率，％；
a——過去實踐證實了的充填率，％。
後兩參項可見下表：
為了做好注漿工作，必須事先對被加固圍岩進行土力學試驗，查清圍岩的透水係數、土顆粒組成、孔隙率、飽和度、密度、ph值、剪下和抗壓強度等。必要時還要做現場注漿和抽水試驗。
注漿材料的選擇見下：
(1)、注漿材料種類及適用條件
①、在斷層破碎帶及砂卵石地層(裂隙寬度或顆粒粒徑大於1mm，滲透係數k≥5×10-4m/s)等強滲透性地層中，應採用料源廣且**便宜的注漿材料。一般，對於無水的鬆散地層，宜優先選用單液水泥漿；對於有水的強滲透地層，則宜選用雙液水泥----水玻璃漿，以控制注漿範圍。
②、斷層泥帶，當裂隙寬度(或粒徑)小於1mm，或滲透係數k≥5×10-5m/s，注漿材料宜優先選用水玻璃類和木胺類漿液。
③、中、細、粉砂層、細小裂隙岩層及斷層泥地段等弱滲透地層中，宜選用滲透性好、低毒及遇水膨脹的化學漿液，如聚胺脂類。
④、對於不透水的粘土層，則宜採用高壓劈裂注漿。
(2)、注漿材料的配合比
注漿材料的配合比應根據地層情況和膠凝時間要求，並經過試驗而定，一般地：
①、採用水泥漿液時，水灰比可採用0.8:1~2:1，需縮短凝結時間，則可加入氯鹽，三乙醇胺速凝劑。
②、採用水泥----水玻璃漿液時，水泥漿的水灰比可採用0.8:1~1.5:1；水玻璃濃度為25~40be，水泥漿與水玻璃的體積比宜為1:1~1:0.3。
4、鑽孔布置及注漿壓力
注漿鑽孔方式形同管棚超前注漿。
鑽孔間距要視地層條件、注漿壓力、及鑽孔能力等來確定。一般，滲透性強的地層，可以採用較低的注漿壓力和較大的鑽孔間距，鑽孔量也少，但平均單孔注漿量大。
實際工程中應計算出每孔注漿量，單孔平均注漿量可採用下式計算：
q = q /m
式中：m——鑽孔數量 q——單孔平均注漿量
注漿壓力應根據地層條件、機械能力等因素在現場試驗確定。
5、施工要點
(1)、注漿管
一般採用還孔眼的焊接鋼管或無縫鋼管。注漿管壁上有眼部分的長度應根據注漿孔的位置和注漿區域來確定，其餘部份不鑽眼，並用止漿塞將其隔開，使漿液只注入到有效區域。止漿塞常用的有兩種，一種是橡膠式，一種是套管式。
安裝時，將止漿塞固定在注漿管上的設計位置，一起放入鑽孔，然後用壓縮空氣或注漿壓力使其膨脹而堵塞注漿管與鑽孔之間的間隙，此法主要用於深孔注漿。
另外，若採用全孔注漿，則可以用鉛絲，麻刀或木楔等材料在注漿孔口將間隙堵塞。但全孔注漿因漿液流速慢，易造成「死管」問題，尤其是深孔注漿時。
(2)、鑽孔
鑽孔可用衝擊式鑽機，或旋轉式鑽機，應根據地層條件及成孔效果選擇。鑽孔位置滿足設計要求，孔口位置偏差不超過5cm，孔底位置偏差不超過孔深的1%。鑽孔應清洗乾淨，並作好鑽孔檢查記錄。
(3)、注漿順序
應先上方後下方，或先內圈後外圈，先無水孔後有水孔 ，先上游(地下水)後下游順序進行。應利用止漿閥保持孔內壓力直至漿液完全凝固。
(4)、結束條件
注漿結束條件應根據注漿壓力和單孔注漿量兩個指標來判斷確定。結束條件為：注漿壓力達到設計終壓；漿液注入量已達到計算值的80％以上。
全段結束條件為：所有注漿孔均已符合單孔結束條件，無漏注。注漿結束後必須對注漿效果進行檢查，若未達到設計要求，應進行補孔注漿。
(5)、注漿檢查
除在注漿前進行鑽孔質量，材料質量檢查、注漿後對注漿效果檢查外，過程中應密切注意注漿壓力的變化。採用雙液注漿時，應經常測試混合漿液有膠凝時間，發現問題應立即處理。
(6)、開挖時間
注漿後應視漿液種類，等待4h(水泥——水玻璃漿)到8h(水泥漿)方可開挖，但最後應注意保留目漿牆，並進行下一迴圈的注漿，若注漿工作在正洞以外進行，則超前時間易於保證。
6、常用注漿機具裝置
常用注漿幫浦
開挖工作面預注漿常用鑽機
常用進口攪拌機
注：國內攪拌機多為自製
二、設計關於圍幕注漿相關說明
1、注漿
(1)、注漿目的
①、保證隧道結構和隧道施工安全；
②、保護生態環境，防止由於地下水的過度流失對附近地表生態環境的不利影響。
(2)、注漿堵水段的確定
①、根據地質綜合評判及超前探水，當掌子面前方存在高壓富水區，具有較大規模的湧水、突水；對隧道結構和隧道施工安全構成威脅的地段；
②、根據地表監測資料及超前探水和超前地質預報判定：隧道湧水可能造成地表水庫嚴重洩漏，對居民生產生活有重大影響的井泉乾枯的地段；
③、根據地表監測資料和超前地質預報判定：隧道湧水可能引起地表嚴重塌陷並對地表建築安全構成威脅的地段；
④、根據地質綜合評判及超前探水，當掌子面前方不存在高壓富水區，同時地下水滲漏對地表環境無影響時，可取消高壓富水段襯砌，而替換成該段相應圍岩類別的襯砌。
(3)、注漿方式
注漿方式採用超前預注漿、區域性注漿、補注漿三種方式，具體注漿方案分為下列幾種：
①、超前預注漿：根據地質綜合評判及超前探水，當掌子面前方存在高壓富水區，具有較大規模的湧水、突水可能，或水壓相對較低但圍岩差，岩體結構效能弱，開挖將導致岩壁失穩誘發湧突水者，採用超前帷幕注漿；
②、開挖後全斷面徑向注漿：根據超前探水及地質綜合評判結果，當岩體較完整，岩體結構可保證開挖安全，水壓低，水量不大時，採取開挖後對洞周圍進行徑向注漿堵水；
③、區域性注漿，分區域性超前預注漿，開挖後區域性注漿等幾種，根據實際情況分別採用；
④、岩體完整，不處於高壓富水帶，洞壁淌水面積較大時，實施開挖後徑向注漿堵水，徑向注漿範圍為開挖輪廓外4m；
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