高水压地段注浆止水.doc

圆梁山隧道高水压地段注浆止水 第一节 概述 一、工程概况 毛坝向斜高压富水区段位于DK353+200～DK355+400，长2200m。在毛坝向斜高压富水区段施工中，该段地下水丰富，并先后揭示出三个深埋充埋填型溶洞，如图3-1-1所示。 图3-1-1 圆梁山隧道毛坝向斜地质及溶洞分布图 二、注浆堵水原则 受地质条件及环境因素的影响和控制，圆梁山隧道毛坝向斜采取“以堵为主，限量排放”的注浆堵水原则，限排标准为5m3/m·d。 三、注浆堵水方案 （一）注浆堵水方案分类 圆梁山隧道注浆堵水方案主要包括预注浆和后注浆两种。 预注浆是指在开挖面采取超前钻孔，通过钻孔进行注浆施工，以达到注浆堵水、加固地层的目的。预注浆包括全断面超前预注浆、局部超前预注浆和探水孔超前预注浆三种。 后注浆是指在开挖施工及初期支护完成后，对开挖面不能满足工程质量要求时而采取的一种注浆措施，后注浆包括径向注浆（含回填注浆）、局部注浆和补充注浆三种。 （二）注浆堵水方案选择原则 注浆方案的选择原则应以掌子面能否满足进行安全开挖施工为前提，并充分考虑开挖支护完成后采取后注浆的施工难度、施工质量保证、施工造价等综合因素。一般情况下，若掌子面前方地质条件能满足安全开挖施工要求，则应首先进行掌子面的开挖施工，在开挖施工完成后进行后注浆措施，以达到注浆堵水、加固围岩的目的；若掌子面前方地质条件不能满足安全开挖施工要求，则应首先在掌子面进行预注浆措施，以达到注浆堵水、加固围岩的目的，满足隧道的安全开挖施工要求。 （三）圆梁山隧道毛坝向斜注浆方案选择标准 圆梁山隧道毛坝向斜注浆方案的选择标准主要参考依据： （1）铁道部第二勘测设计院地质设计资料《新建铁路重庆至怀化线补充技术设计圆梁山隧道设计图（第五册，共九册）》所提供的相关内容TSP超前地质预测预报资料、洞内地质素描资料现场超前探孔选择标准如表所示。注浆方选择标准表 方 案 选择标准 ①可溶岩与非可溶岩接触带，断层破碎带及毛坝向斜核部； ②施工中可能发生严重突水突泥等地段； ③探水孔流水量≥10m3/h。 ①岩层接触带，物探电阻异常带； ②施工中可能发生严重突水突泥等地段； ③探水孔流水量≥10m3/h。 ①一般富水地段； ②岩体完整，探水孔流水量2m3/h≤Q＜10m3/h，开挖后大面积淌水。 ①一般富水地段； ②岩体完整，探水孔流水量2m3/h≤Q＜10m3/h。 ③开挖后局部有较大的流水； ④初支完成后不能满足铁铁道部第二勘测设计院设计的排水量≤5m3/m·d要求，不能确保结构防排水的等级需要； （3）针对粉细砂层充填型溶洞，由圆梁山隧道2#溶洞砂样筛分结果，并结合目前国内外超细型材料（主要指超细水泥）的生产现状，选择10μm的超细材料作为主要材料进行高压动水粉细砂层的注浆加固堵水施工，这虽然不能满足以下J·C·King判式的要求，但使用10μm的超细水泥进行粉细砂层的注浆，可以得到远超过普通水泥的可注比。在注浆时，浆液能得到主脉劈裂下的渗透性，这将大大地提高注浆加固效果，有效地保证高压富水粉细砂层条件下的安全施工。 式中：（通常取）—注浆比； —地层的粒径累计曲线的15%的颗粒直径； —注浆材料粒径累计曲线的85%的颗粒直径。 结合高压动水的特点，在2#高压动水粉细砂层溶洞中注浆施工，采用任何单一的注浆材料都难以达到理想的固砂堵水效果。各种注浆材料在高压动水粉细砂层条件下性能优缺点，如表3-1-2所示。 高压动水粉细砂层条件下注浆材料性能表 表3-1-2 材料名称 优点 缺点 普通水泥单液浆（简称C浆） ①凝胶时间长，具有较长的可注期。 ②具有较高的固结体强度。 ③单价低。 ①初凝时间长，易被地下水稀释，影响其凝胶化性能和强度。 ②终凝时间长，强度上升缓慢，不利于注完浆后就立即进行开挖施工。 ③颗粒粗，在细砂层中注浆困难。 超细水泥单液浆（简称MC浆） ①终凝时间较长，具有较好的可注期。 ②固结体强度高。 ③颗粒细，在细砂层中可以大量注入，达到较好的固砂堵水效果。 ①终凝时间长，易被地下水稀释，影响其凝胶化性能和强度。 ②终凝时间较长，强度上升慢，不利于注完浆后就立即进行开挖施工。 ③单价高。 HSC浆或TGRM浆（简称HSC浆或T浆） ①具有较好的抗分散性，能有效地控制注浆区域。 ②早期强度高，利于注完浆后就立即进行开挖施工。 ①粘度大，初凝时间短，易堵管。只能在水大（Q≥40m3/h）条件下进行注浆堵水，不利于在其它条件下注浆施工。 ②粘度大，难于注入粉细砂层。 普通水泥-水玻璃双液浆（简称C-S浆） ①凝胶时间可控，可以达到控域注浆目的。 ②可注性较好，在扰动后的粉细砂层中有一定的可注性。 ③早期强度较高，利于注浆后就立即进行开挖施工。 ①颗粒粗，在未扰动的粉细砂层中可注性差。 ②抗