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帷幕注浆施工

一、概述

在地质特殊地段（富水、破碎岩层或自稳性差的地质地段），采用预注浆（地

表超前注浆、洞内围岩全断面注浆等）对围岩进行处理，即可形成较大范围的筒

状加固区，这种注浆方式称为帷幕注浆。

帷幕注浆分为两种：对于破碎岩层，砂卵石层，中、细、粉砂层等有一定渗

透性的地层，采用中低压力将浆液压注到地层中的裂缝、孔隙里，经过物理化学

作用凝固后将岩土或土颗粒胶结为整体，称为“渗透注浆”；对于颗粒更细的不

透水、不透浆液的地层，采用高压浆液强行挤压孔周，使黏土层劈裂成缝并使浆

液充塞凝结于其中，从而对黏土层起到挤压加固的作用，称为“劈裂注浆”。

帷幕注浆是加固地层、封堵水源的一种方法，对保持围岩稳定、增强隧道施

工安全有着积极的作用。

二、帷幕注浆施工技术要点

1.地质判断及注浆范围确定

进行地质判断是为了搜集有关帷幕注浆施工地段的工程地质和水文地质情

况，为正确选择注浆参数和采取相应的技术参量提供依据。一般的超前地质判断

手段有超前探水孔钻探、红外线、TSP地质雷达超前地质预测预报和地质素描等。

通过对地质预报信息的综合分析，可以比较准确地判明相应施工区域的地质情

况，从而可以掌握岩土的渗透性、土颗粒的组成、孔隙率、饱和度及地下水量、

水压和水质等物理化学性质，为合理地采取注浆方法和获得理想的注浆效果提供

理论依据。

注浆范围与地质情况、开挖断面大小、开挖方法、对周边的影响等密切相关，

可根据自身工程所处的地质环境、设计图纸和试验效果来确定注浆范围。如下面

工程实例中明月山隧道的注浆加固范围为隧道开挖断面及开挖轮廓线外5～10

m。

2.注浆材料的选择及配比

注浆材料的选择与地质条件和涌水量有关，通常有以下几个方面。

①断层破碎带和砂卵石地层，当裂隙宽度（或粒径）大于1mm时，加固地

层或者堵水注浆，宜优先选用料源广、价格便宜的单液水泥浆和水泥-水玻璃浆

液。

a.采用单液水泥浆时，水灰比宜采用0.8∶1～2∶1，若须缩短胶凝时间，可

加入食盐或三乙醇胺速凝剂。

b.采用水泥-水玻璃浆液时，应根据胶凝时间配制。一般水泥浆液的水灰比

为0.8∶1～1.5∶1，水玻璃浓度为25～40°Bé，水泥浆与水玻璃的体积比宜为

1∶0.3～1∶1。

②断层泥地带，当裂隙宽度（或粒径）小于1mm时，加固注浆宜优先采用

水玻璃类浆液和木胺类浆液。

③中、细、粉砂层及细小裂隙岩层、断层泥地段，宜采用渗透性好、遇水膨

胀的化学类浆液。

根据注浆工程的需要，水泥浆中可掺入下列掺合料，但有一定的要求。

a.砂：应为质地坚硬的天然砂或机制砂，粒径不宜大于2.5mm，细度模数不

宜大于2.0，三氧化硫（SO）含量宜小于1%，含泥量不宜大于3%，有机物含量

3

不宜大于3%。

b.黏性土：塑性指数不宜小于14，黏粒（粒径小于0.005mm）含量不宜低

于25%，含砂量不宜大于5%，有机物含量不宜大于3%。

c.粉煤灰：应为精选的粉煤灰，烧失量宜小于8%，SO含量宜小于3%，细度

3

不宜低于同时使用水泥的细度。

d.水玻璃：模数宜为2.4～3.0，浓度宜为30～45°Bé。

另外帷幕注浆要求的水泥细度为通过80μm方孔筛的筛余量不宜大于5%，

注浆材料采用重量称量。现场制浆时，要求加料准确并注意注浆顺序，即先往搅

拌机中放入规定量的水，加入水泥搅拌均匀后再加入外加剂。

总之，应根据工程的具体要求、地质条件、浆液性能和注浆工艺及成本等综

合考虑，选择最合适的注浆材料。

3.止浆墙的设置

为了便于钻孔布置注浆管和防止注浆时浆液从前方掌子面渗出，注浆时必须

设置止浆墙对前方临空掌子面进行封闭。首先，止浆墙不但可以防止注浆时浆液

漏失，还可以起到稳定和加强掌子面的作用。其次，在注浆过程中通过观察止浆

墙的表层变化，可以直观判断前方土体的受力状况和有无崩塌发生的信息等，这

对在实际施工过程中控制注浆压力和注浆间歇时间有很重要的现实指导意义。止

浆墙设置可以采用5～10cm的喷射混凝土或模筑混凝土封闭层，也可以在围岩

稳定性差的部位打设锚杆，