注浆在公路隧道防水工程中的应用

注浆在公路隧道防水工程中的应用

作者：刘义

来源：《环球市场》2017年第21期

摘要：注浆是目前最常用的公路隧道堵漏防水方法。地质情况、掘进和支护方式不同，注浆防水方案也不尽相同。注浆施工涉及注浆机具、材料、压力及注浆量的确定等多个方面，在施工作业中也存在许多需要注意的问题。本文对于注浆在公路隧道防水工程中的应用方面做了具体的探讨和分析，希望为以后的具体工作有所参考。 关键词：注浆；公路隧道；防水工程；应用 引言

目前，我国隧道结构防排水遵循“防、堵、截、排，因地制宜，综合治理”的原则，并对地表水和地下水做妥善处理，使洞内外形成一个完整的防排水系统。对具有较完整骨架的防渗漏对象和渗漏严重部位，注浆堵漏防水是一种快速而效果明显的首选手段。注浆是将一定的材料配制成浆液，用压送设备将其灌入缝隙或空洞之中，使其扩散、胶凝或固化，以达到防渗堵漏的目的，确保防水工程防水性能的施工方法，是目前最常用的堵漏方法。该方法能使裂缝缺陷愈合而恢复整体性，与表面封闭法相比，能有效防止水进入裂缝内腐蚀钢筋。 1、注浆方案的选择 1.1全封闭预注浆

对地质预测、预报有大量涌水的软弱地层地段，宜采用地表或洞内全封闭预注浆。预注浆应根据岩层裂隙状态、地下水情况、加固范围、设备性能、浆液扩散半径和对注浆效果的要求等综合分析确定注浆孔数、布孔方式及钻孔角度。预注浆段的长度应视具体情况合理确定，宜为20m-50m；掘进时必须保留止水岩盘的厚度，一般为3m-8m。岩石地层预注浆设计压力应根据围岩水文地质条件合理确定，宜比静水压力大0.5MPa-1.5MPa；当静水压力较大时，宜为静水压力的2-3倍；注浆泵的压力应达到设计压力的1.3-1.5倍。注浆方法应根据水文地质情况、机械设备等综合因素选择。钻孔孔位最大允许偏差为50mm，钻孔偏斜率最大允许偏差为0.5%，同时应满足设计要求。钻注浆顺序为：先钻注布置在隧道顶板上的注浆孔，后钻注隧道两侧孔，最后钻注底板孔；或先内圈孔后外圈孔；或先无水孔后有水孔。预注浆后的渗水量应小于设计允许值，浆液固结体达到设计强度后方可开挖。 1.2环向围岩注浆

在开挖后如有渗漏水或大股涌水时，宜采用掌子面和环向围岩注浆。

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围岩注浆防水的作用，充填围岩裂隙，封堵渗水通道，在隧道周围形成隔水保护圈，防止地下水外泄，减轻隧道结构直接承受的水压力。经过围岩注浆，岩层中的裂隙被浆液充填，固化后的浆液形成岩块之间的胶结材料，使围岩的力学性能达到改善，减小了作用在衬砌结构上的永久荷载，是对围岩深层次的加固。 1.2.1围岩注浆布孔的规定

围岩注浆布孔的规定包括以下几个方面：在软弱地层或水量较大处布孔；大面积渗漏，布孔宜密，钻孔宜浅；裂隙渗漏，布孔宜疏，钻孔宜深；大股涌水，布孔应在水流上游，且从涌水点四周由远到近布设。 1.2.2初期支护后渗漏水处理

初期支护施工后有渗漏水的地段，应在初期支护上凿孔进行回填注浆，回填注浆应在混凝土达到设计强度的70%后进行。围岩及初期支护施工后回填注浆施工顺序应符合下列要求：沿隧道轴线由低到高、由下往上、由少水处到多水处钻注；在多水地段，应由两头向中间钻注。 1.2.3二次衬砌后拱顶注浆

二次衬砌施工后应利用预留的注浆管（孔）对拱顶部位进行回填注浆。回填注浆应在衬砌混凝土强度达到设计强度的70%后进行。二次衬砌后有渗漏水时应采用衬砌内注浆，注浆孔应根据衬砌渗漏水情况布置。 2、注浆施工 2.1注浆机具

注浆机具要根据注浆液种类和结构渗漏位置的大小合理选择，目前用于注浆堵漏的机具有：钻孔机械根据不同条件的注浆防水方案，选用相应的钻孔机械，可选机械类型有：改型TM-3型锚杆钻机、K-100型地质钻机、SGZ-Ⅱ型钻机、YT-28型风钻、注浆机械浆液拌和机（HFV-5D型、KBY-50/70型、MVT-400）、电动往复泵、电动风压注浆设备、手压泵及注射器等。

2.2注浆压力 2.2.1单液浆注浆压力

由于施工中是在衬砌内或背后进行注浆，因此注浆压力的控制非常重要。压力过大会造成支护受力过大而产生变形，危及结构安全；过小则会使管路堵塞达不到预设效果。根据对影响注浆因素分析和施工中结构变形的监测，注浆过程中宜采用0.3MPa-0.5MPa的压力进行施工，

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终压控制为0.8MPa，浆液能顺利进入支护后空隙而不致产生过大压力，保证结构安全，从而达到注浆堵水的目的。 2.2.2化灌浆注浆压力

小型化灌机受浆材的影响，压力不易控制，有时浆液堵管会被误认为压力提升，此情况在施工中应特别注意。在设备和管路正常的情况下注浆压力为0.1MPa-0.2MPa。注浆量由于衬砌背后空隙体积大小不一，因此注浆施工中主要以注浆压力作为结束标准。但前孔的注浆量可为后孔设计量作参考标准，而最终的结束标准仍以压力为标准。 结束语

综上所述，注浆技术是一项实用性很强、应用范围很广的工程技术。我国注浆技术的研究应用虽然起步较晚，但发展迅速，取得较大进展，特别是在水泥注浆材料研制方面已处于世界先进行列。目前，我国注浆技术的应用已遍及水利、建筑、铁路和矿业等多个领域，相信注浆技术在我国将会得到越来越广泛的应用和发展。