注漿在公路隧道防水工程中的應用

劉義

摘要：注漿是目前最常用的公路隧道堵漏防水方法。地質情況、掘進和支護方式不同，注漿防水方案也不盡相同。注漿施工涉及注漿機具、材料、壓力及注漿量的確定等多個方面，在施工作業中也存在許多需要注意的問題。本文對于注漿在公路隧道防水工程中的應用方面做了具體的探討和分析，希望為以后的具體工作有所參考。

關鍵詞：注漿；公路隧道；防水工程；應用

引言

目前，我國隧道結構防排水遵循“防、堵、截、排，因地制宜，綜合治理”的原則，并對地表水和地下水做妥善處理，使洞內外形成一個完整的防排水系統。對具有較完整骨架的防滲漏對象和滲漏嚴重部位，注漿堵漏防水是一種快速而效果明顯的首選手段。注漿是將一定的材料配制成漿液，用壓送設備將其灌入縫隙或空洞之中，使其擴散、膠凝或固化，以達到防滲堵漏的目的，確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。該方法能使裂縫缺陷愈合而恢復整體性，與表面封閉法相比，能有效防止水進入裂縫內腐蝕鋼筋。

1、注漿方案的選擇

1.1全封閉預注漿

對地質預測、預報有大量涌水的軟弱地層地段，宜采用地表或洞內全封閉預注漿。預注漿應根據巖層裂隙狀態、地下水情況、加固范圍、設備性能、漿液擴散半徑和對注漿效果的要求等綜合分析確定注漿孔數、布孔方式及鉆孔角度。預注漿段的長度應視具體情況合理確定，宜為20m-50m；掘進時必須保留止水巖盤的厚度，一般為3m-8m。巖石地層預注漿設計壓力應根據圍巖水文地質條件合理確定，宜比靜水壓力大0.5MPa-1.5MPa；當靜水壓力較大時，宜為靜水壓力的2-3倍；注漿泵的壓力應達到設計壓力的1.3-1.5倍。注漿方法應根據水文地質情況、機械設備等綜合因素選擇。鉆孔孔位最大允許偏差為50mm，鉆孔偏斜率最大允許偏差為0.5%，同時應滿足設計要求。鉆注漿順序為：先鉆注布置在隧道頂板上的注漿孔，后鉆注隧道兩側孔，最后鉆注底板孔；或先內圈孔后外圈孔；或先無水孔后有水孔。預注漿后的滲水量應小于設計允許值，漿液固結體達到設計強度后方可開挖。

1.2環向圍巖注漿

在開挖后如有滲漏水或大股涌水時，宜采用掌子面和環向圍巖注漿。

圍巖注漿防水的作用，充填圍巖裂隙，封堵滲水通道，在隧道周圍形成隔水保護圈，防止地下水外泄，減輕隧道結構直接承受的水壓力。經過圍巖注漿，巖層中的裂隙被漿液充填，固化后的漿液形成巖塊之間的膠結材料，使圍巖的力學性能達到改善，減小了作用在襯砌結構上的永久荷載，是對圍巖深層次的加固。

1.2.1圍巖注漿布孔的規定

圍巖注漿布孔的規定包括以下幾個方面：在軟弱地層或水量較大處布孔；大面積滲漏，布孔宜密，鉆孔宜淺；裂隙滲漏，布孔宜疏，鉆孔宜深；大股涌水，布孔應在水流上游，且從涌水點四周由遠到近布設。

1.2.2初期支護后滲漏水處理

初期支護施工后有滲漏水的地段，應在初期支護上鑿孔進行回填注漿，回填注漿應在混凝土達到設計強度的70%后進行。圍巖及初期支護施工后回填注漿施工順序應符合下列要求：沿隧道軸線由低到高、由下往上、由少水處到多水處鉆注；在多水地段，應由兩頭向中間鉆注。

1.2.3二次襯砌后拱頂注漿

二次襯砌施工后應利用預留的注漿管（孔）對拱頂部位進行回填注漿。回填注漿應在襯砌混凝土強度達到設計強度的70%后進行。二次襯砌后有滲漏水時應采用襯砌內注漿，注漿孔應根據襯砌滲漏水情況布置。

2、注漿施工

2.1注漿機具

注漿機具要根據注漿液種類和結構滲漏位置的大小合理選擇，目前用于注漿堵漏的機具有：鉆孔機械根據不同條件的注漿防水方案，選用相應的鉆孔機械，可選機械類型有：改型TM-3型錨桿鉆機、K-100型地質鉆機、SGZ-Ⅱ型鉆機、YT-28型風鉆、注漿機械漿液拌和機（HFV-5D型、KBY-50/70型、MVT-400）、電動往復泵、電動風壓注漿設備、手壓泵及注射器等。

2.2注漿壓力

2.2.1單液漿注漿壓力

由于施工中是在襯砌內或背后進行注漿，因此注漿壓力的控制非常重要。壓力過大會造成支護受力過大而產生變形，危及結構安全；過小則會使管路堵塞達不到預設效果。根據對影響注漿因素分析和施工中結構變形的監測，注漿過程中宜采用0.3MPa-0.5MPa的壓力進行施工，終壓控制為0.8MPa，漿液能順利進入支護后空隙而不致產生過大壓力，保證結構安全，從而達到注漿堵水的目的。

2.2.2化灌漿注漿壓力

小型化灌機受漿材的影響，壓力不易控制，有時漿液堵管會被誤認為壓力提升，此情況在施工中應特別注意。在設備和管路正常的情況下注漿壓力為0.1MPa-0.2MPa。注漿量由于襯砌背后空隙體積大小不一，因此注漿施工中主要以注漿壓力作為結束標準。但前孔的注漿量可為后孔設計量作參考標準，而最終的結束標準仍以壓力為標準。

結束語

綜上所述，注漿技術是一項實用性很強、應用范圍很廣的工程技術。我國注漿技術的研究應用雖然起步較晚，但發展迅速，取得較大進展，特別是在水泥注漿材料研制方面已處于世界先進行列。目前，我國注漿技術的應用已遍及水利、建筑、鐵路和礦業等多個領域，相信注漿技術在我國將會得到越來越廣泛的應用和發展。