摘 要

大量湧水隧道的施工工藝即運用新奧法原理，沿隧道開挖輪廓線按軸向輻射狀布孔，進行全斷面全封閉深孔注漿固結止水，使隧道周邊及開挖面形成一個堵水帷幕，切斷地下水流通路保持圍巖穩定，增強施工安全。

地質預報

超前地質預報對於構造複雜、水量豐富的地層，必須準確預報工作面前方20～25M範圍的工程地質和水文地質情況，以便為制定施工方案和確定注漿參數提供依據。

1鑽孔方法

利用液壓鑽孔臺車或YQ-100A施鑽深孔，在拱頂、起拱線和隧道中下部位各鑽φ76mm孔，孔深超出注漿段5m左右。

2預報內容

預測工作面前方注漿段長度範圍的地質構造和巖性、地下水出露位置和水量大小以及圍巖變化情況。

3預報方法

採用鑽眼排碴取樣分析，記錄鑽速、水質水量變化情況以及開挖後的巖面觀測素描，綜合判斷預報前方水文、地質條件。

鑽孔作業

1封堵牆（止漿牆）施工

首先按照注漿設計施工封堵牆，封堵牆設於開挖面後端封堵牆厚0.8～1.0m，用C20砼灌注一次成型。

2布孔

由測工站在工作平臺上，用紅油漆在掌子面上按設計準確畫出鑽孔位置，標註編號。

3鑽孔

（1）鑽孔時臺車大臂必須頂緊在掌子面上，以防止過大顫動而影響施鑽精度。

（2）鑽機開孔時鑽速宜低，鑽深20cm後轉入正常鑽速。

（3）第一根鑽桿鑽完後，鑿岩機與鑽桿脫離，使用聯接套接第二根，依次接桿直至鑽到設計深度。

（4）鑽孔深度達到設計要求後，鑿岩機後退帶出鑽桿，人工用卡或大扳手卡緊前杆，鑿岩機反轉，鬆開連接套卸下鑽桿，按同樣方法依次拆卸鑽桿退出孔外。

（5）注漿孔角度參數：仰角、俯角、左偏角、右偏角均控制在最小3°、最大26°內。

4開孔孔徑及深度

注漿孔用φ100鑽頭開孔，孔內放置長3～6m的φ86鋼管（或橡膠止漿塞管）做孔口管，掏孔清碴時用φ76鑽頭。注漿段長度為20m一環。

5鑽孔深度控制

臺車大臂按設計布孔位置點對正，用簡易垂球量角器測鑽桿仰角，調整至設計角度，並在鑽桿上安裝導向指示器，控制鑽孔偏角。

6臺車鑽孔工作參數

鑿巖臺車鑽孔作業的推進壓力2.5～4.0MPa，迴轉壓力5.0～6.0MPa，衝擊壓力19～20MPa.

注漿作業

1注漿材料

水泥：用425號以上的普通硅酸鹽水泥，質量應符合標準。

水玻璃：用出廠濃度42～45Bé，比重1.42～1.45，模數2.4～2.8的水玻璃原液。

拌合水：水質應符合《鐵路砼及砌石工程施工規範》中的各項規定。

2配合比控制

水灰比（W/C）為0.8；水玻璃稀釋濃度為25～35Bé；雙液體積比（C/S）為1：0.5～0.7

3凝膠與凝結時間控制

為滿足漿液擴散半徑的要求，採用凝結時間為：一般地段3分鐘，富水地段1～2分鐘。施工控制分以下三種：

①水灰比固定，水玻璃濃度不變，變換雙漿比例。當水玻璃溶液所佔比例由小到大，凝膠時間則由長到短，初、終凝由慢到快。

②水玻璃濃度不變，雙液比例固定，變換水灰比。當水灰比由小到大，凝膠時間由短到長，初、終凝由快到慢。

③水灰比不變，雙液比固定，變換水玻璃濃度。當水玻璃濃度由高到低，凝膠時間由短到長，初、終凝由快到慢。

4注漿

連接注漿管路，用注漿泵先壓水檢查管路是否漏水，設備狀態是否正常，然後再做壓水試驗，以沖洗岩石裂隙，擴大漿液通路，增加漿液衝塞的密實性，核實岩石的滲透性。

對於富水斷層破碎帶清孔後，先壓水泥漿液，再壓CS雙液漿。標定注漿泵上電接觸點壓力錶的最大壓力指標，泵壓後觀察壓力變化及水泥漿和水玻璃的消耗數量。記錄注漿時間和注漿量。注漿達到標準後，打開三通混合器的減壓閥排漿，卸下混合器換注另一孔。注漿結束後，拆卸各注漿器件，全部清洗乾淨，並對注漿泵進行檢查保養。

5作業方式

注漿方式採用前進式或全孔一次壓入式。鑽孔過程中未湧水的，就一鑽到底，全孔一次壓入式注漿；在鑽孔過程中，如發現有水，即停止鑽孔，採取注一段鑽一段的前進式注漿，直至達到設計段長位置。

在水壓、水量較大的情況下，還可採用分層洩水減壓、分層注漿方式。即下層管注漿，中層管放水；中層管注漿，上層管放水，這樣逐層抬水，把水排擠到拱頂以上規定的止水固結圈以外。注漿順序為由下而上，由裡向外。

6注漿參數

（1）注漿壓力及單孔擴散半徑：注漿壓力一般為地下水靜水壓力的2～3倍，考慮到岩層裂隙阻力，初始壓力3MPa，終壓4～5MPa.單孔漿液擴散半徑4m.

（2）注漿速度：鑽孔出水量大於50L/min時，注漿速度取80～100L/min.鑽孔出水量等於0～50L/min時，注漿速度取60～80L/min.

（3）注漿擴散範圍：注漿有效範圍為開挖輪廓線外4.0m（塌方段為5.0m）。

（4）注漿量：按注漿範圍內圍巖體積的5%左右考慮，實注量由鑽孔壓水試驗確定。

質量控制要點

1、一次注漿段長度不大於20m；注漿帷幕厚度不小於4.0m；堵水率不低於90%注漿結石體7天的單軸抗壓強度不小於5MPa.

2、地質超前預報和監控量測在施工中貫徹始終

3、施工排水溝要及時疏排嚴防積水。

4、要配備少量聚胺脂材料，作為突水應急堵漏時用。

5、注漿作業人員戴口罩、眼鏡和軟手套，以防止水泥粉塵和水玻璃溶液對人體造成傷害。

6、要有良好的照明條件。