暗挖隧道深孔预注浆技术应用

暗挖隧道深孔预注浆技术应用

摘要 深孔预注浆技术以原料普遍、工艺可行性高的优势被应用于暗挖电力隧道施工过程中的阻水及围岩加固，并起到了很好的效果。

关键词 暗挖电力隧道；钻孔孔位；深孔注浆

1 工程概况

1.1 工程简介

220kV东窑变电所联网工程北起沈阳市于洪区西窑建材交易中心市场，沿永安街由北向南至鸭绿江东街，电力隧道全程暗挖，全长约3km。

1.2 水文地质

地层结构自上而下分述如下：① 杂填土：结构松散② 粉质黏土：可塑，该层局部夹软塑粉质黏土；③ 粉质黏土：可塑～硬可塑；该场地在黏性土中含有上层滞水，在砂土层中含有孔隙潜水[1]。

1.3 工程环境

暗挖电力隧道埋深约为11～13m，均位于②、③粉质黏土层内，由于部分管线老化渗漏严重，粉质黏土软化严重，形成多处水囊，极易在隧道开挖过程中突水突泥，造成人身伤亡事故。在设计过程中对降水方案进行了论证，确定采用深孔预注浆技术施工方案对开挖轮廓外2m范围内的土体进行注浆阻水及加固，同时控制沉降，并将对地下管线的影响降至最小。

2 注浆机理、参数及标准

2.1 注浆机理

针对颗粒更加细腻的诸如粉质黏土等不透水（浆）或透水（浆）性差的地层，采用高压浆液强行挤压孔周，使黏性土土层劈裂成缝，浆液得以充填凝结于其中，从而对黏性土层起到了挤压加固和增加高强夹层的作用，将黏性土分隔包围，此种方法为“劈裂注浆”[2]。

2.2 注浆浆液配比参数设计

注浆浆液采用水泥-水玻璃双液浆液，参数为

水灰比：W：C=1：1（重量比）；灰玻比：C：S=1：1（体积比）；水玻璃浆（S）的浓度：40°Be’；注浆压力：1.5MPa～2.5MPa，浆液扩散半径按1m考虑。

2.3 注浆结束标准

（1）单孔结束标准

注浆过程中压力逐渐上升，注浆量逐漸减少，当注浆压力达到设计终压，并持续10min以上，视为达到标准。

（2）全段结束标准

每个深孔预注浆压力均达到设计终压，并持续10min以上，或探孔渗水量不大于0.5L/（min.m），视为达到标准。

3 注浆工艺

3.1 工艺流程

工艺流程如图3-1所示：

（1）止浆墙

为防止浆液沿孔口回灌，在第一循环设置0.15m厚喷射混凝土止浆墙。止浆墙施做前，若工作面出水，可通过注浆封堵，个别水量大的出水点需设置引水管引流。在下一循环前，利用剩余的3m注浆段作为止浆墙，直接打设孔口管，若围岩较差，可重新喷射混凝土封闭。

（2）注浆孔布置

深孔注浆每循环施做18m，以隧道圆心为中心环形布置，注浆孔的布置按扩散半径1.0m，孔底间距1.7m布置，按照隧道断面将断面注浆孔分成环状布置，如图3-2所示：

（3）注浆钻孔

①孔口管，注浆孔钻入时应先采用大口径钻头钻入3m，开孔直径不小于0.07m，孔口采用70×5mm的热轧无缝钢管，管长3m，孔口管埋设牢固，并于孔口处缠0.6m及0.3m的两道麻丝作为止浆措施，并灌注水泥-水玻璃双液浆封闭。由于孔口管直接影响深孔钻进的方向，因此，对孔口管的钻孔及安装精度必须加强控制。

②钻孔及注浆，孔口管安装完毕后，改用50钻头由外环开始钻孔，每个孔位钻至设计深度后立即开始注浆。注浆采用后退式分段注浆，每段注浆长度根据围岩情况控制，长度不大于3m。

3.2 效果检测

注浆施工完成后，通过钻孔取样，从注浆体内取出原状样品，并经检测获得样品的密度、结石强度、浆体填充率、无侧限抗压强度、无侧限抗剪强度等几项重要物理力学指标，据此对注浆效果做出比较确切的评价，为后续施工提供合理的施工参数。

4 总结

深孔预注浆技术在暗挖电力隧道位于相邻建（构）筑物密集、地下水位较高、围岩较软弱松散、滞水层内孔隙潜水发达的区域时，有着较好的阻水和加固作用，在沈阳市及其周边地区的暗挖电力隧道工程中有着良好的发展前景和推广价值。

参考文献

[1] GB50086-2001.锚杆喷射混凝土支护技术规范[S].北京：中华人民共和国国家标准，2001.

[2] JGJ120-1999.建筑基坑支护技术规程[S].北京：中华人民共和国国家标准，2001.