某岩溶隧洞围岩双液注浆加固技术研究

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1、CMYK施工技术某岩溶隧洞围岩双液注浆加固技术研究金福喜张家林何亨武钱毅（中南大学有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室）【摘要】突水突泥是隧道施工过程中常遇到的地质灾害，给工程施工造成的危害性极大。为了能够有效处理岩溶突泥给工程带来的不利影响，本文以某岩溶排水隧洞充泥溶洞、溶沟注浆加固工程为背景，研究了双液注浆加固岩溶隧洞围岩的机理。在详细勘查分析隧洞岩溶地质条件的基础上，通过现场注浆试验，对水泥-水玻璃浆液配比、注浆压力、浆液扩散半径等技术参数和注浆工艺进行了研究。表明：①需要通过对于不同岩溶发育条件、

2、不同注浆序次，需要有针对性地选择双液注浆的浆液配比和注浆压力；②采用水泥-水玻璃双液注浆方法加固岩溶隧洞中的淤泥质粘土可以取得较好的效果。③地表注浆为岩溶隧洞掘进提供了一定的安全储备，但在掘进过程中对已查明的溶洞、溶沟区段需要做好围岩超前支护措施。【关键词】岩溶隧洞；水泥—水玻璃双液注浆；现场注浆试验；注浆工艺1引言某露采矿山排土场拦泥坝所控制汇水面积为212.16km，由于通过拦泥库下泄雨水需经过污水处理厂岩溶对隧洞的修建极为不利，而突水突泥是岩溶地处理后方能往下游排放，污水处理厂处理能力仅区隧洞施工过程中的常见

3、现象，给工程施工带来了极大15000t/d，为减少污水量和处理厂运营成本，拟对排土的危害。由于突泥具有突发性，容易淹没隧洞内开挖作场进行清污分流治理，将上游部分清水（雨水）截至拦泥业人员和设备，一方面造成施工人员伤亡和经济损失，库外，减少入库水量和污水处理厂处理压力，防止排土而且施救难度大，另一方面影响施工进度，严重时还会场水土流失，保护排土场下游地区的环境。造成隧洞废弃，造成严重的社会影响。排土场清污分流工程采用截洪坝截洪，再通过截洪[1]李庚许在宜万铁路大支坪隧道+990溶腔的治理沟、排洪支隧洞、竖井等设施将洪

4、水引导至排洪主隧洞中根据其工程特征采用了超前帷幕预注浆，实施开挖后内再排至拦泥坝下游。截至2013年11月7日排洪主隧全断面径向注浆。配合局部注浆和补注浆等措施，以水洞大部分已经施工，遇到岩溶十分发育的K1+348～[2]泥-水玻璃等为注浆原料，取得了良好的效果。吴治生K1+437段长约102.96m区间岩溶十分发育，掌子面附等对衡广复线南岭隧道岩溶治理采用铁路建设史上第近存在突泥、坍塌现象，难以正常施工，需在地面进行注一次大规模注浆，包括地表注浆、洞内注浆、管棚注浆、浆加固后方可继续掘进。地表与洞内结合的注浆，为

5、其后的工程实践提供宝贵经验。张旭芝[3]等针对南京地铁南北线一期工程某区间隧3场地工程地质水文地质条件道软～流塑地层的大管棚加超前小导管注浆预加固,对3.1地层条件软～流塑淤泥质地层劈裂注浆加固的机理及主要影响⑴第四系（Q4），主要分布拦泥库区及区内的山间洼因数进行了分析，对注浆效果、浆体材料及配比进行了地，为坡洪积层、残坡积层，多为褐黄色粘土、砂、砾，含实验研究，现场试验表明,采用劈裂注浆加固是可行的,风化的基岩碎块。且效果显著。⑵泥盆系中统东岗岭组下亚组（D2d），大面积出露本文在勘查评价小直径过水隧洞岩溶发育

6、特点的于拦泥库区，岩性为浅灰色中厚层状灰岩、深灰色中厚基础上，通过现场注浆试验，探讨了水泥-水玻璃双液层状泥灰岩夹深灰色钙质页岩，局部地段岩溶较发育。注浆加固隧洞围岩充泥溶洞溶沟的主要技术参数、施工3.2地质构造工艺及其加固效果，供广大同行参考。场区位于雪山嶂背斜的北东倾没端，北东向官坪大2工程概况断裂与东西向大东山～贵东花岗岩带的交汇部位。区内CMYK施工技术地质构造十分发育，以断裂构造为主，褶皱构造次之，局泥浆液或水泥粘土浆液时会造成跑浆现象。此外，水泥部地段节理裂隙发育。场地断裂主要为走向NNW，倾向单液注浆

7、难以达到加固软弱土体的要求，同时对于隧洞NNE，倾角约60°的张性断裂，断面舒缓波状，片理化发周边注浆，要求浆液要保持后期强度。综上所述，本工程育，多期活动明显。场地地层倾向35～45°，倾角45～拟采用水泥—水玻璃双液注浆材料，该浆液是以水泥和55°。水玻璃为主剂，两者按一定比例采用双液方式注入，必岩溶发育段地表发育一条NE40°冲沟，与排洪洞要时加入缓凝剂（磷酸氢二钠）所形成，能快速凝结且固轴线近于直交，推断此冲沟有断层通过，沿断裂带岩溶结体强度较高，可以克服单液水泥浆凝结时间长且不能十分发育。控制、结石率低和

8、早期强度低等缺点以及注浆过程中的3.3水文地质条件跑浆现象，有助于提高固结土体早期强度。排水隧洞区间钻孔揭露水位约1.50～15.00m，地4.1注浆试验下水主要为松散岩类孔隙水和基岩裂隙岩溶水，孔隙水选两侧掌子面附近区段作为注浆试验段，在出口主要赋存在冲洪积土层孔隙中，为强透水层。基岩裂隙侧、进口侧一、二序注浆孔之间中点位置实施注浆检验岩溶水主要赋存在基岩