1、水平注漿止水帷幕在電力隧道施工中的應(yīng)用北京交通大學(xué) 謝校亭摘要：本文主要介紹了北京電力工隧道工程采取注漿法，以形成隧道周圍注漿截水帷幕，從而保證了工程的安全順利施工；同時，該文對施工過程中的測試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，探討了注漿截水帷幕施工技術(shù)參數(shù)，旨在推廣注漿截水帷幕這一施工技術(shù)。關(guān)鍵詞：水平注漿 止水帷幕 隧道1 前言針對地下水的影響通常采取降水法、堵水法和冷凍法進(jìn)行處理。降水法易引起地表沉降，影響場地周圍建筑物或構(gòu)筑物的安全穩(wěn)定，以致其使用范圍受到限制；冷凍法造價昂貴，體積大，機(jī)械設(shè)備投入多，因而在城市隧道工程中采用較少。本文主要通過介紹北京地區(qū)電力隧道施工中采取注漿截水帷幕施工取得了滿意的效果，

2、確保了工程的安全順利施工。2 工程概述北京太陽宮10kv電力隧道出站工程采用淺埋暗挖法施工。隧道開挖部位主要位于沙質(zhì)粉土、細(xì)砂、粉沙，局部拱頂位于粉質(zhì)粘土層內(nèi)。本工程暗挖電纜隧道覆土410米，基本都位于第二層潛水層中。由于隧道穿越的四環(huán)路車流量非常大，無條件進(jìn)行降水施工，需在隧道初期支護(hù)結(jié)構(gòu)外側(cè)施作閉合截水帷幕，以確保施工過程中無水作業(yè)，滿足隧道安全施工的目的。經(jīng)過方案比選，選定施做水平注漿截水帷幕的方案。3 注漿截水帷幕施工技術(shù)3.1施工條件分析根據(jù)本工程所處位置及地面施工條件，采用洞內(nèi)全斷面帷幕超前注漿加固。洞內(nèi)全斷面超前注漿工法特點(diǎn)：不占用地表空間，且不影響交通及地面設(shè)施的正常運(yùn)行，但操

3、作難度大，且漿液擴(kuò)散分布均勻性較差，經(jīng)分析和驗(yàn)算初步確定加固范圍為開挖輪廓外11.5m范圍，在后續(xù)施工中作適當(dāng)調(diào)整。3.2注漿材料根據(jù)注漿條件及注漿目的的要求，注漿材料的特性對地下水而言，首先是不易溶解；其次是對不同地層，凝結(jié)時間可調(diào)節(jié)；第三是注漿后具備高強(qiáng)度和止水性能。經(jīng)過研究比對，選定注漿材料為超細(xì)水泥水玻璃雙液漿，配比如下：水玻璃 模數(shù)為2.43 波美度（濃度）3045Be硫酸 濃度98%碳酸氫鈉 化學(xué)純度每0.5m3漿液配合比為：水玻璃：硫酸：碳酸氫鈉：水=150：39.32：1.02：368.3水泥漿：水玻璃漿=1：0.5(體積比)    水泥

4、漿的水灰比=0.81.2注漿時，將根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況調(diào)整配合比，選用超細(xì)水泥材料（滿足加固強(qiáng)度，及粉細(xì)砂層滲透要求）并適當(dāng)加入特種材料以增加可灌性和堵水性可以增加止水效果。3.3注漿孔的布置及注漿順序原則根據(jù)注漿擴(kuò)散半徑計(jì)算，孔距為0.3米，鑒于本工程底拱和拱頂流砂及含水量大，將采用加密孔距的措施以加強(qiáng)土體改良效果，本工程擬采用排距為0.8米，平面布置注漿孔采用交聯(lián)等邊三角形布置。見圖3-1 帷幕注漿縱剖圖。圖3-1 帷幕注漿縱剖圖圖4-7 全斷面帷幕注漿加固立體示意圖注入順序： 1、采用分割分區(qū)法施工，即在設(shè)計(jì)注漿區(qū)域內(nèi)通過合理安排注漿施工順序先其分割為若干施工單元區(qū)。2、分割分區(qū)完成后，按先

5、外至內(nèi)，隔孔跳孔法分區(qū)施工3、單孔施工正常時，采用先鉆至設(shè)計(jì)深度后，再按每20cm一節(jié)，回抽注漿，直至單孔完成。4、若遇到鉆孔異常時采用前進(jìn)式注漿直至設(shè)計(jì)深度完成單孔的注漿。5、先上后下，先無水孔后有水孔 ，先上游(地下水)后下游順序進(jìn)行。3.4主要注漿參數(shù) 注漿參數(shù)經(jīng)現(xiàn)場試驗(yàn)后確定，并在現(xiàn)場施工中不斷完善調(diào)整，以滿足施工要求。以下2個工程的主要現(xiàn)場施工參數(shù)：1、注漿深度513m。2、注漿管直徑48mm，注漿孔直徑73mm。3、漿液擴(kuò)散半徑：0.8m。4、漿液凝結(jié)時間：20s30min。5、注漿壓力一般不超過0.5Mpa。（管線附近，應(yīng)控制在0.3MPa以內(nèi)）6、注漿循環(huán)段長12m，

6、搭接3m。7、隧道開挖循環(huán)段長810m。3.5工藝控制原則1、膠凝時間的控制，分割分區(qū)時采用快凝，早強(qiáng)原則控制，先序孔快，后序孔慢，有利于漿液在有效區(qū)域內(nèi)的擴(kuò)散。2、注漿量，原則是先控量，后控壓，即先序孔以定量為先決，后序孔以壓力控制為先決。3、隔孔跳孔施工，互為檢查孔原則，即后序孔施工時。通過鉆孔情況，判定先序孔注漿效果，為合理調(diào)整漿液配比及選擇漿液類型提供科學(xué)依據(jù)。4 主要施工設(shè)備配置機(jī)械 器具 其他TXU75A型鉆機(jī)2 臺 旋轉(zhuǎn)二重管 排水處理裝備SYB60/50型注漿泵2 臺 注漿液混合器 測定器具SJY雙層立體式攪拌機(jī)1臺 噴頭 凝膠時間測定儀 逆止閥 消音器帷幕設(shè)計(jì)設(shè)備系統(tǒng)圖 圖4

7、-15、注漿效果檢測(1)注漿施工結(jié)束后，通過注漿體內(nèi)鉆孔，用壓水或抽水等辦法測定地下水流量及滲透系數(shù)，不合格者需進(jìn)行補(bǔ)充注漿。檢查孔的數(shù)目約為總注漿孔數(shù)的510%。經(jīng)現(xiàn)場測定，現(xiàn)場開挖掌子面巖層滲透系數(shù)為2.2×10-52.8×10-6cm/s，達(dá)到了注漿截水帷幕的目的。(2)通過鉆孔，從注漿土體內(nèi)取出原狀樣品，送實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行必要的試驗(yàn)研究。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明，通過這類檢測可得出下述幾項(xiàng)重要的物理力學(xué)性能指標(biāo)，能對注漿效果作出比較確切的評價:*樣品的密度；*結(jié)石的性質(zhì)；*漿液充填率及剩余孔隙率；*無側(cè)限抗壓強(qiáng)度及抗剪強(qiáng)度；*滲透性及長期滲流穩(wěn)定性；*采用挖探或其他方法檢驗(yàn)止水加固

8、效果。經(jīng)過現(xiàn)場采樣測試，注漿加固后的土體的強(qiáng)度均不小于1.1mpa，在局部甚至出現(xiàn)了強(qiáng)度很高的固結(jié)體：（參見右圖5-1）。1(3)變形監(jiān)測監(jiān)測項(xiàng)目包括地表沉降和隧道內(nèi)的凈空收斂。地表沉降點(diǎn)共這充分說明了基底水平注漿截水帷幕的可靠性，確保了工程施工期間路面的安全穩(wěn)定。以下為典型觀測點(diǎn)的沉降曲線：圖5-1 路面沉降觀測曲線圖6 結(jié)束語在隧道施工中采用水平注漿止水帷幕是一種十分有效的方法，該措施能在隧道周圍1.5m范圍內(nèi)形成有效止水層，前方地下水可通過有效措施引出，有效預(yù)防流沙及塌方事故的發(fā)生。但現(xiàn)場應(yīng)用中還有注漿材料選擇、成本降低等問題需要有效解決，這將是我們下一步研究工作的重要內(nèi)容之一。參考文獻(xiàn)： 【1】程吉泉，高噴止水帷幕在深基坑支護(hù)中的應(yīng)用，