ICS93.080

CCSR18

14

山西省地方標(biāo)準(zhǔn)

DB14/T2399—2022

大涌水量隧道工程高聚物注漿技術(shù)規(guī)程

Technicalspecificationforpolymergroutingofbigwaterinflowedtunnel

2022-01-12發(fā)布2022-04-10實施

山西省市場監(jiān)督管理局??發(fā)布

DB14/T2399—2022

目次

前言.......................................................................................................................................................................II

1范圍...................................................................................................................................................................1

2規(guī)范性引用文件...............................................................................................................................................1

3術(shù)語和定義.......................................................................................................................................................1

4基本規(guī)定...........................................................................................................................................................2

5技術(shù)設(shè)計...........................................................................................................................................................2

6材料...................................................................................................................................................................5

7施工...................................................................................................................................................................6

8檢驗及評價.......................................................................................................................................................7

附錄A（規(guī)范性）大涌水量隧道工程高聚物注漿流程.................................................................................8

參考文獻.................................................................................................................................................................9

I

DB14/T2399—2022

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定

起草。

本文件由山西省交通運輸廳提出并監(jiān)督實施。

本文件由山西省交通運輸標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會（SXS/TC37）歸口。

本文件起草單位：山西省交通科技研發(fā)有限公司、山西交通科學(xué)研究院集團有限公司、山西交科巖

土工程有限公司。

本文件主要起草人：周新星、張艷聰、李旭華、蘭建麗、張俊生、郝晉高、許鑫、郭書翊、謝鵬達(dá)。

II

DB14/T2399—2022

大涌水量隧道工程高聚物注漿技術(shù)規(guī)程

1范圍

本文件規(guī)定了大涌水量隧道工程高聚物注漿技術(shù)設(shè)計、材料、施工、檢驗及評價的要求。

本文件適用于大涌水量公路隧道工程高聚物注漿的設(shè)計、施工及驗收。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB50027供水水文地質(zhì)勘察規(guī)范

GB50404硬泡聚氨酯保溫防水工程技術(shù)規(guī)范

GB/T1041塑料壓縮性能試驗方法

GB/T6343泡沫塑料及橡膠表觀密度的測定

JTG3370.1公路隧道設(shè)計規(guī)范第一冊土建工程

JTG/T3660公路隧道施工技術(shù)規(guī)范

TB10049鐵路工程水文地質(zhì)勘察規(guī)范

YS/T5211注漿技術(shù)規(guī)程

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

涌水waterinflow

隧道在施工過程中，地下水突然大量涌出的現(xiàn)象。

3.2

含水體waterbearingzone

地下水賦存場所（含水層、含水帶等）的統(tǒng)稱。

3.3

最大涌水量maximumwateryield

隧道在含水體中出現(xiàn)的日最大水量。

3.4

正常涌水量normalwateryield

隧道的涌水達(dá)到相對穩(wěn)定時的涌水量。

1

DB14/T2399—2022

3.5

凝膠時間geltime

高聚物注漿材料按一定比例混合后，在一定溫度下，由液體變?yōu)楣虘B(tài)凝膠體所需的時間。

4基本規(guī)定

4.1隧道最大涌水量、正常涌水量的預(yù)測與評價

按照TB10049和GB50027確定的方法，宜選用簡易水均衡法或地下水動力學(xué)法進行預(yù)測與評價。

4.2隧道涌水量的測定

采用秒表和定量容器，按涌水量流滿容器的時間折算出單位時間的隧道涌水量。

4.3隧道大涌水的判定

隧道長10m區(qū)段內(nèi)涌水量大于100L/min時，即判定為隧道出現(xiàn)大涌水。

4.4隧道大涌水的處理措施

按照J(rèn)TG/T3660確定的涌水處理措施進行預(yù)處理。

5技術(shù)設(shè)計

5.1資料準(zhǔn)備

按照J(rèn)TG3370.1確定的資料搜集內(nèi)容進行資料準(zhǔn)備。

5.2注漿現(xiàn)場試驗方法

5.2.1地質(zhì)鉆探

確定土質(zhì)柱狀圖。

5.2.2滲透系數(shù)測定

確定巖土的滲透性。

5.2.3觸探試驗

劃分土層，確定土體的性質(zhì)。

5.2.4現(xiàn)場抗剪強度測定

確定土體的抗剪強度。

5.3現(xiàn)場原位注漿試驗

5.3.1單孔注漿試驗

應(yīng)通過單孔注漿確定注漿管的選擇、各層土的注漿方法、注漿壓力及注漿量。

5.3.2多孔注漿試驗

2

DB14/T2399—2022

應(yīng)通過多孔注漿試驗確定注漿孔間距、注漿壓力及注漿量。

5.4注漿設(shè)計

5.4.1注漿標(biāo)準(zhǔn)的確定

對于較為重要的隧道防滲工程，滲透系數(shù)應(yīng)小于10-7m/s；對于臨時隧道工程或允許出現(xiàn)較大滲漏

量而又不至于發(fā)生滲透破壞的隧道，滲透系數(shù)應(yīng)小于10-5m/s。

5.4.2注漿范圍的確定

大涌水量隧道注漿時應(yīng)根據(jù)注入目的、周圍環(huán)境、圍巖條件等綜合確定注漿范圍。不同工況下，隧

道注漿范圍的確定如下：

a）隧道穿越建筑物底部正處于建筑物荷載分布區(qū)域時，橫斷面可呈馬蹄形，寬度宜為2-5倍隧道直

徑；

b）隧道穿過樁基礎(chǔ)時其注漿范圍應(yīng)達(dá)到增加地層承載力和開挖時防止坍塌的要求；

c）隧道穿越鐵路時，在鐵路路基荷載范圍內(nèi)，縱向應(yīng)有足夠長度，橫斷面可呈方形或馬蹄形，隧

道頂部的注漿區(qū)厚度應(yīng)不小于2-5倍隧道直徑。

5.4.3注漿孔的布置

5.4.3.1注漿孔間距的布置

止水的場合，注漿孔間距宜為0.8m～1.2m；加固的場合，注漿孔間距宜為1.0m～1.5m。

5.4.3.2預(yù)注漿孔的布置

大涌水量隧道注漿時，預(yù)注漿孔的布置如下：

a）地面預(yù)注漿孔的布置方式分為單排和多排。采用單排注漿孔布置時，各孔間距D與注漿半徑R應(yīng)

滿足：D＜2R。采用多排注漿孔布置時，注漿孔宜采用梅花形排列。

b）隧道工作面預(yù)注漿注漿孔的布置應(yīng)根據(jù)注漿范圍、注漿段長度、單個注漿孔的作用范圍等現(xiàn)場

條件確定。注漿孔布置宜長短結(jié)合、呈傘形輻射狀，且應(yīng)以含水層為主。

c）隧道工作面預(yù)注漿注漿孔布置宜雙圈（內(nèi)、外圈鉆孔按梅花狀排列）或三圈，當(dāng)巖層裂隙不甚

發(fā)育或單次開挖長度很短時，注漿孔也可布置為單圈。

d）隧道工作面預(yù)注漿時，注漿段長度應(yīng)按公式（1）計算：

·······················································(1)

式中：

L——為注漿段長度（m）；

D——為開挖輪廓線外注漿層厚度（m）。

對于大涌水量、含裂隙的巖層，破碎帶、斷層，隧道工作面預(yù)注漿注漿段長度應(yīng)選低值；地質(zhì)條件

良好時，應(yīng)選高值。

5.4.3.3隧道工作面預(yù)注漿止?jié){巖盤的布置

止?jié){巖盤包括巖層止水巖盤和混凝土止水巖盤，對于大涌水量隧道工程高聚物注漿，應(yīng)選用巖層止

水巖盤。當(dāng)注漿段長為30m～39m時，巖層止水巖盤宜取5m；當(dāng)注漿段長為40m～50m時，巖層止水

巖盤厚度宜取8m；當(dāng)注漿段長度小于30m或大于50m時，止?jié){巖盤的厚度可參照相關(guān)厚度計算公式[1]

確定。隧道穿越斷層破碎帶宜采用混凝土止水巖盤。

3

DB14/T2399—2022

5.4.4注漿方式與注漿分段長度的確定

5.4.4.1注漿方法應(yīng)根據(jù)工程實際及適用范圍綜合確定，隧道注漿方法及適用范圍見表1。

表1隧道注漿方法的選擇

注漿方法說明適用范圍

鉆孔分布在開挖面內(nèi)及輪廓線外一定距

隧道全斷面帷幕預(yù)注漿水下隧道及無排水條件的隧道工程

離，注漿形成一個整體

在工作面周邊布孔，注漿在開挖輪廓線有自然排水條件的水工、鐵路、公路隧

隧道周邊半封閉注漿

外形成半封閉殼道

在出水口周圍一定范圍內(nèi)布孔注漿，先

隧道圍截注漿隧道開挖后出現(xiàn)大涌水

外后內(nèi)，最后頂水注漿封堵涌水

襯砌（或一次支護）完成后，隧道仍在

隧道固結(jié)注漿通過注漿加固圍巖，增強支護抗力（急圍巖

劇變形或大面積漏水）

襯砌背后與地層之間有孔隙，漿液充填

隧道回填注漿襯砌背后

后，起到加固和堵水作用

5.4.4.2注漿方式與注漿分段長度應(yīng)符合表2的規(guī)定。

表2注漿方式與注漿方式的選擇

鉆孔涌水量注漿分段長度

巖層裂隙程度注漿方式

m3/hm

發(fā)育＞10下行式5～10

較發(fā)育5～10下行式10～15

不夠發(fā)育2～5上行式15～20

不發(fā)育＜2上行式20～30

5.4.5凝膠時間與注漿壓力的確定

5.4.5.1凝膠時間的確定

對于大涌水隧道工程高聚物注漿材料，凝膠時間宜控制在5s～50s。

5.4.5.2注漿壓力的確定

注漿壓力應(yīng)通過現(xiàn)場原位注漿試驗確定。

5.4.6注漿量的確定

5.4.6.1應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)、水文條件、注漿方案及注漿材料綜合估算注漿量。

5.4.6.2總注漿量宜按公式（2）計算，單孔注漿量宜按公式（3）計算：

·························································(2)

······················································(3)

式中：

Q——為注入預(yù)定地層范圍內(nèi)的漿液的量（m3）；

4

DB14/T2399—2022

Q＇——為單孔注入漿液的量（m3）；

V——為預(yù)定注漿范圍內(nèi)的地層總體積（m3）；

R——為漿液擴散半徑（m）；

L——為注漿段長（m）；

n——為地層的孔隙率；

a——為地層的填充率（%），一般為30%～90%，按巖層性質(zhì)確定。

5.4.6.3裂隙含水巖層注漿時，注漿量也可參照表3選定。

表3裂隙含水巖層注漿量的選擇

注漿孔涌水量

＜100100～200200～500500～10001000～2000

L/min

注漿量

3～55～1010～1515～2020～30

m3/分段長度

5.5注漿設(shè)備的選擇

采用高聚物注漿材料時，宜使用計量泵，如隔膜計量泵、柱塞式計量泵；若無計量泵時，也可采用

雙液注漿泵或具有相同功能的注漿泵替代。

6材料

6.1注漿材料的選擇

6.1.1注漿材料的選擇應(yīng)根據(jù)隧道地質(zhì)條件、注漿目的、地下水情況、涌水量大小、周圍環(huán)境、止水

效果等綜合確定。常用高聚物注漿材料的性能見表4。

表4常用高聚物注漿材料的性能

黏度最小滲透系數(shù)固結(jié)體滲透系數(shù)凝膠時間抗壓強度

高聚物名稱漿料類型

10-3Pa·sm/sm/smin106Pa

甲凝110-6～10-710-7～10-90.1～600.5～5.0單漿液

丙凝1.210-6～10-710-8～10-1010～600.4～0.6雙漿液

脲醛樹脂類5～610-4～10-510-6～10-810～600.8～5.0單或雙漿液

環(huán)氧樹脂類1～210-6～10-710-8～10-105～144010.0～35.0單漿液

聚氨酯類10～10010-6～10-710-8～10-100.01～190.5～30.0單或雙漿液

6.1.2當(dāng)要求滲透系數(shù)小于10-6m/s時，應(yīng)選用丙凝、環(huán)氧樹脂或聚氨酯類高聚物注漿材料；當(dāng)要求

抗壓強度大于4×106Pa時，應(yīng)選用甲凝、脲醛樹脂類、環(huán)氧樹脂類或聚氨酯類高聚物注漿材料；當(dāng)要

求滲透系數(shù)小于10-6m/s且抗壓強度大于4×106Pa時，應(yīng)選用聚氨酯類高聚物注漿材料；在動水環(huán)境

下，應(yīng)優(yōu)先選用聚氨酯類高聚物注漿材料。

6.2大涌水量隧道工程高聚物注漿材料的性能要求

大涌水量隧道工程高聚物注漿時材料的性能還應(yīng)滿足表5的要求。

5

DB14/T2399—2022

表5大涌水量隧道工程高聚物注漿材料的性能要求

性能要求試驗方法

密度

600～1200GB/T6343

kg/m3

抗壓強度

＞5.0GB/T1041

106Pa

防水率

100GB50404

%

7施工

7.1施工工藝程序

施工工藝程序按附錄A。

7.2注漿施工準(zhǔn)備工作

7.2.1應(yīng)按施工要求準(zhǔn)備注漿設(shè)備，并檢查注漿設(shè)備運作問題。進廠的材料應(yīng)檢查外觀、質(zhì)量有無異

常。

7.2.2應(yīng)根據(jù)隧道涌水情況編制注漿方案。

7.3注漿施工

7.3.1止?jié){巖盤的設(shè)置和檢驗

7.3.1.1使用預(yù)留注漿段作為巖層止水巖盤時，巖層止水巖盤檢驗應(yīng)用清水試壓，注入壓力應(yīng)大于注

漿設(shè)計終壓。若巖層止水巖盤沒有泡水，則認(rèn)為巖層止水巖盤的設(shè)置合格；反之，應(yīng)局部注漿加固或澆

注混凝土。

7.3.1.2使用混凝土止水巖盤時，應(yīng)按布孔要求預(yù)設(shè)孔口管，澆筑用的混凝土強度等級應(yīng)不低于C20。

7.3.2鉆孔

應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計的鉆孔角度和孔徑進行鉆進。

7.3.3測涌水量

當(dāng)鉆進過程中遇到涌水，應(yīng)立即停止鉆進，并通過測定涌水量確定注漿方式。

7.3.4封口

大涌水量隧道施工過程中可采用舊麻袋、麻絲或鉛絲捆好孔口管，然后塞緊于鉆孔內(nèi)，或用速凝膠

泥或水泥砂漿封堵孔隙。

7.4注漿

6