郭靖GUO Jing

（中铁十七局集团第五工程有限公司，太原030032）

0 引言

在隧道工程的实际施工过程中，出现了许多注浆技术的技术问题，参建单位在土岩组合地区富水砂层隧道施工注浆技术过程中，必须进一步完善关于隧道工程结构稳定性、防水效果，加强注浆技术的控制强度，加强监控量测，熟悉掌握现场动态变化，全面提升隧道工程的经济效益和使用功能。

香山2 号隧道左洞出口掌子面掘进至267 米，该处原设计为泥岩，实际开挖后为富水泥岩夹砂层，砂层位于拱顶上方2-3 米范围内。开挖后出现涌水涌泥砂现象，拱顶和拱腰位置出现坍塌，初步采取措施为：反压回填后采用加密小导管进行超前注浆，注浆液为水玻璃双液浆，注浆完成单榀开挖后再次出现涌水突泥和掌子面坍塌，分析原因为注浆施工技术水平不高使得注浆效果打折扣，下一步邀请资深隧道专家和隧道处治专业注浆队伍进行研究，提出适用的土岩组合地区富水砂层隧道施工注浆技术方案。

1 当前土岩组合地区富水砂层隧道施工注浆技术的重要性

建筑工程十分繁杂，不仅包括建筑修建的策划，还包括建筑修建的工作，以及后面维修养护的工作。随着科技的飞速发展，建筑技术也不断的成熟，注浆技术也有一定程度的提升，而且可以更好的使用与建筑过程中，但是在运用的过程中也遇见了很多大大小小的问题，这不仅需要专业技术人员进行努力解决，还需要国家多颁布政策激励大家进行解决。

土岩组合地区富水砂层特点导致隧道施工注浆难度大，需要应用超前深孔注浆和帷幕注浆加固技术来保障施工质量控制的效果，尤其是在上软下硬地层应用科学合理的施工关键技术来防治隧道渗漏水问题，技术人员需要重视施工现场的信息勘验和监测收集，通过现场监测数据、深入研究分析开挖取样的数据，分析土岩组合地层适用性。富水砂层位于隧道拱顶范围内，施工对于技术水平要求高，采用超前深孔注浆的效果控制难度大，注浆效果难以把握，容易出现严重的隧道渗漏水问题，排出隧道内渗流水系至关重要。当砂层位于富水砂泥岩隧道拱顶以上采用帷幕注浆，更容易控制洞内变形现象，施工过程中应当以更加优化的注浆效果与工人技术水平来满足泄水降水、超前预加固的要求。例如广州地铁某线施工过程中，基于HP3 中间风井~HP3 施工掘进过程中多为上软下硬地层，其中上部为富水砂层，导致施工速度慢，出现了喷涌、超挖问题，破坏施工效益，降低了施工速度，还很容易导致过大的地面沉降。因此洞内超前注浆加固施工对于施工掘进的安全非常重要，需要严格对比超前深孔注浆、帷幕注浆材料、参数。（图 1）

图1 止浆墙与初支连接示意图

注浆工艺在富水砂泥岩隧道的施工建设中起到了较大的作用，通过发挥浆体的粘合和密封作用，能够在很大程度上提高结构稳定性。总而言之，使用注浆工艺能够有效提高隧道工程的质量，推动施工的效率提升，减少了许多施工过程中的安全风险，规避了许多可能发生的安全隐患。富水砂泥岩隧道施工中必须避免初支开裂、变形，采取超前注浆加固方法，避免地下水渗入隧洞周围土体，改良周围及前方地层土体，隧道成洞后需要拆除临时中立柱，加强监控量测，熟悉掌握现场动态变化，做好隧道开挖支护的风险管理。随着科技时代的到来，高质量砂泥岩段施工技术在富水砂泥岩段隧道工程项目中运用范围和需求都越来越广泛，在隧道工程施工的实际过程中，注浆材料种类及配比调整和支护施工技术的应用能够在很大程度上提升隧道施工的精准度和工作效率，不断调整土岩组合地区富水砂层隧道施工注浆技术方案，提高技术方案的适用性和科学性，实现对于富水砂泥岩段隧道工程环境的高质量控制。通过加强富水砂泥岩段隧道工程的施工技术，综合分析内外部因素对于富水砂泥岩段施工技术运用效用的影响，重视富水砂泥岩段隧道工程运作的管理理念和富水砂泥岩段施工技术的应用现状，在注浆加固和参数设计中及时把握富水砂泥岩段施工技术运用过程中的技术要点。注浆工艺在掘进过程中容易出现许多施工问题，注浆技术难度本身比较大，需要在过程中合理解决隧道渗漏水问题，推动工程的顺畅掘进。现阶段土岩组合地区富水砂层隧道施工注浆技术具备更加明显的高效性，能够满足实践中的施工需求，落实隧道工程掘进过程的注浆材料、参数对比分析，隧道施工技术措施本身具备更加强大的功能性，这也是提升砂层施工注浆强度和高效性的要求。土岩组合地区富水砂层隧道施工注浆过程中必须综合考虑机械设备运行情况的影响。同时，满足砂层施工注浆的标准和要求，隧道工程隧道施工的技术性、高效性是非常重要的，也是优化超前深孔注浆、帷幕注浆效果的重要部分，只有充分把控超前深孔注浆、帷幕注浆技术的实际情况和性能需求，才能不断推进注浆技术的功能发挥，实现更加良好的承载力、防水效果。我国土岩组合地区富水砂层隧道施工注浆技术规模逐步加大，注浆技术工作是一个复杂的过程，受到许多主客观因素影响，项目部相关部门必须确保土岩组合地区富水砂层隧道施工注浆技术的质量与性能，实现更加优良的承载力、防水效果。

2 现阶段富水砂层隧道施工注浆中存在的问题

2.1 施工中超前深孔注浆、帷幕注浆技术等技术难度大

项目部现有的施工队伍没有做超前深孔注浆、高压水平旋喷桩、帷幕注浆的技术能力，需要专业的综合注浆施工队伍协同完成。现有施工地段拱部遇富水砂层，需要先监测砂层厚度，分析进行隧道开挖可能导致的安全风险，及时采取安全措施来避免再次出现坍塌和已完成初支段的沉降、收敛，增强施工现场安全管理的效果，强化富水砂泥岩段贯通施工技术效果，需要技术人员在掌子面拱顶将要进入砂层前，经过分析数据信息，采用科学合理的洞内超前注浆技术加固地层。另一方面，工作人员必须在注浆技术过程中严格落实微台阶开挖施工技术，重视泄水降水、超前预加固的技术规范，其中，拱顶地质条件为含大量地下水的粗砂层地段需要注意进行方案的调整，由于裂隙水的大量出现，施工条件较差，施工过程中需要进行综合考量和多方面的方案比选，在采用超前帷幕注浆工艺进行施工的过程中，需要对上半断面开挖轮廓线范围进行注浆加固和止水，采取多方面的技术措施来防控涌砂涌泥涌水和坍方问题，经过比对注浆方案来提升整体的技术水平，增强隧道安全掘进施工过程中的牢固程度，实现科学合理的泄水降水、超前预加固，加速推进富水砂泥岩隧道的施工进程。

超前深孔注浆、高压水平旋喷桩、帷幕注浆技术是非常重要的，实践中常出现超前深孔注浆、高压水平旋喷桩、帷幕注浆技术不好的问题，耗费在施工过程的时间和精力会破坏工程施工效率，施工中隧道地质条件存在差异，稳定性较差。在富水砂层隧道施工期间，容易破坏隧道砂层本身结构的稳定性。由于现阶段富水砂层隧道施工中对于注浆技术工作的关注度还很不足，与此同时，隧道工程的砂层施工注浆与注浆材料、参数对比分析不具备应有的结构稳定性、防水效果，注浆材料、参数对比分析强度和执行力度不够，施工稳定和安全未能得到完善的保障。因此，施工中对于注浆技术的关注度不足一方面损害了工程应当具备的经济效益和使用功能，在注浆技术之中增加了不必要的资源和能源消耗。实践中砂层施工注浆技术与注浆工艺存在许多问题，这个现象必须得到施工单位的重点关注，减少由于注浆材料、参数对比分析而导致的质量缺陷，更好地保障注浆材料、参数对比分析的效益性和技术性、高效性。

2.2 注浆材料、参数设计复杂、操作水平偏低

实践中富水砂泥岩隧道的施工难度大，常常出现掌子面坍塌、涌水突泥、洞内变形收敛问题，注浆材料、参数设计复杂、操作水平偏低，容易出现拱顶沉降、拱腰收敛等问题，注浆技术带来的安全问题必须在隧道工程实践中得到及时解决，工作人员在施工中未能采取更加优化的注浆技术措施，导致富水砂层隧道采取的施工措施未能发挥出应有的效果。另一个重要因素是富水砂层隧道施工注浆与上软下硬地层施工之中工程存在质量问题，如果注浆材料、参数对比分析不符合有关的要求和标准，在实施施工掘进中无法满足工程的使用要求，降低了整个砂层施工注浆施工的质量和隧道本身的承载性能。

3 强化隧道工程富水砂泥岩隧道施工质量的策略

3.1 强化富水砂泥岩隧道工程施工过程管控

经过讨论研究，香山2 号隧道计划采用的注浆工艺为：结合地层特点采用钻杆后退式分段注浆、前进式分段注浆与水平袖阀管束分段注浆相结合的施工工艺，前进式注浆分段长度5~8m，钻杆后退式注浆分段长度2~4m，水平袖阀管束注浆工艺为先钻孔至终孔，然后在孔内下入2~3 根φ25mm 水平袖阀管，实现分段注浆。注浆前钻设3~5 个注浆孔对掌子面前方地层进行判别并确定注浆工艺。注浆材料以普通水泥-水玻璃双液浆和硫铝酸盐水泥单液浆为主，普通水泥单液浆为辅，单液浆配比W∶C=（0.6~0.8）∶1，普通水泥-水玻璃双液浆配比 W∶C=（0.8~1）∶1，C∶S=1∶1。注浆结束标准以压力为主要控制标准，注浆终压3~5MPa，现场根据实际注浆情况可进行调整。施工中强化富水砂泥岩隧道工程施工过程管控首先需要合理安排施工顺序，做到土岩组合地区富水砂层隧道施工注浆技术的高质量进行，在钻孔之前对超前钻孔进行注浆施工，帷幕注浆施工过程中采用潜孔钻机成孔，注浆完成开挖，以超前探孔分辨弱水区或强水区，再分析监测数据以确定钻注顺序，钻孔和注浆过程中需要按照由外向内、自上而下、间隔跳孔原则进行施工，科学合理地落实钻孔注浆的排序原则，有效改善了围岩的强度性质，控制隧道收敛变形，提升富水砂泥岩隧道的施工质量，强化隧道砂泥岩段施工技术效果。只有合理调整超前深孔注浆与帷幕注浆这两种方案效果，在适当的施工段采用全孔一次注浆配合前进式分段注浆，才能做到有效控制洞内变形问题，避免出现掌子面坍塌、涌水突泥、洞内变形收敛现象，加强涌水段的导水排水，以高技术水准的集水坑的防渗防漏措施来满足施工中所需要的注浆效果与工人技术要求，不断增强注浆效果及注浆效率，并对隧道内存在的渗漏水点采用回填注浆，技术人员需要更加科学合理的技术措施来提升注浆施工技术水平，优化注浆效果，在工程施工过程中资深隧道专家和隧道处治专业注浆队伍来进行研究，不断调整土岩组合地区富水砂层隧道施工注浆技术方案，提高技术方案的适用性和科学性。总之，为了实现强化富水砂泥岩隧道工程施工过程管控的目标，土岩组合地区富水砂层隧道施工注浆需要强化砂层工程施工过程管控，避免顶部下沉变形，必须加强砂层施工注浆与上软下硬地层施工环节的技术控制，重视注浆技术方案、注浆工艺的技术要求，实现土岩组合地区富水砂层隧道施工注浆技术的高质量完工。（图 2）

图2 16m 注浆终孔断面图

3.2 落实隧道掘进施工和砂层施工注浆工作

为了落实隧道掘进施工和砂层施工注浆工作，首先需要重视信息监测，把握施工过程中的信息反馈，以此为基础科学化、合理化调整支护参数，注重同步注浆的量、注浆压力、浆液配比、注浆顺序等，根据实践经验来实现掌子面变形、收敛等在合理范围内。在砂层施工注浆中使用合理技术和材料，在降低施工成本的基础上能够提升施工效率，采取不同的砂层施工注浆剂，施工人员在注浆技术的过程中，按照设计要求来落实注浆技术，具体问题具体分析，根据施工现场勘验工作得出的实际信息来设计富水砂泥岩隧道的方案，实现更加合理、协调的作业措施，必须加强土岩组合地区富水砂层隧道施工注浆技术方案的调整力度，实现更加优化的防水施工，做到土岩组合地区富水砂层隧道施工注浆技术的高质量进行，隧道工程的施工过程中，必须重点监控调整工程注浆技术方案和泄水降水、超前预加固措施，实现更加优质的结构稳定性、防水效果，充分发挥注浆技术工作的效果，以严格的设计要求和施工规范来提升工程运作的效果和功能。首先，土岩组合地区富水砂层隧道施工注浆技术中施工注浆技术需要落实到位，做好严格的泄水降水、超前预加固措施，必须应用于隧道工程控制与管理过程中。隧道工程的施工过程必须重视落实前期的施工准备工作，优化注浆技术方案[9]。

4 结语

香山2 号隧道左线出口富水砂泥岩出现掌子面坍塌、涌水突泥、洞内变形收敛问题，水害是首要解决的问题，必须加强涌水段的导水排水，完善集水坑的防渗防漏措施，防止泥岩长时间被水浸泡发生软化及微膨胀，同时加强班组管理，引进综合处治专业队伍，整体提高综合处理能力。施工过程中加强监控量测，熟悉掌握现场动态变化，同时加强超前地质预报，每25 米做一次超前地质预报以提高预报数据的准确性，加强沉降和收敛检测，做到定岗定员。加强超前支护和初期支护，首先暂停掌子面的开挖，进行全断面注浆固结，有效加固掌子面前方围岩和周边围岩。加强工序循环，仰拱和二衬逼近掌子面，核心思想是及时成环，及时跟进仰拱和二衬。掌子面前方固结后采用微台阶推进，核心土开挖后及时封闭成环[10]。

综上所述，富水砂层隧道施工必须重视注浆技术，施工过程中需要进行综合考量和多方面的方案比选，在采用超前帷幕注浆工艺进行施工的过程中，需要对全断面开挖轮廓线范围进行注浆加固和止水，采取多方面的技术措施来防控涌砂涌泥涌水和塌方问题，经过比对注浆方案来提升整体的技术水平[11]。另一方面，施工过程中技术人员需要重视信息监测，把握施工过程中的信息反馈，以此为基础科学化、合理化调整支护参数，增强隧道掘进安全施工过程中的牢固程度，实现科学合理的泄水降水、超前预加固，加速推进富水砂泥岩隧道的施工进程。