隧洞固结灌浆溶洞处理技术浅析

　　1、工程概况

　　本文结合了具体工程来探讨隧洞固结灌浆溶洞处理技术，某工程的隧洞全长约30公里，是某地区重要的输水隧洞。其周围有几个隧洞的永久性检修通道，主要作用是起着补气、检修、安全监测等多种功能，从而确保该工程正常供水的重要水工建筑物。调查显示，该工程的地下水主要为线状水流和渗水，同时，由于地下水含有丰富的硫酸根离子，能够腐蚀该隧洞壁的混凝土。此外，发现该溶洞的支洞渗水比较严重。因此，为了解决渗水问题，工程负责人采取了固结灌浆方法对支洞进行了处理，本灌浆方案经实践检验，取得了较理想的效果。

　　2、 耗浆量大的原因探究

　　研究表明，在隧洞固结灌浆溶洞处理过程中，经常出现实际所需的灌浆量超出施工方案设计的耗浆量，主要有以下几方面的原因：

　　(1) 施工原因。隧洞的开挖一般都会采用钻爆法施工方法，然而，爆破时不可避免地对周围的岩体有一定的扰动，且开挖面凹凸不平，在二次混凝土衬砌时不能很好地与岩石紧密结合，产生空隙，且以前未进行固结灌浆处理，因此注浆量较大。

　　(2) 支洞漏水原因。在隧洞建设的过程中，由于支洞内漏水比较严重，并且多年来一直受地下水流动与冲刷作用，对裂隙中的充填物进行冲刷，将裂隙中的充填物带出使裂隙加大并形成较大空隙与涌水通道。

　　(3)地下水原因。由于地下水硫酸根含量较多，最高的甚至达到1600mg/L，从而不同程度地腐蚀到隧洞中的混凝土，使混凝土局部地段形成渗水通道，增加了混凝土空隙及渗漏通道，并降低混凝土的寿命。

　　(4)地质原因。因为，通常情况下，支洞围岩为强风化——弱风化节理较发育，容易呈闭合——张开状，张性裂隙从而使得该地质下出现充填物少、透水率比较大、冲洗容易的现象。

　　3、 隧洞固结灌浆施工工艺分析

　　1)施工工艺流程。施工中，严格按要求对各施工步骤进行缜密的设计，总体施工工艺原则是：先确定布孔方案，制定孔的具体位置，然后依照分序加密的要求进行施工。此外，单孔的施工流程为：定位→钻孔→埋设孔口管→清洗孔洞→铺设注浆管→制备浆料→灌浆→扫孔复灌→封孔。

　　2)灌浆方案设计。

　　①灌浆孔布置。根据施工要求以及现场的围岩类别，施工中应该将支洞划分为若干段，确保每段成为一个灌浆作业区，每区段先封闭两边灌浆孔。此外，将其中的奇数环设定为 A序孔，而偶数环设定为B 序孔，先对A 序孔进行灌浆，灌完后等待约十个小时，最后灌注偶数环的B序孔，浆液采用由低到高逐渐加密的原则进行。

　　②钻孔。在此施工工序中，对于钻孔设备的选用，最好使用手持式风钻，同时确保所用的设备务必带有除尘装置和消音器，而对于钻头的选择可以根据具体的施工场地和地质条件而定。灌浆孔的孔径应该预留到50毫米左右，封闭段两排边环孔深为进入基岩大约4米，另外的孔深进入岩石约3米。此外，施工过程中，若遇到固结灌浆钻孔遇到钢筋时，必须尽可能地避开。

　　③冲洗钻孔。每当钻孔任务完成后，施工单位必须安排专人采用例如 BW-250 型号的灌浆泵，并以最大流量水对钻孔冲冼，将钻孔中的沉渣冲洗干净，直至回水返清为止，才能进行下一道工序。

　　④灌浆。根据施工技术文件要求，先按水灰比加入水，再加入相应量水泥制成浓浆后，再投入相应配比的细砂，制成砂浆。然后，采用 BW-250 灌浆泵，水泥搅拌采用双层搅拌桶，并使用自动灌浆记录仪进行全程记录。同时，在施工中，要确保灌浆塞及采用的灌浆压力、灌浆方法与当地的地质条件相适应，胶塞应具有良好的耐压性能以及膨胀性能，在最大灌浆压力下，能可靠地封闭灌浆孔段，以便于设备的安装和拆除工作。

　　⑤原材料的选择。对于灌浆所需的水泥原材料的选择，应该根据施工技术文件的基本要求，但是对于那些出厂超过三个月的不得使用，并且不得使用受潮结块的水泥。水泥的细度通过 80μm方孔筛的筛余量不大于 5%;对于灌浆所需的水的选择：水质应符合 《混凝土拌和用水标准》JGJ63-89 的规定，符合饮用水标准，水的温度不得高于 40℃。

　　4、结语

　　综上所述，本次隧洞固结灌浆溶洞处理技术施工效果非常显著，由于封闭灌浆段时先灌注两个边环，这时在压力下的浆液能够扩散得更远，填充了周围的空洞和裂隙，使之形成一个封闭空间，灌注 B序孔时，完全在封闭的范围内扩散，因此灌浆量较小，注入量由大到小，符合灌浆的一般规律。同时，在施工进程中，准确地掌握工程的单位耗灰量、单位吸水率等施工参数，更有利于灌浆方法可行性的验证，并可以根据孔深、灌浆孔布置方式、灌浆压力以及水灰比等参数，使得灌浆的效果更加理想。

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