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摘要：介绍了龙厦铁路某长大隧道的复杂岩溶区段的注浆堵水施工技术，首先采用止浆塞的快速堵水并顶水注浆、减少水土流失、控制掌子面稳定，然后对前方施做详细超前探测，后对岩溶区段帷幕注浆堵水等措施加固围岩，在施工过程中并对注浆设备进行匹配选择，确保复杂岩溶区段的顺利安全施工。
Abstract: The article is introduction about the grouting construction technology in the long sha tunnel under the complex karsts section.: firstly to use the pulp plug fast plugging and top grouting of water, reduce soil erosion, control the tunnel face stability, and then detect the front side in thorough advanced way, lastly take measures to reinforce wall rock by grouting water in curtain karsts section though equipment selection match to ensure the smooth and safe construction.
關键词岩溶；注浆堵水；施工
Key Words: karsts, grouting, construction
中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：2095-2104（2011）12-0000--00
1工程概况
龙厦铁路某长大隧道位于闽西龙岩、漳州境内，采用左右单洞单线，两条隧道并行的方案，左线隧道全长15898m，右线隧道全长15917m。隧道最大埋深830m，为龙厦铁路上最长的隧道和最重要的控制性工程。本工程所处地区地层较复杂，大断裂在附近通过，对隧道施工有影响的断裂主要有9条之多。新祠村和象山、下隔村低洼地段有一层石灰岩，溶洞发育，深部岩溶水较丰富，透水性好，现场易产生涌水或突水。
2地质及涌水分析
在隧道右线向出口方向开挖至YDK24+098时，掌子面出现一裂隙较大涌水，水压实测有1.5MPa，钻入探孔后，水量为850m3/h，涌水初呈黄红色，浑浊夹泥砂。对前方40m施做探孔探测，对前方100m采用TSC203和地质雷达的超前地质预报，其结果探测地质情况是裂隙断层发育，前方20~25m有一溶槽，再往前有溶洞，且含大量泥、砂、腐烂物等充填物，地质如图1所示，
图1 掌子面前方地质示意图
3 注浆堵水方案
从掌子面围岩情况、涌水情况、超前探孔地质预报分析结果，采取如下措施堵水。裂隙涌水及探孔采用止浆塞堵水注浆。②对掌子面涌水处后方30m段，进行立拱锚网喷砼加固及径向注浆加固，确保施工安全。③对YDK24+098掌子面涌水进行集中引流，安装孔口管，立模泵送砼浇注止浆墙，并进行帷幕注浆加固。
3.1 止浆塞顶水注浆
施做探孔时让探孔和裂隙联通，对裂隙进行木塞、喷锚等措施封堵，让水从探孔中涌出。后对探孔等采取止浆塞快速堵水并顶水注浆，以达到顶水注浆的目的，减少地表水土流失。将加工好的止浆塞用机械和人工的方式塞入探水孔中，将涌水集中于止浆塞的出水管中，关闭闸阀，连接注浆管路，膨胀止浆塞使周边不出现大的漏水后实施顶水注浆，顶水注浆后，使掌子面的涌水大大减少，实现顶水注浆堵水目的，取得了良好的效果。
3.2 径向加固
在帷幕注浆之前，为了保证作业的安全和防止后方串浆，对掌子面后方30m范围内围岩破碎段施作径向注浆，用以加固围岩和堵水。注浆孔垂直于开挖轮廓线呈梅花型布置，环向开孔间距是1.5m左右，纵向终孔间距是2.3m。环向终孔间距2.5m。采用Φ42mm长5m的注浆小导管，利用小导管进行注浆施工，加固围岩，保证作业区间安全。
3.3 全断面注浆方案
3.3.1注浆设计
全断面超前预注浆的范围B=5m，开孔直径Φ140m，终孔直径φ115mm，循环注浆段长度设计30m，每一个循环注浆完成后开挖25m，余留5m作为下一循环注浆施工的止浆岩墙。必要时补充注浆，以提高注浆施工质量，减少注浆盲区。全断面超前注浆设计（B=5m）如图3所示。
a)A-A断面注浆孔开孔布置图
图3全断面超前预注浆设计图（B=5m）
3.3.2 注浆参数
注浆加固范围是开挖断面至开挖轮廓线外5m；纵向加固段长30m；浆液扩散半径：R=2.0～3.0m；注浆速度：10～100L/min；注浆终压：3～4MPa；注浆分段长：1～5m（根据地质情况确定）；注浆孔数量97个。
3.3.3 注浆材料
涌水主要来自溶槽、断层、溶洞等，注浆材料采用普通水泥单液浆、普通水泥～水玻璃双液浆，注浆的后期采用超细水泥等材料，并根据现场情况适当调节。在注浆过程中，先注单液浆，若周边不漏浆，则每个孔段先注一定量的单液浆，后注双液浆，防止下一段漏浆。若周边漏浆，则改注双液浆，使漏浆处封堵后，再改注单液浆，以此循环调换。
3.4 注浆施工顺序及工艺流程
钻孔注浆顺序采用由外向内，由上向下间隔跳孔的原则，每次隔孔1～2个孔。采用前进式分段注浆工艺，分段长度为1～5m，施工工艺流程如图4所示。
图4 全断面超前预注浆施工工艺流程图
4 注浆堵水分析
在进行帷幕注浆钻孔过程中，多个孔出现较大涌水量的现象，有单孔涌水量达1000m3/h，多处出现涌出砾石和碎石现象，涌水初呈黄红色，浑浊夹泥砂，注浆开始单孔注浆时间较长，注浆量较大，出水量注浆量对比如图5所示。
图5含有泥沙孔的出水量和注浆量对比图
经过分析可知，钻孔中有较多的含有黄色泥浆的孔，地层前方出水量较大，水系比较丰富，出水量较大的孔，注浆量也较大，浆液较好的填充了空洞。说明前方地层的水系连通性较好，水量补给充足，空腔较大，溶洞充填物软弱。 前期的孔中，当注浆量达到一定量时，压力仍然不上升，采取双液注浆等措施结束该孔注浆，后期注浆孔基本符合正常的注浆孔结束标准，符合注浆规律，注浆效果较好，满足结束要求。
5 注浆效果检查
注浆检查孔数量为9个，位于环数号为3、4的注浆孔间，施工过程中出水较多区域多设置。并通过物探等方法配合检查，由检查孔钻孔及物探情况来看，钻孔中流水均达到设计要求以内，因此注浆施工达到了设计的要求，后期开挖过程中，出水量较少，安全通过该注浆段。
6 小结
根据本循环的注浆施工及其后续的几个循环的注浆施工可以得出复杂岩溶区段注浆有其自身的如下特点：（1）注浆量较大、注浆压力较高，要求注浆材料的结实强度较高，需要采用先进钻机和大流量的高压注浆泵。（2）需要快速堵水，现场对探孔或揭露的裂隙水采取止浆塞快速堵水并顶水注浆，防止了探水孔流水过多，减少地表的水土流失。（3）需多种注浆技术综合运用。
作者简介:
杨勇（1980.10-），男，工程师，本科，2002年毕业于郑州大学化学系应用化学专业，主要从事隧道及地下工程施工科研等工作。
参考文献：
[1]张梅.深埋富水大型溶腔隧道施工技术[J][J].现代隧道技术,2011,48(3):1-6
[2]金团辉.向莆铁路青云山隧道F9断层帷幕注浆施工技术应用[J].现代隧道技术,2011,48:-
[3]李治国，张继奎，金强国.圆梁山隧道2号溶洞施工技术[J][J].隧道建设,2004,(5):66-71
[4]杨勇，郭得福.隧道斜井断层破碎带施工技术[J].施工技术,2006,(S1):46-48
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
Abstract: The article is introduction about the grouting construction technology in the long sha tunnel under the complex karsts section.: firstly to use the pulp plug fast plugging and top grouting of water, reduce soil erosion, control the tunnel face stability, and then detect the front side in thorough advanced way, lastly take measures to reinforce wall rock by grouting water in curtain karsts section though equipment selection match to ensure the smooth and safe construction.
關键词岩溶；注浆堵水；施工
Key Words: karsts, grouting, construction
中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：2095-2104（2011）12-0000--00
1工程概况
龙厦铁路某长大隧道位于闽西龙岩、漳州境内，采用左右单洞单线，两条隧道并行的方案，左线隧道全长15898m，右线隧道全长15917m。隧道最大埋深830m，为龙厦铁路上最长的隧道和最重要的控制性工程。本工程所处地区地层较复杂，大断裂在附近通过，对隧道施工有影响的断裂主要有9条之多。新祠村和象山、下隔村低洼地段有一层石灰岩，溶洞发育，深部岩溶水较丰富，透水性好，现场易产生涌水或突水。
2地质及涌水分析
在隧道右线向出口方向开挖至YDK24+098时，掌子面出现一裂隙较大涌水，水压实测有1.5MPa，钻入探孔后，水量为850m3/h，涌水初呈黄红色，浑浊夹泥砂。对前方40m施做探孔探测，对前方100m采用TSC203和地质雷达的超前地质预报，其结果探测地质情况是裂隙断层发育，前方20~25m有一溶槽，再往前有溶洞，且含大量泥、砂、腐烂物等充填物，地质如图1所示，
图1 掌子面前方地质示意图
3 注浆堵水方案
从掌子面围岩情况、涌水情况、超前探孔地质预报分析结果，采取如下措施堵水。裂隙涌水及探孔采用止浆塞堵水注浆。②对掌子面涌水处后方30m段，进行立拱锚网喷砼加固及径向注浆加固，确保施工安全。③对YDK24+098掌子面涌水进行集中引流，安装孔口管，立模泵送砼浇注止浆墙，并进行帷幕注浆加固。
3.1 止浆塞顶水注浆
施做探孔时让探孔和裂隙联通，对裂隙进行木塞、喷锚等措施封堵，让水从探孔中涌出。后对探孔等采取止浆塞快速堵水并顶水注浆，以达到顶水注浆的目的，减少地表水土流失。将加工好的止浆塞用机械和人工的方式塞入探水孔中，将涌水集中于止浆塞的出水管中，关闭闸阀，连接注浆管路，膨胀止浆塞使周边不出现大的漏水后实施顶水注浆，顶水注浆后，使掌子面的涌水大大减少，实现顶水注浆堵水目的，取得了良好的效果。
3.2 径向加固
在帷幕注浆之前，为了保证作业的安全和防止后方串浆，对掌子面后方30m范围内围岩破碎段施作径向注浆，用以加固围岩和堵水。注浆孔垂直于开挖轮廓线呈梅花型布置，环向开孔间距是1.5m左右，纵向终孔间距是2.3m。环向终孔间距2.5m。采用Φ42mm长5m的注浆小导管，利用小导管进行注浆施工，加固围岩，保证作业区间安全。
3.3 全断面注浆方案
3.3.1注浆设计
全断面超前预注浆的范围B=5m，开孔直径Φ140m，终孔直径φ115mm，循环注浆段长度设计30m，每一个循环注浆完成后开挖25m，余留5m作为下一循环注浆施工的止浆岩墙。必要时补充注浆，以提高注浆施工质量，减少注浆盲区。全断面超前注浆设计（B=5m）如图3所示。
a)A-A断面注浆孔开孔布置图
图3全断面超前预注浆设计图（B=5m）
3.3.2 注浆参数
注浆加固范围是开挖断面至开挖轮廓线外5m；纵向加固段长30m；浆液扩散半径：R=2.0～3.0m；注浆速度：10～100L/min；注浆终压：3～4MPa；注浆分段长：1～5m（根据地质情况确定）；注浆孔数量97个。
3.3.3 注浆材料
涌水主要来自溶槽、断层、溶洞等，注浆材料采用普通水泥单液浆、普通水泥～水玻璃双液浆，注浆的后期采用超细水泥等材料，并根据现场情况适当调节。在注浆过程中，先注单液浆，若周边不漏浆，则每个孔段先注一定量的单液浆，后注双液浆，防止下一段漏浆。若周边漏浆，则改注双液浆，使漏浆处封堵后，再改注单液浆，以此循环调换。
3.4 注浆施工顺序及工艺流程
钻孔注浆顺序采用由外向内，由上向下间隔跳孔的原则，每次隔孔1～2个孔。采用前进式分段注浆工艺，分段长度为1～5m，施工工艺流程如图4所示。
图4 全断面超前预注浆施工工艺流程图
4 注浆堵水分析
在进行帷幕注浆钻孔过程中，多个孔出现较大涌水量的现象，有单孔涌水量达1000m3/h，多处出现涌出砾石和碎石现象，涌水初呈黄红色，浑浊夹泥砂，注浆开始单孔注浆时间较长，注浆量较大，出水量注浆量对比如图5所示。
图5含有泥沙孔的出水量和注浆量对比图
经过分析可知，钻孔中有较多的含有黄色泥浆的孔，地层前方出水量较大，水系比较丰富，出水量较大的孔，注浆量也较大，浆液较好的填充了空洞。说明前方地层的水系连通性较好，水量补给充足，空腔较大，溶洞充填物软弱。 前期的孔中，当注浆量达到一定量时，压力仍然不上升，采取双液注浆等措施结束该孔注浆，后期注浆孔基本符合正常的注浆孔结束标准，符合注浆规律，注浆效果较好，满足结束要求。
5 注浆效果检查
注浆检查孔数量为9个，位于环数号为3、4的注浆孔间，施工过程中出水较多区域多设置。并通过物探等方法配合检查，由检查孔钻孔及物探情况来看，钻孔中流水均达到设计要求以内，因此注浆施工达到了设计的要求，后期开挖过程中，出水量较少，安全通过该注浆段。
6 小结
根据本循环的注浆施工及其后续的几个循环的注浆施工可以得出复杂岩溶区段注浆有其自身的如下特点：（1）注浆量较大、注浆压力较高，要求注浆材料的结实强度较高，需要采用先进钻机和大流量的高压注浆泵。（2）需要快速堵水，现场对探孔或揭露的裂隙水采取止浆塞快速堵水并顶水注浆，防止了探水孔流水过多，减少地表的水土流失。（3）需多种注浆技术综合运用。
作者简介:
杨勇（1980.10-），男，工程师，本科，2002年毕业于郑州大学化学系应用化学专业，主要从事隧道及地下工程施工科研等工作。
参考文献：
[1]张梅.深埋富水大型溶腔隧道施工技术[J][J].现代隧道技术,2011,48(3):1-6
[2]金团辉.向莆铁路青云山隧道F9断层帷幕注浆施工技术应用[J].现代隧道技术,2011,48:-
[3]李治国，张继奎，金强国.圆梁山隧道2号溶洞施工技术[J][J].隧道建设,2004,(5):66-71
[4]杨勇，郭得福.隧道斜井断层破碎带施工技术[J].施工技术,2006,(S1):46-48
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。