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高压富水溶洞处治是岩溶隧道施工的重难点之一。渝怀铁路Ⅱ线新圆梁山隧道邻近既有线,采用扩挖施工,穿越的2#溶洞具有规模大、水量大、水压高的特点。针对上述特点,采用超前帷幕注浆法对溶洞进行预加固,研究了溶洞注浆施工的难点,提出了隧道穿越2#溶洞超前帷幕注浆设计方案。现场围岩松动圈测定、钻孔监测和渗水量监测结果表明:超前帷幕注浆起到了加固围岩和阻水的效果,证明了该帷幕注浆设计方案的适用性。研究成果可为类似工程提供参考。