钟家山隧道富水断层帷幕注浆止水工法钟家山隧道富水断层帷幕注浆止水工法【摘要】本文围绕钟家山隧道的实际情况，分析了隧道富水断层帷幕注浆止水工法的施工原则和具体的方案，并阐述了帷幕注浆止水施工过程中需要注意的安全作业问题。以期能够为同类的隧道施工提供参考。【关键词】钟家山隧道；富水断层；帷幕注浆止水中图分类号：U45文献标识码：A、八―一、刖吞隧道施工经常要面临极其恶劣的地质情况，特别是遇到富水断层的时候，更加需要注意施工的安全。采用帷幕注浆止水的施工方法可以有效的改善富水断层的恶劣地质情况，是隧道施工中不常用的方法。二、治理区段及目标治理区段：针对钟家山隧道进口左洞ZK91+308〜ZK91+318坍塌区段，系统实现对ZK91+300〜ZK91+323段的加固治理。治理目标：通过封闭坍塌体、深孔引排、帷幕注浆和壁后深孔注浆加固等手段，加固ZK91+300〜ZK91+323段隧道周边围岩，实现坍塌堆积体清除或穿越，保障隧道坍塌段正常掘进的目的，并为ZK91+318断面的后续帷幕注浆的创造条件。三、隧道塌方及围岩地质情况简述2012年2月28日因围岩软弱，涌水等原因造成隧道掌子面塌方,塌方处位于富水的F2断层破碎带，设计衬砌类型为FS5co围岩为黄色或黄褐色全风化泥质页岩夹杂少量强风化砂岩小孤右，岩体裂隙发育，岩质软弱，结构松散无自稳能力。拱顶及右侧集中涌水，为黄色泥浆水，3月4日经现场量测涌水量约2664m3/do超前地质预报显示：主要不良地质共计7处。其中小断层群6处,中型断层1处。不良地质段36m,此段含水带共计10条。前期采用的其它方案使问题未得到根治，后经帷幕注浆加固后顺利通过了F2富水断层塌方区段。四、帷幕注浆目的和原则岩溶富水隧道注浆的主要目的是加固围岩，限制排水量，保证隧道稳定。帷幕注浆主要是根据超前地质预报情况，采取相应的帷幕注浆方式，有效地将地下水、裂隙水排除在开挖范围以外,防止涌水现象的发生。F2断层破碎带区段隧道埋深约190米，因此水压大，极可能产生严重突水突泥等地质灾害，预测地下水压力约IMPa,最终确定采用预注浆加I古I圈固结范围为洞身开挖轮廓线外5-8m的帷幕注浆止水方案。五、断层带（不良地质）治理方案1、封闭坍塌体和塌穴，集中引排塌方部位涌水对坍塌区段进行集中埋管引流，采用喷射混凝土的方法，对坍塌堆积体进行锚喷处理，锚杆长度3叫间排距lm,喷浆厚度不低于20cm。保证坍塌体和回填体的稳定性，为下一步注浆创造条件。2、加强塌方相邻段落支护加强临近塌方段的支护强度，加强支护段长为8-10m,即：ZK91+295〜ZK91+305段。采用增设套拱支护方法，避免注浆过程塌方段对邻近段落的影响，保证隧道围岩稳定性和注浆安全。3、深部引排断层水自ZK91+295〜ZK91+301段隧道拱顶和右壁拱腰处选择适当的区域施工深部引排钻孔4个，图1所示，孔深控制在15〜30m,实现对隧道前方塌方区域涌水的深部引流，减少ZK91+308〜ZK91+318段的涌水量，降低涌水对围岩稳定性和承载力的破坏作用，为帷幕注浆和围岩加固创造条件。图1深部引排孔设计示意图4、塌方区段隧道右边墙壁后充填加固在封闭坍塌体后，采用小导管，对隧道轮廓线后方坍塌体进行充填固结注浆，充填隧道掌子面或右壁塌方区与坍塌体内部的空隙和空洞，并实现对松软坍塌体的固结和加固，为帷幕高压注浆提供安全保证，有效减少帷幕注浆时的跑浆和串浆。如图2所示，充填加固顺序为口内向外，自下而上，注浆压力控制在IMPa以内。坍塌体固结加固注浆可以选择普通水泥或硫铝酸盐水泥，为了保证坍塌体的充填加固效果，采取自掌子面向外，自前向后，自下而上的充填加I古I顺序。图2塌方区段壁后充填加固示意图5、前进式分段帷幕注浆采用前进式分段注浆方式，对ZK91+300〜ZK91+323段隧道周边围岩进行系统帷幕注浆加固，为了保持支护结构受力稳定、变形协调,防止右侧帷幕封闭后地下水向左侧转移，实施非对称式周边闭合帷幕，如图3和图4所示，加固深度左侧5m,右侧8m。图3帷幕钻孔平面布置示意图图4帷幕钻孔剖面布置示意图根据极松散岩层的地质特征，帷幕注浆选定普通水泥浆液和水泥-水玻璃双液浆。为了达到浆液的有效扩散，实现浆液对软弱围岩的劈裂和挤密作用，该段采用前进式分...