***隧道初支径向注浆堵水施工方案
一、编制依据
⑴隧道设计图纸；
⑵****合同段施工组织设计；
⑶《公路隧道施工技术规范》；
⑷公司及项目相关技术文件。
二、工程概况
**隧道是**至**高速公路控制性工程，位于***市境内,为上、下行双向六车道分离式隧道，左线起讫桩号ZK90+120～ZK94+040，长3920m；右线起讫桩号YK90+125～YK94+065，长3940m。
隧道防水主要是利用混凝土的自防水能力，混凝土的的抗渗等级不得低于S8。隧道V、IV级围岩断层破碎带水头压力小于0.3Mpa地段，抗渗等级不低于S10，拱墙砼掺加防水剂，仰拱砼掺加高效抗裂防水膨胀剂。拱墙背后设置厚度不小于1.5mm单面自粘式HDPE复合防水卷材。隧道变形缝采用橡胶止水带止水，隧道施工缝采用膨胀橡胶止水条止水。
***隧道渗漏水集中在两侧排水沟排出，旱季开挖过后实测渗漏水量较小，但渗点明显。由于隧道岩溶、断层垂直发育，渗水量、水头压力与气候气象、地形条件有直接的关系，地表水下渗是造成雨季渗漏水量和水头压力主要因素，水量和水头压力无法预估。
三、水文地质概要
***隧道地表水：出口端从ZK93+500开始，沿线路左侧地表有一条溪沟，从出口端ZK94+050处转向线路右侧，流入沟谷，常年有水流，枯水期流量约为1～2升/s，丰水期0.5～1 m3/s，暴雨季节1～3 m3/s；ZK91+440～ZK91+640北侧发育岩溶洼地，形成落水洞，两条沟水汇于该洼地，顺落水洞，沿地下暗河向下游排泄。地表水主要为大气降水形成的地表面流，地表径流条件较好，隧道进、出口位于斜坡中部，分布标高较高，但汇水面积大，水量多，地表水对隧道施工仍然有一定的影响，应注意暴雨期间地表面流对洞口的冲刷破坏作用，宜采取截流、疏排措施。
***隧道地下水：表层为残坡积粉质黏土、碎石土中的孔隙水、基岩风化带内的裂隙水、构造裂隙水及岩溶水，水量大小受空隙率、溶蚀、裂隙发育程度及季节变化影响，
补给来源主要为大气降水下渗补给，由于洞身较长，穿越地层时代较多，各岩性差异风化较明显，且有断裂通过，不同类型的结构面发育，具较强的透水性，地表水顺各结构面渗入地下，成为丰富的地下水水源，使得隧道区地下水较为发育。地下水对隧道施工影响较大；由于受断层、岩性接触带及岩溶的影响，局部形成强透水带，在隧道施工时可能产生突水突泥；地下水对隧道施工具不利的影响，隧道水文地质条件复杂。丰富的地下水将影响隧道的施工，施工时要注意排水、预防涌水。
为了有效地排除二次衬砌背后积水，消除二次衬砌背后的静水压力，在初期支护喷射混凝土与围岩面中间径向围岩注浆，以起到堵水作用，同时其环向不设置排水管（或少设），地下水一般通过横向排水管自然渗流进入隧道侧水沟适量排放，这样，一方面适当降低了结构周边静水压力，同时也控制了地下水的过量排放。
施工图设计给出平水季节隧道一般涌水量计算结果为2783～9094m3/d。由于隧道内地下水动态受降水影响，变化较大，雨季施工时隧道涌水量可能有较大的增幅。
四、***隧道初期支护径向注浆堵水施工方案
根据“全寿命周期成本”“限制排放”的设计理念，为保证隧道排水体系的长效作用和衬砌结构安全，需针对性地对隧道初支后渗水、滴水、管道水进行处理、增加径向注浆设计。
1、注浆方式的选择
1）局部围岩注浆
当隧道喷射砼后，喷层表面裂隙线状出水及面状淋渗水现象，对出水处实施局部注浆。局部围岩注浆常用来处理小片状淋水，注浆的深度根据注浆效果确定。
2）围岩径向注浆
对断层破碎带、节理密集带等地段，开挖后围岩可自稳地段采用围岩径向注浆措施。当预测地下水压力较大并呈现面状连续渗漏水时，采用小孔深孔径向注浆方案，孔径Φ42mm，深通常3～5m；地下水压力较小时，采用浅孔径向注浆方案，孔径Φ42mm，孔深1～3m。
2、注浆止水试验段的选定
根据长基岭隧道出水情况，选定YK90+112左侧出水点做局部围岩注浆止水试验；选定YK90+130-150段面状连续渗漏水进行全断面径向注浆止水试验。
YK90+112左侧出水点
3、注浆参数
注浆参数主要包括注浆加固范围、注浆压力、注浆量、浆液配比，浆液凝胶时间、浆液扩散半径、注浆速度等，主要注浆参数及注浆工艺见表4-1。
序号参数名称
参数值
全断面径向围岩注浆局部围岩注浆
1 纵向注浆加固长度10～20m为一加固段点或片
2 径向加固范围开挖轮廓线外3～5m 初支后5m以上
3 浆液扩散半径0.5～1m 2m
4 注浆压力终压控制在0.5～1.5MPa 1～2MPa
5 注浆速度5～10L/min 10～20L/min
6 浆液
配比
普通水泥浆W:C=（0.6：1～1:1）水泥-水玻璃双液浆W:C=（0.8～1）:1
7 凝胶时间单液浆30min～7h，双液浆30S～3min
8 注浆方式全孔一次性注浆前进式、后退式
1）YK90+112左侧出水点局部围岩注浆止水试验：采用Φ42*3.5mm热轧无缝钢管，长5m，按100*100cm梅花形布置；注浆半径0.5m；注浆压力1～2MPa；注浆材料采用水
泥～水玻璃双液浆，水泥为425普通硅酸盐水泥，水灰比W/C=0.6～1.1，水泥浆与水玻璃体积比1:0.05。
2）YK90+130-150段面状连续渗漏水全断面径向注浆止水试验：采用Φ42*3.5mm 热轧无缝钢管，长3.5m，按100*100cm梅花形布置；注浆半径0.5m；注浆压力0.5～1.5MPa；注浆材料主要采用单液浆，堵水困难时采用水泥～水玻璃双液浆。单液浆水泥为425普通硅酸盐水泥，水灰比W/C=0.6～1.1；双液浆水泥为425普通硅酸盐水泥，水灰比W/C=0.8～1.1，水泥浆与水玻璃体积比1:0.05。
4、施工方法
围岩径向注浆工艺流程见注浆工艺流程图
注浆工艺流程图
4.1施工方法及要求
1)注浆管的制作
根据地质及渗水量不同确定，注浆钢管采用外径42mm、厚3.5mm的热轧无缝钢管，钢管长度3～5m，钢管前端加工成尖锥状，管壁四周钻8mm压浆孔，尾部1m不设压浆孔；
2)测孔定位
A、根据隧道初支后喷射砼表面裂隙线状出水及面状淋渗水范围，搭设工作平台，漏水部位按100cm×100cm间距梅花形进行布置，范围为砼表面裂隙线状出水及面状淋渗水范围超1～2m。
B、设计断层、超前地质预报预测断层地段，采用提前10m开始，并延后10m结束全断面径向注浆，搭设工作平台，按100cm×100cm间距梅花形进行布置。
3)钻孔、扫孔：
按方案确定的位置、孔径、孔深钻孔，并钻完全部注浆孔后，进行清孔。
4)安管、注浆
用锤子把管打入孔内，并安装好止浆塞。注浆前进行现场注浆试验，根据实际情况调整注浆参数，取得注浆施工经验，尾部20～50cm段作为止浆段，注浆完后，用M30水泥砂浆填塞。
A、注浆结束的条件如下：
A)单孔结束条件，注浆压力达到设计终压，浆液注入量已达到计算值的80%以上。
B)全段结束条件，所有注浆孔均符合单孔结束条件，无漏浆情况。
C)注浆完毕用铁锤敲击钢管，如响声清脆，则说明浆液未填充满钢管，需采取补注或重注；如响声低哑，则说明浆液已填充满钢管，如未达到要求，应进行补孔注浆。
B、注浆施工顺序,应符合下列要求:
A）、由低到高,由下往上,从少水处到多水处；
B）、在多水地段，应先两头，后中间。
C、注浆结束：
注浆在达到结束的条件后，应利用止浆阀或木塞将注浆孔口堵塞，以保持孔内压力，直至浆液完全凝固。
D、注浆效果的检查：
应在相邻两注浆孔中间用钻机按方案确定的孔位及深度钻孔，然后测定检查孔的漏水量应用小于0.2～0.4L/min.m。
E、特殊情况的处理
（1）注浆过程如有外露，可采取嵌缝封堵、降低压力、加浓浆液等方式处理，必要时可掺速凝剂，加速浆液凝固。
（2）注浆过程如发现洞壁混凝土开裂、起包、脱落等异常现象，应立即停止注浆，分析、查明原因，以及时采取应对措施。
4.2施工策略及注意事项
（1）围岩径向注浆策略
围岩径向注浆采用“分区、隔断、集中、封堵，一长一短、先浅后深”的原则。
分区：根据初支后的渗漏水情况，分段进行注浆。区段长度20～40m。
隔断：注浆区段确定后，为了确保注浆堵水效果，避免串浆，必须把注浆段与其它区段进行隔断。方法是在注浆区段的两端各打两排5m的深孔，然后进行深孔注浆，以此形成止浆墙。
集中：注浆顺序采用由两端向中间、由边墙向拱部的方式进行。根据渗漏水的分布情况将大面积散水集中成一股或几股。
封堵：调节浆液配比及注浆压力对股水进行封堵。一般地段通过这种注浆方式即可达到堵水效果，地下水较发育或有高承压水地段需进行特殊设计。
一长一短、先浅后深：注浆施工中采用浅孔与深孔结合的方式，浅孔排间距为2m，深度为1～3m。首先对浅孔进行注浆，注浆终孔压力为0.5MPa。浅孔注浆完毕后再打深孔，深孔孔间距与浅孔相同，深度为3～5m，位置在浅孔的中间，注浆终孔压力为1.5MPa。
（2）局部围岩注浆
根据渗漏水成点状、线状、片状等不连续的特征，局部围岩注浆主要采用“钻孔导水，一点一封；散水归股，集中封堵”的原则。
钻孔导水：点状分布采用单点或多点注浆。线状首先根据围岩裂隙分布状况钻孔导水，使其成单个或多个出水点。导水孔一般选择在围岩裂隙的下端，方向向裂隙中部倾斜，导水孔下管后作为注浆孔。
一点一封：在导水孔内下注浆管，封闭裂隙止浆。
散水归股：采取先浅后深的顺序由周边向中间逐孔注浆，使散水归成股水，再对单个或多个出水点进行封堵。
集中封堵：散水归成股水后钻孔下注浆管，开始先用低浓度、小流量的单液浆注10~15min，若无跑浆现象，可适当加大浓度，调大流量。若有漏浆现象可在浅表层先注双液浆，再钻孔压注单液浆。
实践中最难处在于浅表层止浆，多次反复压注止浆才能成功。有了止浆层，其它注浆处理工作都比较简单，很容易达到设计的限排标准。采用高效速凝的注浆材料是浅表层止浆的关键技术。
（3）注浆施工时注意事项
1)孔口管止浆塞止浆，浆塞胶圈尺寸应与注浆孔径相配；
2)在裂隙涌水量较大时，应先钻引水孔泻压，再用棉纱、木楔对裂隙进行封堵处理；
3)钻孔速度应保持匀速，特别是钻头遇到夹泥夹沙层时，控制钻进速度，避免夹钻现象。
4)注浆过程中随时检查孔口、邻孔、覆盖较薄部位有无串浆现象，如发现串浆现象，立即停止注浆或采用间歇式注浆封堵串浆口，也可采用麻纱、木楔、快硬水泥砂浆或锚固剂封堵，直至不再串浆时再继续注浆。
5)在裂隙股状出水点，采取交错斜孔或者直接注浆。
6)在裂隙面状出水地点，周边各扩宽0.2m为注浆堵水范围，以堵为主，先堵后排，先期施作外围注浆孔注浆，然后逐步向内圈收缩压浆，直至少量水集中在引水孔排出，漏水量应用小于0.2～0.4L/min.m，排水需埋管引入隧道纵向排水沟；为防止注浆串孔，采取随钻随注的方式进行。
五、质量控制
1、质量标准
钻孔允许偏差
2
1)所用钢管进场必须按批抽取试件作力学性能(屈服强度、抗拉强度和伸长率)和工艺性能(冷弯)试验，其质量必须符合国家有关规定及设计要求。检验数量：以同牌号、同炉罐号、同规格、同交货状态的钢管，每60t为一批，不足60t按一批计。施工单位每批抽检一次。
2)所用钢管的品种和规格必须符合设计要求。
3)注浆压力应符合设计要求，注浆浆液应充满钢管及其周围的空隙。检验数量：全检每孔注浆量及注浆压力。
3、质量保证措施
1)开钻时，先低速低压，待成孔10～50cm后，再加速加压。
2)注浆完毕用铁锤敲击钢管，如响声清脆，则说明浆液未填充满钢管，需采取补注或重注；如响声低哑，则说明浆液已填充满钢管，如未达到要求，应进行补孔注浆。
六、主要机具设备
机械设备配备
七、劳动力组织
劳动力配备
八、安全、环保措施
1、安全措施
1）施工前对全体作业人员进行培训，增强施工人员安全意识；
2）施工时必须选用经检验合格的料具，防止机械事故的发生；
3）施工作业平台必须搭设牢固、平整；
4)注浆作业人员必须按要求配带防护用品，不得直接接触浆液；
5)施工的各班组间，应建立完善的交接班制度，并将施工、安全等情况记载于交接班的记录簿内。工地值班负责人应认真检查交接班情况；
6)所有进入隧道工地的人员，必须按规定配带安全帽等安全防护用品，遵章守纪，现场有专人指挥；
2、环保措施
1）严禁乱踩乱塌、破坏隧道周边原有生态环境。
2）注浆废浆液运至弃碴场掩埋处理。