大涌水量隧道工程高聚物注漿技術(shù)規(guī)程目 次范圍 1規(guī)范性引用文件 1術(shù)語和定義 1基本規(guī)定 2技術(shù)設(shè)計 2材料 5施工 6檢驗及評價 7附錄A（規(guī)范性）大涌水量隧道工程高聚物注漿流程 8參考文獻(xiàn) 9I大涌水量隧道工程高聚物注漿技術(shù)規(guī)程范圍本文件規(guī)定了大涌水量隧道工程高聚物注漿技術(shù)設(shè)計、材料、施工、檢驗及評價的要求。本文件適用于大涌水量公路隧道工程高聚物注漿的設(shè)計、施工及驗收。規(guī)范性引用文件（包括所有的修改單適用于本文件。GB50027供水水文地質(zhì)勘察規(guī)范GB50404硬泡聚氨酯保溫防水工程技術(shù)規(guī)范GB/T1041塑料壓縮性能試驗方法GB/T6343泡沫塑料及橡膠表觀密度的測定JTG3370.1公路隧道設(shè)計規(guī)范第一冊土建工程JTG/T3660公路隧道施工技術(shù)規(guī)范TB10049鐵路工程水文地質(zhì)勘察規(guī)范YS/T5211注漿技術(shù)規(guī)程術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1涌水waterinflow隧道在施工過程中，地下水突然大量涌出的現(xiàn)象。3.2含水體waterbearingzone地下水賦存場所（含水層、含水帶等）的統(tǒng)稱。3.3最大涌水量maximumwateryield隧道在含水體中出現(xiàn)的日最大水量。3.4正常涌水量normalwateryield隧道的涌水達(dá)到相對穩(wěn)定時的涌水量。13.5凝膠時間geltime高聚物注漿材料按一定比例混合后，在一定溫度下，由液體變?yōu)楣虘B(tài)凝膠體所需的時間。基本規(guī)定隧道最大涌水量、正常涌水量的預(yù)測與評價按照TB10049和GB50027確定的方法，宜選用簡易水均衡法或地下水動力學(xué)法進(jìn)行預(yù)測與評價。隧道涌水量的測定采用秒表和定量容器，按涌水量流滿容器的時間折算出單位時間的隧道涌水量。隧道大涌水的判定隧道長10m區(qū)段內(nèi)涌水量大于100L/min時，即判定為隧道出現(xiàn)大涌水。隧道大涌水的處理措施按照J(rèn)TG/T3660確定的涌水處理措施進(jìn)行預(yù)處理。技術(shù)設(shè)計資料準(zhǔn)備按照J(rèn)TG3370.1確定的資料搜集內(nèi)容進(jìn)行資料準(zhǔn)備。注漿現(xiàn)場試驗方法地質(zhì)鉆探確定土質(zhì)柱狀圖。滲透系數(shù)測定確定巖土的滲透性。觸探試驗劃分土層，確定土體的性質(zhì)?，F(xiàn)場抗剪強(qiáng)度測定確定土體的抗剪強(qiáng)度?，F(xiàn)場原位注漿試驗單孔注漿試驗應(yīng)通過單孔注漿確定注漿管的選擇、各層土的注漿方法、注漿壓力及注漿量。多孔注漿試驗2應(yīng)通過多孔注漿試驗確定注漿孔間距、注漿壓力及注漿量。注漿設(shè)計注漿標(biāo)準(zhǔn)的確定對于較為重要的隧道防滲工程，滲透系數(shù)應(yīng)小于107ms；對于臨時隧道工程或允許出現(xiàn)較大滲漏105m/。注漿范圍的確定2-5倍隧道直徑；隧道穿過樁基礎(chǔ)時其注漿范圍應(yīng)達(dá)到增加地層承載力和開挖時防止坍塌的要求；隧道穿越鐵路時，在鐵路路基荷載范圍內(nèi)，縱向應(yīng)有足夠長度，橫斷面可呈方形或馬蹄形，隧道頂部的注漿區(qū)厚度應(yīng)不小于2-5倍隧道直徑。注漿孔的布置注漿孔間距的布置止水的場合，注漿孔間距宜為0.8m～1.2m；加固的場合，注漿孔間距宜為1.0m～1.5m。預(yù)注漿孔的布置大涌水量隧道注漿時，預(yù)注漿孔的布置如下：應(yīng)。采用多排注漿孔布置時，注漿孔宜采用梅花形排列。隧道工作面預(yù)注漿注漿孔的布置應(yīng)根據(jù)注漿范圍、注漿段長度、單個注漿孔的作用范圍等現(xiàn)場條件確定。注漿孔布置宜長短結(jié)合、呈傘形輻射狀，且應(yīng)以含水層為主。隧道工作面預(yù)注漿注漿孔布置宜雙圈（內(nèi)、外圈鉆孔按梅花狀排列）或三圈，當(dāng)巖層裂隙不甚發(fā)育或單次開挖長度很短時，注漿孔也可布置為單圈。隧道工作面預(yù)注漿時，注漿段長度應(yīng)按公式（1）計算：·······················································(1)式中：L——為注漿段長度（m）；D——為開挖輪廓線外注漿層厚度（m）。隧道工作面預(yù)注漿止?jié){巖盤的布置m～39m時，巖層止水巖盤宜取5m；當(dāng)注漿段長為40m～50m時，巖層止水巖盤厚度宜取8m；當(dāng)注漿段長度小于30m或大于50m時，止?jié){巖盤的厚度可參照相關(guān)厚度計算公式[1]確定。隧道穿越斷層破碎帶宜采用混凝土止水巖盤。3注漿方式與注漿分段長度的確定1。表1隧道注漿方法的選擇注漿方法說明適用范圍隧道全斷面帷幕預(yù)注漿鉆孔分布在開挖面內(nèi)及輪廓線外一定距離，注漿形成一個整體水下隧道及無排水條件的隧道工程隧道周邊半封閉注漿在工作面周邊布孔，注漿在開挖輪廓線外形成半封閉殼有自然排水條件的水工、鐵路、公路隧道隧道圍截注漿在出水口周圍一定范圍內(nèi)布孔注漿，先外后內(nèi)，最后頂水注漿封堵涌水隧道開挖后出現(xiàn)大涌水隧道固結(jié)注漿襯砌（或一次支護(hù)）完成后，隧道仍在通過注漿加固圍巖，增強(qiáng)支護(hù)抗力（急劇變形或大面積漏水）圍巖隧道回填注漿襯砌背后與地層之間有孔隙，漿液充填后，起到加固和堵水作用襯砌背后22注漿方式與注漿方式的選擇巖層裂隙程度鉆孔涌水量m3/h注漿方式注漿分段長度m發(fā)育＞10下行式5～10較發(fā)育5～10下行式10～15不夠發(fā)育2～5上行式15～20不發(fā)育＜2上行式20～30凝膠時間與注漿壓力的確定凝膠時間的確定對于大涌水隧道工程高聚物注漿材料，凝膠時間宜控制在5s～50s。注漿壓力的確定注漿壓力應(yīng)通過現(xiàn)場原位注漿試驗確定。注漿量的確定應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)、水文條件、注漿方案及注漿材料綜合估算注漿量?？傋{量宜按公式（2）計算，單孔注漿量宜按公式（3）計算：(2)(3)式中：Q——（；4Q——（m；V——（；R——為漿液擴(kuò)散半徑（m）；L——為注漿段長n——為地層的孔隙率；a——為地層的填充率（%），一般為30%～903表3裂隙含水巖層注漿量的選擇注漿孔涌水量L/min＜100100～200200～500500～10001000～2000注漿量m3/分段長度3～55～1010～1515～2020～305.5注漿設(shè)備的選擇材料注漿材料的選擇注漿材料的選擇應(yīng)根據(jù)隧道地質(zhì)條件、注漿目的、地下水情況、涌水量大小、周圍環(huán)境、止水4。表4常用高聚物注漿材料的性能高聚物名稱黏度10-3Pa·s最小滲透系數(shù)m/s固結(jié)體滲透系數(shù)m/s凝膠時間min抗壓強(qiáng)度106Pa漿料類型甲凝110-6～10-710-7～10-90.1～600.5～5.0單漿液丙凝1.210-6～10-710-8～10-1010～600.4～0.6雙漿液脲醛樹脂類5～610-4～10-510-6～10-810～600.8～5.0單或雙漿液環(huán)氧樹脂類1～210-6～10-710-8～10-105～144010.0～35.0單漿液聚氨酯類10～10010-6～10-710-8～10-100.01～190.5～30.0單或雙漿液106m/s抗壓強(qiáng)度大于4×16Pa時，應(yīng)選用甲凝、脲醛樹脂類、環(huán)氧樹脂類或聚氨酯類高聚物注漿材料；當(dāng)要求滲透系數(shù)小于16m/s且抗壓強(qiáng)度大于4×16Pa時，應(yīng)選用聚氨酯類高聚物注漿材料；在動水環(huán)境下，應(yīng)優(yōu)先選用聚氨酯類高聚物注漿材料。大涌水量隧道工程高聚物注漿材料的性能要求大涌水量隧道工程高聚物注漿時材料的性能還應(yīng)滿足表5的要求。5表5大涌水量隧道工程高聚物注漿材料的性能要求性能要求試驗方法kg/m3600～1200GB/T6343抗壓強(qiáng)度106Pa＞5.0GB/T1041防水率%100GB50404施工施工工藝程序施工工藝程序按附錄A。注漿施工準(zhǔn)備工作應(yīng)按施工要求準(zhǔn)備注漿設(shè)備，并檢查注漿設(shè)備運(yùn)作問題。進(jìn)廠的材料應(yīng)檢查外觀、質(zhì)量有無異常。應(yīng)根據(jù)隧道涌水情況編制注漿方案。注漿施工止?jié){巖盤的設(shè)置和檢驗使用預(yù)留注漿段作為巖層止水巖盤時，巖層止水巖盤檢驗應(yīng)用清水試壓，注入壓力應(yīng)大于注C20。鉆孔應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計的鉆孔角度和孔徑進(jìn)行鉆進(jìn)。測涌水量當(dāng)鉆進(jìn)過程中遇到涌水，應(yīng)立即停止鉆進(jìn)，并通過測定涌水量確定注漿方式。封口注漿6應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求及工程實(shí)際進(jìn)行注漿參數(shù)選擇、配漿及注漿。注漿結(jié)束的判定50L/min～60L/min或雙液注漿量為100L/min～120L/min時，應(yīng)結(jié)束注漿。檢驗及評價應(yīng)使用現(xiàn)場測定的滲透系數(shù)和實(shí)測錘擊數(shù)檢驗單孔注漿試驗和多孔注漿試驗的注漿效果。3～5注漿質(zhì)量檢驗應(yīng)以檢查孔壓水