注浆堵漏技术在深埋矿山法隧道的应用

注浆堵漏技术在深埋矿山法隧道的应用

向沅杰

广州轨道交通建设监理有限公司   510000

摘要：【东～歌区间】矿山法隧道二衬主体结构施工完毕后，注浆及堵漏工作工期紧任务重，施工期间为保证后续工程顺利移交，采取了多种注浆材料，包括水不漏堵漏材料、普通水泥浆液、环氧树脂、超细水泥浆液、掺加膨胀剂的水泥浆液等多种材料或其组合。通过不断的适配调整最终取得了较好的注浆堵漏效果，本文就其中的一些技术要点进行探讨总结。

关键词：隧道堵漏；水不漏材料；环氧树脂；水泥浆；水泥-水玻璃浆液；超细水泥浆

一、工程概况

深圳地铁6号线二期【东角头站～歌剧院站区间】（以下简称【东～歌区间】）区间采用矿山法+盾构法施工，区间总长度702.4m，在里程YCK10+856.548处设置一座临时施工竖井兼并做轨排井，其中东角头站～轨排井长度为570m，采用矿山法施工，轨排井～歌剧院站98m，采用盾构法施工。施工竖井长度33.8m、宽度28.8m、开挖深度25.2m。其中东角头站～轨排井长度为570m，采用矿山法施工 隧道埋深 17.0m～67.0m，主要穿越中～微风化花岗岩，采用矿山法施工。东角头站～竖井区间距离海岸最近处约100m，地下水较丰富，根据地下水的赋存条件，沿线地下水主要有两种类型：一是松散土层孔隙水，二是基岩裂隙水。

隧道堵漏贯穿初期支护、防水层施工、二次衬砌施工等环节，是该工程施工中的重难点。

二、注浆堵漏技术的应用

1、隧道初期支护堵漏

初期支护防水是矿山法隧道防水的第一道防线，设计要求达到无渗漏水，允许少量湿渍。 但是深圳地铁根据以往完成线路的工程经验，发现仅达到设计图纸要求并不能满足后续隧道 防水的要求，二次衬砌施做后注浆堵漏工作量极大，甚至在隧道运营通车之后隧道堵漏工作 依然不能停止。对此，建设单位专项发文，把初期支护的堵漏作为矿山法隧道质量控制的重 点之一，实行条件验收制度，即每完成一段（几十到几百米不等）初期支护的堵漏，监理人 员预验收合格的基础上组织建设、施工、设计等单位进行条件验收。达到初期支护基面无渗 无漏，无湿渍，表面平整圆顺的标准之后，方可进行隧道柔性防水层的施工。

隧道初期支护主要采用水不漏材料进行堵漏处理。由于隧道初期支护为格栅钢架（网片）+喷射混凝土，强度能满足要求，但是在防水抗渗方面有所欠缺，因此使用“速凝型”和“超速 凝型”的水不漏材料，可以在初期支护堵漏中做到快速止水的良好效果。

水不漏是吸收国内外先进技术开发的高效防潮、抗渗的堵漏材料，同时也是极好的粘结 材料。分为“缓凝型”、“速凝型”和“超速凝 型”三种，均为单组份灰色粉料。“缓凝型”主要用 于防潮、防渗；“速凝型”和“超速凝型”主要用于抗渗、堵漏。其主要技术指标包括：凝固时间1～90min；抗压强度30～40MPa；其主要特点：快速带水堵漏；迎、背水面均可使用， 施工简便；凝固时间可控。水不漏材料堵漏施工的主要步骤如下：

1）对于裂缝渗漏水，沿裂缝凿出宽深各为20mm～40mm 的凹型槽；渗漏点，则以渗漏点为圆心凿洞，孔洞直径为10～30mm，深为20～40mm，孔洞尽量保持与基面垂直。

2）彻底清理凹型槽及孔洞；

3）取适当量的堵漏材料加水拌制成泥状，搓成条形或锥形，迅速将胶泥堵塞到槽(洞)中，并用力挤压密实，保持45～60s不动。对已经堵漏处理的部位进行观察，未发现渗漏水即说明堵漏成功如果仍有渗漏水情况，需重新进行堵漏操作。

4）对于漏水情况严重的，还应结合注浆堵漏进行堵漏防渗处理。针对个别渗水量较大的部位，打孔注入水泥浆，浆液水灰比宜为0.45～0.55，注浆压力宜控制在0.5～0.8MPa，同时配合水不漏材料，对渗漏点周边进行封堵。

2、隧道二次衬砌堵漏

   首先按照方案浆称量好的水泥和水投入制浆机中搅拌均匀，制备符合配比的水泥浆液；正式注浆前调试注浆机，设备运转正常后正式注浆施工。注浆施工中应注意以下事项：

1）注浆前，应仔细检查阀门、压力表的灵敏度，确保施工中的安全；

2）水泥浆液应该随配随用，防止放置时间过长，水泥浆液凝固；

3）注浆过程应该根据添加的速凝剂，合理控制注浆的间歇时间，保证水泥浆液的充分 凝固，形成强度；

4)注浆过程中严格控制注浆压力，防止注浆压力过大，导致结构开裂、隆起。

5)注浆过程中密切关注注浆量的变化，如果注浆量突然变大，应当立即停止注浆，待查明原因之后再继续施工；

6)注浆结束条件：当相邻孔位有水泥浆溢出或压力表读数变大，继续注浆困难时可结 束注浆；

7)注浆完毕后，应定期检查注浆效果，如果出现渗漏应再渗漏处重新补注浆。

二次衬砌背后的注浆堵漏工作分为两个步骤进行，一是二次衬砌背后的充填注浆；二是隧道全封闭后针对个别渗漏点的灌浆堵漏处理。

二次衬砌施作完毕且混凝土达到设计强度后，二次衬砌与柔性防水层间采用充填注浆。二次衬砌施工时，在衬砌拱腰和拱顶预留梅花形注浆孔，各孔位间距3m，孔径5cm，预留注浆孔深入二次衬砌混凝土贴近但不破坏防水层，以便填充注浆。二次衬砌填充注浆施 工过程中应遵循以下原则：

1）注浆沿隧道轴线由低到高，由下往上，从少水处到多水处进行；

2）在多水地段，注浆应先两头或周边，后中间进行。 隧道施工完毕，整改隧道受到巨大的水土压力，即使二次衬砌背后的空洞完成填充注浆，也不可避免的出现局部渗漏。针对个别渗漏点的堵漏，同样可以采用注入水泥浆，同时也可 以根据渗漏量、湿渍面积、堵漏效果进行水泥-水玻璃双液浆堵漏、环氧树脂堵漏等。隧道 堵漏前后效果对比如下：

3、隧道注浆堵漏的其它改良材料

1）环氧树脂浆液。环氧树脂浆液一般分为 A、B 两个组分（即胶粘剂和硬化剂），具有低粘度、固化后强 度高、耐老化、无毒等特征。其固化后固结体无体型收缩，固化前具备良好的渗透性，可渗 入极小的混凝土裂缝中，对混凝土结构的自防水有明显改善。

2）水泥-水玻璃双液浆。水泥-水玻璃双液浆，是在单液水泥浆的基础上，参入较大剂量的水玻璃，形成双液浆，其特点是克服了单液水泥浆凝结时间长，在流动水条件下难以固结的缺点，改良了注浆效果， 在单液水泥浆的基础上扩大了适用范围。隧道初期支护渗水量较大或者二次衬砌封堵最后的 泄水孔时通常可选用水泥-水玻璃水泥-水玻璃双液浆。水泥-水玻璃双液浆的施工与单液水泥浆类似，主要是在制备浆液时，水泥浆、水玻璃应按照设计配比搅拌均匀。

3）超细水泥浆。超细水泥浆与普通水泥浆相比具有更好的流动性，凝结时间可控制在几十秒至几十分中内，在强度方面相比化学浆液具有明显的优势。

三、隧道堵漏的施工体会

在深圳地铁13号线二期【东～歌区间】矿山法隧道堵漏的过程中，得出以下几点体会：第一，注浆压力和注浆量是所有注浆堵漏施工中控制的要点，施工过程中应该重点关注并加以控制。第二，隧道渗漏处理应以水泥浆液堵漏为主，不能仅仅依靠化学浆液。在本工程实际的注浆堵漏作业中，发现化学浆液针对单个渗漏点时较为有效，但是在水压的作用下化学注浆处理后的渗漏点周边往往会出现其它渗漏点，因此化学浆液应该作为辅助手段，配合水泥浆液，巩固注浆效果。第三，注浆宜分多次进行，首先应该是普通单液水泥浆进行背后回填注浆，第二次注浆宜采用参加膨胀剂的水泥浆液或者超级水泥浆液进行补充注浆。巩固注浆堵漏的同时，还具备较好的经济性。

参考文献：

[1]王梦恕等.《中国隧道及地下工程修建技术》[M] 北京：人民交通出版社2010年5月

[2]李杰.隧道渗漏的注浆堵漏技术研究.山西建筑[J]，2008年，34（9）317～317