1.前言
水，不仅是影响隧道正常施工的因素之一，也是影响隧道正常运营的重要因素之一。运营隧道的水害问题是一个较为普遍，长期困扰着隧道养护维修、管理部门的难题之一。在运营期间，地下水常从混凝土衬砌的施工缝、变形缝、裂缝甚至混凝土孔隙等通道渗漏进隧道中，造成洞内通讯、供电、照明等设备处于潮湿环境而发生锈蚀，使路面积水或结冰，造成车轮打滑，危及行车安全。隧道工程实践表明，地下水的存在是难免的，但它对工程的危害是可以避免和减少的。因此，如何较好地整治隧道水害成了一项艰巨而又重要的任务。
2.整治运营隧道漏水的基本方法
隧道水害整治的方法归纳起来就是：防、截、堵、排相结合，因地制宜，综合整治，使之既能自成体系，又能相互配合。笔者认为整治隧道水害要以一座隧道或以相当长的一段隧道为研究对象，不应只考虑病害点，而应洞内洞外、山上山下、有病害与无病害的段落一起分析，从而作出全面的整治规划。同时，从环境保护的角度出发，为了避免对周边环境造成危害，隧道漏水整治应以堵为主。隧道水害整治的常用方法有：加强地表及地下水的疏排，增设内防水层，注浆堵水等。在对运营隧道进行注浆时，一般都是在行车间隔内或中止运营时在隧道里面进行注浆，不可避免地将会带来一些不便及损失。对一些浅埋隧道，如隧道漏水部位大部分在隧道拱顶及侧面衬砌处，则可采用一种新型的隧道漏水整治技术—地表钻注浆堵漏技术。
3.工程实例
3.1工程概况
某隧道位于京广线上，漏水地段为该隧道工程地质和水文地质最复杂，岩溶最发育的一段。在隧道建造过程中，曾先后发生过10余次大规模的涌水突泥，给工程施工造成了极大的困难和巨大的经济损失。隧道建成运行几年后，该地段由于地层构造复杂、断裂和岩溶发育、地表水与地下水串通等原因而水害较严重。渗水滴水部位的范围和水量均较大，有的渗漏已连成片；上行线和下行线的一些道心和中心水沟严重涌水，并带有泥砂；隧道拱顶多处滴水成线，工作缝内流泥浆，该地段的水害已严重影响到隧道衬砌结构的安全、轨道基床的稳定、列车运行的安危。对该地段水害的整治，已经迫在眉睫。
3.2整治方案的选择
对该地段的水文、工程地质条件进行考察和研究，认为造成该地段目前水害严重的原因主要是岩溶地下水的作用、隧道衬砌施工方面的原因和设计方面考虑不周到。综合考虑多方面的因素后决定选用一种新型的地表钻孔注浆技术，其理由如下：
1）地面钻孔注浆，完全避开了与洞内行车的互相干扰，且地表场地宽敞，有良好的施工条件。而该段隧道最大埋深也只有60m左右，地表钻孔注浆完全可以实现。
2）该段隧道运输繁忙，上面又有高压电网，衬砌是全封闭式的钢筋混凝土复合衬砌，部分地段的衬砌背后，还设有Υ钢管管棚支护。而在洞内钻孔注浆堵漏一方面不可能有供钻孔注浆施工的时间，另一方面在洞内钻孔，势必会破坏复合衬砌中的塑料防水板及遇到管棚支护的阻挡，不但很难达到钻孔注浆的目的，还可能产生新的渗漏。
3.3方案设计
本工程的方案设计是在参照有关规范及理论的基础上，综合考虑了该地段的实际情况及以往施工经验进行的。
3.3.1注浆扩散距离的确定
岩溶地层注浆与在孔隙性的地层注浆不同，其浆液并不以注浆孔为中心向四周扩散，而是沿注浆孔壁有溶洞、裂隙的一侧流动，并不存在向“四周扩散圆”模式，亦无所谓扩散半径。其注浆扩散距离与注浆压力、浆液性质和浓度、岩溶管道直径、裂隙径路曲直等因素有关，一般很难用数字模型表达。本工程拟根据以往的注浆实际经验、实际的工程地质情况、注浆堵漏要求及注浆施工工艺等因素，确定选用最大扩散距离2~6m来布置注浆孔位。
3.3.2注浆压力的确定
注浆压力与注浆扩散距离、岩溶管道的直径和曲直、浆液的性质和浓度等因素有关，根据经验对断层、岩溶破碎带的注浆压力，可按下式选取：P=（2~2.5）hγ10式中：P—注浆泵的终压值，MPa；h—受注点到静水位的水柱高度，m；γ—水的比重。根据本工程岩溶地层和隧道衬砌结构的情况，参照以往注浆经验，本次注浆压力选择为0.1~2MPa。同时，注浆时，先采用较低的压力（0.1~0.5MPa）注溶洞和大裂隙，待压力上升后，再用较大的压力（0.1~1.5MPa）注小的裂隙。
3.3.3注浆帷幕设计
本工程采取自隧道顶地面钻孔注浆，充填和堵塞隧道拱顶上及边墙衬砌外围岩一定范围内的溶洞、溶槽、裂隙等水流通路。在隧道衬砌外围，形成一层具有一定厚度的注浆帷幕，隔断或阻止和隔离地下水，达到整治隧道漏水的目的。根据地层和洞内漏水实际情况，注浆帷幕控制在下述范围：隧道拱顶以上5~8m；两侧边墙外的宽度3~5m；在岩溶发育、岩层破碎地段，要求深入到边墙底2~3m，把隧道衬砌包围起来，形成一个马蹄形注浆帷幕。帷幕上层的岩溶裂隙、溶洞，由于投资所限，一般不再注浆，而采用疏排治水法。
3.3.4注浆材料及配比
为了确保注浆帷幕的防水抗渗性能，注浆浆液以纯水泥浆为主。其比重采用1.45~1.70，以#普通硅酸盐水泥和洁净水质拌和均匀制成。对一些大溶洞及大溶槽裂缝，则在浆液中，掺水泥用量的10%~20%的粉煤灰或石碴屑（粉）等代用充填材料。有时选用浓度为40Be′，模数为2.8~3.2的水玻璃做速凝剂。为了控制浆液不致大量流失及填堵较大的溶洞和岩溶通道，使用时，浓度稀释为16~20Be′之间，泥浆与水玻璃之配合比（体积）一般为1：3，漏浆严重时则控制在1：1左右。
3.3.5钻孔注浆施工工艺设计
本工程拟采用一次钻探到注浆孔底设计标高，然后自下而上分层控制、分层注浆，不埋设固定套管的注浆方法。注浆分段长度，主要根据注浆孔内地层岩溶裂隙分布、地下水流速、试注水流量和注浆压力等因素确定，一般为3~5m。分层控制注浆主要采用止浆塞来实现。本次注浆采用橡胶球型止浆塞，堵住注浆段的上端，以控制注浆的压力变化，防止注浆浆液上冒。
3.3.6施工注意事项
1）为确保钻孔不损伤隧道衬砌和注浆质量，要求严格控制孔的位置和孔的深度，钻孔倾斜度不得大于1°。
2）对钻孔岩芯，要求详细记录和正确地描述为溶洞、溶槽、裂隙、破碎带的位置，地下水位的高低、钻孔返水、漏水与否等；岩芯按顺序排列，变化段表明尺寸，待注浆完后方能废弃。
3）钻孔和注浆时，洞内均应有专人看守，并对衬砌漏水、冒浆、变形开裂等，应随时进行监视，并做好记录，及时通报地面施工负责人。
4）详细认真做好各项施工记录，特别是钻孔和注浆记录，并及时进行整理分析，装订成册，作为钻孔注浆原始资料，移交使用单位，长期保存。
5）施工过程中，应结合地质地层变化、注浆效果及时对注浆工艺、施工方法等进行调整、不断改进和优化。尽量做到稳妥可靠、精心施工、彻底整治、不留后患。
4.结论
1）地面钻孔注浆堵漏技术是一种新型的隧道堵漏技术。实践证明，该技术在浅埋隧道漏水病害整治中效果较好，具有广泛的应用前景。
2）不论采用哪种堵漏技术，不管是增设内防水层还是注浆堵水都应严格按施工工艺进行，否则将严重影响整治效果。
3）堵漏必须与引排相结合，一般是在拱部采取堵的办法，在墙部采取排的办法。在漏水严重的地段，应先凿槽埋管引排，避免因强堵而增加衬砌背后的积水压力，导致衬砌其他薄弱部位出现新的渗漏。
4）隧道漏水整治的方法归纳起来就是：防、截、堵、排相结合，因地制宜，综合整治。对于具体的运营隧道漏水工程，应按照工程的实际情况选用合理的整治技术。但是，在施工允许的情况下，为了避免对周边环境造成危害，应优先采用以堵为主的整治技术。
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