中铁三局集团第四工程有限公司 云南楚雄禄丰 651200
摘要：本文以某工程为例，对引水隧洞回填灌浆和固结灌浆施工技术进行探讨，希望给同类工程提供借鉴参考。
关键词：引水隧洞;回填灌浆;固结灌浆;施工技术
1工程实例
某工程引水隧洞全长5048.625m，引水洞内径6.8m，设计最大流量126.9m'/s隧洞纵坡为3.650%0，全断面钢筋混凝土圆形衬砌，衬砌厚C0.5-0.8)m。其中引0+00。引0+920段为不良地质地段(挤压破碎带)，围岩极其破碎松散，以黄黏土夹碎状块石为主，黏土含量占50%左右，地下水极为丰富，且处于饱和水状态，地下水位较高。
2灌浆材料、设备和制浆
2.1灌浆材料
灌浆材料宜采用普通硅酸盐水泥。水泥必须符合质量标准，受潮结块、超过保质期的水泥不得使用。砂的最大直径不宜超过2.5mm，细度模数不宜大于2.0。在灌浆过程中如果遇溶洞、断层、裂隙密集，灌入大量浆液后仍不能达到设计压力或者吸浆量不见减少时，可灌注水泥砂浆或者在水泥浆中掺入粉煤灰，粉煤灰等级不低于II级、不得粗于同时使用的水泥。灌浆用水应符合拌制混凝土用水的标准。
2.2设备
2.2.1钻孔设备
钻孔以采用YT-28气腿式凿岩机为主，如遇地质不良地段采用MD100潜孔钻机成孔。
2.2.2灌浆设备
灌浆泵采用往复式单作用三柱塞式。集中制浆站的制浆能力应满足施工高峰期所有灌浆作业面的用浆需求。为保证良好的施工作业环境，制浆站应安装除尘设备。压力表应分别设置于灌浆泵及灌浆孔处，使用压力应控制在压力表最大量程的1/4至3/4，并且定期到有资质的检测机构进行标定。压力表和管路之间设隔浆装置，以防浆液进入压力表。浆液搅拌机在灌浆过程中应能保证高速、均匀、连续的拌和，拌和能力应与所搅拌的浆液类型和灌浆机的排浆量相适应，浆液采用比重计校准其浓度是否与应配浓度相同。灌浆泵性能应与浆液类型、浓度相适应。制浆、输送、灌注等系统之间要有通畅的通信联络措施。压入灌浆孔的浆液和孔内返回拌和筒的浆液必须经过过滤。灌浆结束或者中断时，必须将灌浆设备内余留的沉积物彻底清洗干净。
2.3制浆
在施工条件允许时宜采用集中制浆方式，制浆站集中制备水灰比0.5/1的纯水泥浆，水泥浆流速控制在(1.4-2.0)m/s，在每个灌浆点对水泥浆搅拌均匀并测定水泥浆密度后方可使用。制浆用水泥等固体材料采用称重法计量，计量误差控制在5%以下。使用普通搅拌机水泥浆搅拌时间)3min;使用高速搅拌机水泥浆搅拌时间)30s。水泥浆需过筛后使用，使用时间不宜超过4h
3回填灌浆
3.1灌浆
3.1.1灌浆压力
I序孔与II序孔的灌浆压力分别控制在C0.2-0.4)MPa和(0.4-0.6)MPa。灌浆过程中如遇到短时间内注入量较大时，可采用分级升压法灌注。在灌浆孔注入率很小时，灌浆压力应控制在设计灌浆压力上限值的士0.03MPa之内。灌浆压力以回浆管压力表峰值读数为准，以压力表接灌浆自动记录仪进行控制，压力表尽可能靠近孔口设置。
3.1.2浆液配比
I序孔采用0.5/1的水灰比，II序孔采用0.8:1,0.5:1两个比级的水灰比。灌注过程中如遇大空腔以及大耗量等情况，应立即改注水泥砂浆，掺砂量不大于水泥用量的2倍。
3.3回填灌浆方式及结束标准
灌浆方式采取等高程双孔并联灌注。灌浆作业从较低的一处开始，向较高的一端推进。当高处孔排出浓浆后，可将低处孔堵塞，改从高处孔灌浆，依此类推，直至结束。同一单元内的同一次序孔可以全部或者部分钻出后，再进行灌浆;也可以单孔分序钻进灌浆。灌浆压力达到设计值后，灌浆孔不再吸浆，此时应持续灌注5min方可结束。在回填灌浆过程中若I序孔出现窜浆时，应在窜浆孔流出同浓度浆液后及时封孔，结束该孔灌浆作业，该孔视为灌浆结束。
若II序孔出现窜浆时，应立即将被窜孔封堵，并对被窜孔进行扫孔作业，扫孔后进行正常灌浆作业直至结束。
4固结灌浆
4.1造孔
钻孔采用YT-28气腿式凿岩机，钻孔终孔孔径≥38mm钻孔位置与设计孔位偏差≤10cm，其角度偏差≤5°，孔深误差≤20cm。每单元段应进行一次孔深、倾斜度、方位角的检查，合格后方可进行下道工序施工，如发现孔斜超过要求时应及时纠正。钻孔顺序应与灌浆顺序保持一致，相同灌浆单元内不相邻的同序孔可同时施工，上一次序孔灌浆作业完成后方可进行下一次序孔的钻孔。钻孔过程中遇到洞穴、塌孔，孔内漏水、涌水等情况时要做好详细的记录，及时分析周边围岩及钻孔情况，采取相应措施后方可继续进行钻孔作业。钻孔结束后，将孔口用木塞塞住，防止污物进入。
4.2洗孔和裂隙冲洗
（1）灌浆作业前对钻孔进行敞开式冲洗，冲洗时长不宜少于10min。对裂隙进行冲洗时，水压控制在灌浆压力上限值的80%左右，并且不宜大于1MPa。孔口出现清水后持续清洗10min后方可结束，冲洗时长不宜少于0.5h。对于遇水后性能可能恶化的围岩，须采用高压风进行清孔，可不进行裂隙冲洗和压水试验。清孔风压采用设计灌浆压力上限的500Ic，且风压不宜超过0.5MPa
（2）固结灌浆施工应在裂隙冲洗后24h内进行，超过24h后仍未能进行固结灌浆施工的应重新进行洗孔。
（3）当出现窜孔或遇到围岩节理裂隙发育等部位时，应降低冲洗压力。洗孔时间超过1h且孔口返水仍然浑浊时，应停止洗孔，并分析原因，采取相应措施后方可进行施工。
（4）邻近孔灌浆结束不足24h或邻近孔正在进行灌浆作业的，不应进行洗孔和裂隙冲洗。
4.3压水试验
固结灌浆前应选取代表性孔进行单点法压水试验。压水试验孔数不应少于总孔数的5％，每两排孔至少做一组压水试验。水压采用设计灌浆压力上限的50％，且不宜超过1MPa。水压上升到规定压力后稳定持压，间隔5min读取一次流量值。当试验成果符合以下标准时，试验工作方可结束，以最终流量数值作为计算流量。
5灌浆
5.1灌浆压力
引水隧洞的灌浆设计压力原则上按进水口渐变段0.5MPa，其余隧洞段按III类围岩1.0MPa，1V类围岩(1.0-1.5)MPa进行。挤压破碎带(V类围岩)灌浆设计压力原则上为(0.5-1)MPa，
5.2浆液配比
灌浆浆液的浓度应由小到大，依次变换。挤压破碎带水泥浆水灰比采用1/1,0.8/1,0.5/1等级，非挤压破碎带水泥浆水灰比采用2/1,1/1,0.8/1,0.5/1等级。
5.3浆液变浆原则
（1）当注入率持续减少压力值不变或注入率保持不变压力值却持续变大时，不改变水灰比。
（2）当某一级水灰比的注入量已达到300L以上，或灌注时长已达0.5h，而注入率及灌浆压力均无显著变化时，可换浓一级水灰比浆液灌注;当注入率>>30L/min时，可根据现场情况适当越级变浓灌注。
（3）当采用最大浓度浆液灌注，注入率很大却没有明显减小时，采用间歇灌浆法。
（4）浆液等级改变后压力值突然变大或注入率突然变小，应查清原因据实调整。
结束语
回填灌浆和固结灌浆是水工隧洞施工中常见的灌浆方法，通过合理、有序的施工组织，选用合理的灌浆参数，即可节省投资，又可以提高衬砌的整体受力强度，从而保证水工隧洞正式运营后的安全。
参考文献
[1]土石坝灌浆压力的选取及灌浆技术[J].张华.科学技术创新.2021(04)
[2]控制灌浆压力对坝基防渗处理中帷幕灌浆的效果分析[J].王彩连.科技创新导报.2009(25)