表 2 不同水玻璃浓度和水泥浆浓度对结石体强度的影响
水玻璃溶液浓度 （Be）
35 35 35 35 35 40 40 40 40 40 45 45 45 45 45
水泥浆浓度 （水灰比）
0.5：1 0.75：1
1：1 1.25：1 1.5：1 0.5：1 0.75：1
1：1 1.25：1 1.5：1 0.5：1 0.75：1
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打花袖阀管法的设备和构造
图 4 注浆孔管及止浆装置图
5.4 注浆参数 5.4.1 注浆段高
隧道毛洞边缘及隧道边墙侧至隧底下 2m。沿隧道纵向涌水带长度在 5m 内可一次封堵，超过 5m 大的断层破碎带，宜封堵 5m 后，采取洞内全断面注浆法。 5.4.2 注浆有效范围：粘性土：1～2.0m；砂 层：0.8～2.0m。 5.4.3 注浆孔布置
中铁五局集团三级工法申报表 （2003 年度）
申报单位：中铁五局一公司一处 申报时间： 2003、 7、 6
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工法名称 开发单位 完成日期
主 要 完 成 者
隧道地表深孔注浆堵水与加固工法
中铁五局集团一公司一处
技术水平和技术难度：
与国内地下工程地表钻注加固工程实例相比，本工法施工技术水平较高。在 1997 年隧道与地下工程学会、隧道与地下工程第八次防排水学术交流会上，我处总结的“隧 道地表注浆浅析”获得专家的好评，隧道地表注浆施工经验丰富。
该施工工艺成熟，好掌握。
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本工法易于操作，只需一般钻注机械，使用料源广、价格低、无污染的普通水泥 为主要材料，注浆加固堵水可靠性好。具有投资省、工期短、安全好，质量优、减轻 劳动强度等优点。具有较好的推广应用前景。
经济效益和社会效益：
本工法解决了隧道涌水、突泥、坍塌整治的技术难题，工艺简单、操作方便、注 浆材料便宜，具有明显的社会效益和经济效益。
2 工法特点
2.1 应用隧道的工程地质、水文地质资料，以及洞内地质资料正确投影至地表，有利于隧道地表注 浆孔布孔设计，使注浆孔准确地置于加固范围，注浆易见成效。 2.2 施工条件较好，可采用大型高效配套的钻注机械。 2.3 施工技术、工艺较洞内钻注法简单，工人较易掌握，便于集中统一指挥，不受洞内施工干扰， 不影响洞内施工进度。 2.4 通过注浆直接对断层破碎带、涌水带岩土进行加固，形成帷幕注浆效果，达到加固围岩与堵水 的目的。 2.5 注浆机理与其岩土构造、组成密切相关，一般注浆运动形式是多样的，有充填、挤密、界面、 置换、渗透、劈裂等，但能确立其中一种为主导作用来进行有效注浆设计。 2.6 工法易于操作，只需一般钻注机械，使用料源广、价格低、无污染的普通水泥为主要材料，注 浆加固堵水可靠性好。 2.7 本工法具有投资省、工期短、安全好、质量优、减轻劳动强度等优点。具有较好推广应用前景。
5.1、施工工艺流程 见图 1（下页）所示。
测量
钻孔
试泵
在注浆孔内安装 注浆管和止浆管
接好所有 压浆管路
压水试验
钢筋笼
配制水泥浆液和 水玻璃浆液储放
注浆 结束
图 2 双液钻孔注浆施工程序图
搅拌机 水泥浆池 注浆泵
试 水
泵
稀释水玻璃
混合器
三通
混合胶管
孔口阀
注浆管 注浆孔
止浆塞
图 3 双液注浆工艺流程及平面布置图
2003、5
姓名
单位
谭毓竣
一处
王才高
一处技开部
职务 教授级高工
工程师
及关 组键 织技 鉴术 定鉴 单定 位时
间 本 工 法 获 科 技 成 果 奖 情 况
1999 年铁道部及全国工程建设单位优秀 QC 成果奖
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3 适用范围
本工法适用于埋深 100 米内的地质构造复杂、涌水量较大的山岭隧道和地下工程。当隧道为浅 埋隧道,含水层较厚,距地表较近,或含水层虽簿,层数较多时;能使地表钻注与洞内掘进平行作业和 加快施工进度时;当断裂带、突水层倾角缓小，地表钻孔较易穿越时，用地表垂直钻孔注浆是适合的。
4 加固与堵水原理
注浆压力与注浆量是注浆工艺最重要的关键参数，也是注浆结束标准和评定质量的控制指标， 与注浆类别密切相关。注浆压力是浆液扩散、充塞、压实、劈裂所需的压力，与掌子面静水压力、 突水动压，地下水水位、岩土裂隙、空隙、孔隙的大小和位置、注浆部位上覆盖层的厚度、过流断 面大小、浆液的粘滞性和颗粒及胶凝时间，以及预注浆或后注浆等因素有关，选定原则是不破坏岩 层的条件下，有效地将浆液压入岩层中，尽量满足帷幕体的需求，达到注浆的目的。选定时要审慎， 施工中要由小及大，逐渐升高，定出合理的上下限值，密切进行注浆的观测，较好地进行调控。注 浆量的计算对于均质岩可按经验公式计算，若尚有出入，有关参数的经验值按实际测定值修正计算。 对于非均质岩，计算情况复杂，只能参照有关公式与经验值初步确定，施工中不能以满足设计注浆 量就终孔停注，施工注浆量应以满足设计压力的基本前提，注浆量可较大幅度上下浮动调控。
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施工准备
注浆施工 无 问 题
施工调查
浆材备料
注 浆设 计
钻注设备安装检查
止浆墙
孔口管
注浆管
钻孔
压水与连通试验
注浆方式
洗孔复注浆若干次
终
孔
检查钻孔
测定检查孔漏水量
有问题
追加注浆孔
注浆结束
注浆机理 洞内涌水观测 地下水位观测 洞内外其它观测
关键技术及保密点：
本工法无密级。 关键技术是： 正确编录断层及涌水带地质，并精确投影至地表是布孔设计的基 础、注浆成败的关键。精确钻孔与孔位有效的测量与调控，从而确保至设计位置，注 浆方可见效。注浆参数主要是注浆压力与注浆量，注浆过程中应进行动态调控，并正 确确定注浆终结。采用相应注浆孔管、控制浆液注入有效范围。
本工法是隧道工程的防水重要手段，可防止地下水干涸，地表沉陷，防止地表生 态平衡失调，防止影响工农业生产与人民生活，可节省地亩赔偿费。
防止隧道坍塌，有利于施工人身安全，节省投资。加快隧道施工进度、确保工期。 提高围岩的强度与防水性，有利于隧道长期稳定性，衬砌防水性能好，确保运输 安全和降低运营维修费。
5 施工工艺
地表注浆施工工艺，它不同于一般的施工工艺，注浆工艺是注浆设计的具体化、完整化，是决 定注浆设计成败的关键，注浆工艺主要包括以下内容：注浆方法、注浆顺序、注浆方式、注浆段长、 注浆压力、注浆量、浆液及配比、注浆步骤、注浆结束标准、注浆观测、检测与环保。
注浆工艺与注浆机理：注浆机理是进行注浆设计的基础与依据，只有分析确定了属于什么机理 类别的注浆，方能正确进行注浆设计与施工。按注浆机理对注浆分类为充填注浆、渗透注浆、层间 注浆、压密注浆、劈裂注浆，要根据注浆类别正确选定不同的注浆工艺，才能达到预想的目的。
工法内容简介：
本工法适用于埋深 100 米内的地质构造复杂、涌水量较大的山岭隧道和地下工 程。
在地表用钻孔机械打孔，通过钻孔对断层、涌水带注入具有充填、胶结性能的 浆液材料，岩体经过浆体的充填、压密、界面、渗透、劈裂等作用后，增强断层与 涌水带岩体强度、稳定性和防水性，使隧道或地下工程能正常施工。
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申
报
单
内容属实，同意申报。
位
意
见
专 业 组 初 审 意 见
集 委团 员公 会司 审工 定法 意审 见定
审集 批团 意公 见司
签章 2003 年 7 月 6 日
签章 年月日
签章 年月日
签章 年月日
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水泥浆浓度对结石体强度的影响（表 2）而综合考虑选用相关配合比。
C：S
1：0.3 1：0.35 1：0.4 1：0.45 1：0.5 1：0.55 1：0.6 1：0.7 1：1.0
凝胶 时间 （min-s）
45Be 水玻璃 抗压强度 (10N/cm) 14d 28d 90 99 126 128 113 119 112 126 112 179 147 113 130 102 153 92 110
备
注
1、使用 425#普通硅酸盐 水泥； 2、水灰比 1：1； 3、试验湿度 23.5℃。
洞穴充填注浆可掺粉煤灰等惰性材料。
在地表用钻孔机械打孔，通过钻孔向断层与涌水带、岩土洞穴、岩体颗粒的孔隙、岩土层的界 面或岩土的裂隙以及细颗粒岩体内注入具有充填、胶结性能的浆液材料，断层与涌水带岩体经过浆 体的充填、压密、渗透、劈裂、固结等作用后，使岩体强度、稳定性和隔水防水性能得以提高，保 证隧道或地下工程能正常施工。
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工法应用情况及应用前景：
内昆线田梁子双线隧道进口端为 V 级极风化砂页岩，地表多处开裂下沉，发生大 面积坍塌，山体位移，洞内格栅钢架挤压扭曲，曾列为内昆线十大难点工程之一。我 处采用本工法，对隧道地表进行钻注加固，按时保质建成隧道。
九景公路雁列山 1#隧道洞口及洞身断层破碎带，采用本工法加固后，左右线隧道 均顺利安全通过了该段，开挖过程中进行监控量测，发现加固效果良好，隧道建成至 今，安全稳定，干燥无水，取得良好的经济效益，社会效益。