摘要：地下水是隧道施工常见的地质灾害，特别在重庆一带喀斯特地层，经常遇到岩溶涌水，地下水不处理好，可能给工程使用带来严重的影响。文章以重庆彭水摩围山隧道工程为实践，面对岩溶管道涌水，选择合理的时机进行注浆，并结合现场多变的施工环境及地质条件，根据现场的施工状况、自身的施工水平，选择合理的注浆方法，得以保证工程施工质量。
关键词：喀斯特地层 岩溶管道 涌水 输送泵 注浆
1 引言
地下水是隧道施工常见的地质灾害，特别在重庆一带喀斯特地层，经常遇到岩溶涌水。当遇到地下水时经常采取注浆堵水的方法处理，而由于现场施工条件、地质状况灵活多变、错综复杂，注浆堵水也不可能一蹴而就。故在隧道内面对地下涌水时，应认真分析地质条件，科学的利用注浆堵水的施工技术，确保注浆堵水措施行之有效。重庆市彭水摩围山隧道右洞在施工至K0+778处，遇到地下岩溶涌水，在穿过该含水层时，施工单位结合现场的条件，因地制宜采取局部注浆、全环注浆、高压注浆、输送泵灌注浆、水泥水玻璃双液注浆、注水泥砂浆等方式，确保顺利通过该含水层。
2 工程概况
彭水摩围山隧道位于重庆市彭水境内，属于武陵山构造侵蚀溶蚀峰丛地貌，隧道位于嘉陵江组石灰岩层中，蜂窝状溶蚀孔洞现象发育，地下水的补给以大气降雨和其他地段地下水为主。隧道全长3597米，为双向四车道分离式隧道。隧道右线于K0+422处进洞，纵坡为-2.996%，隧道顶板最大埋深有594米。
2012年4月29日下午15：00，隧道施工至K0+778里程，在打炮眼时，隧道底板有3个炮眼在K0+780处穿水（炮眼直径φ42mm），涌水量120m3/h（由于炮眼孔径较小，涌水量受限制）。经过8天的观察，参建各方决定继续向前方掘进。直到5月12日下午降暴雨，K0+780水量陡增，水量达400m3/h，隧道被淹130米，涌水量集中从K0+780底板靠右边墙1m处岩溶管道涌水，管道直径约0.3m不规则。5月17日，项目部在该处埋设了一根150mm钢管，并用15m3钢筋混凝土浇筑挡水墙将其盖住，将水集中从钢管里引至后方集水坑抽出洞外，恢复继续向前方施工。
后又于5月25日，隧道分别在K0+825.7和K0+827.5右侧拱部揭穿二个直径0.15-0.3m的岩溶管道及左侧K0+830揭穿直径0.4m的岩溶管道并伴有涌水，而后方K0+780处涌水遂变小。暴雨后总涌水量可达到400m3/h，水压0.25MPa，暴雨过后3天-5天水量急剧下降。
现场采用了物探+钎探+钻探的措施对该段含水层的水文地质及岩溶分布情况进一步探明，先对该含水层采用地质雷达全段扫描，并分别对扫描异常点进行钻探验证，分别在K0+780左侧、K0+790右侧、K0+810左右侧、K0+830左右侧地下钻探深度10-15m，又分别对本段含水层K0+770-K0+835按2-3米间排距对全断面径向打5米钎探。
探测推断：该含水层应该为较远处的地下暗河支系的末端岩溶管道，岩溶较发育，管道分布无规则，隧道开挖将岩溶管道打通后，地下暗河的水即顺着通道排泄，揭露的几个出水点相互联系。该段岩层整体完整性较好，除揭露的几个集中出水点以外，其他无大面积渗水、淋水现象。涌水与大气降水有直接联系。
3 施工总体方案
结合本工程揭露含水层的实际情况，方案采取堵、排结合的方式。
主要措施有：对K0+778～K0+830段出水点采用局部注浆堵水，注浆堵水位置K0+780右侧底板、K0+810右侧底板及右侧边墙、K0+825.7和K0+827.5右侧拱腰及K0+827.5左侧边墙。并对该含水层K0+774.5-K0+843.2采取抗水压衬砌结构进行永久支护。
局部注浆堵水材料选用水泥+水玻璃双液注浆，注浆压力2.4MPa。
为保证注浆质量，注浆时机选在晴天及干旱季节水量较小的时候，注浆原则坚持先高后低、先水量小后水量。
4 方案实施
由于K0+780处位于几个出水点的最低点，且出水量最大，因此整个含水层的局部注浆施工的注浆顺序为先高后低、先水量小后水量大的顺序展开。为此项目部先利用钻探、钎探的眼孔分别对该段含水层全范围进行裂隙充填注浆加固。再先后对K0+825.7和K0+827.5右侧拱腰、K0+827.5左侧边墙、K0+810右侧底板及右侧边墙进行了局部注浆施工，最后对K0+780处进行封堵。
4.1全段裂隙充填注浆
根据探孔径分别埋设注浆管，钻探眼孔径为76mm，钎探孔径为40mm，埋设的注浆管径分别为50mm和25mm，封孔材料采用AB组份化学材料“马丽散”。注浆管事先在地面加工好并安设球阀，长度2米，埋设时在管壁缠绕合适厚度的绵纱50mm，加入“马丽散”并迅速插入孔内，使其AB组份充分发生化学反应后膨胀，挤密管壁与孔壁的间隙，并达到较高的抗拔力，保证注浆效果。
由于该段岩层总体整体性较好，大多裂隙不能透水，局部有岩溶发育的孔，吃浆量较大，则必须注浆压力达到1MPa后停止注浆，或采取间歇式注浆方法。
4.2 K0+825.7和K0+827.5右侧拱腰、K0+827.5左侧边墙、K0+810右侧底板及右侧边墙局部注浆
该几个已经揭露的出水点呈股状出水，并且每个出水点之间均有一定的联系，先分别该含水层所有揭露的出水点进行埋管，埋设的管子大小分别根据揭露的岩溶管道大小分别选用直径100mm和150mm规格的钢管，钢管埋设前事先加工好孔口法兰盘和注浆口，安装完好分别安设闸阀。埋设管子的方法同样“马丽散”封孔，由于岩溶管道形状并不规则，管壁与岩壁往往不能完全堵住，故还需采用木椎加“马丽散”的方式把周边孔口楔紧，保证不漏浆。
注浆采用水泥+水玻璃双液注浆，注浆时先注涌水量小的孔，当注浆时另外的孔出现漏浆现象时，则立即关闭漏浆的眼孔。如果吃浆量特别大，则采取间隙式注浆，只保证孔口一定范围内孔洞被封堵。 从本工程注浆效果看，K0+825.7和K0+827.5右侧拱腰、K0+827.5左侧边墙、K0+810右侧底板及右侧边墙的注浆效果良好，该几个点孔洞被浆液堵实不再涌水，经过7天的时间养护，项目部又对上述各出水点附近2米范围随机打了5米探孔，探孔也无水再流出。证明该局部注浆取得较好的效果，并且在5米范围岩盘未受到地下水的影响，但该含水层的涌水全部集中在K0+780一处流出。
4.3 K0+780注浆封堵
由于前面注浆处理后，该含水层涌水最终被集中到K0+780一处流出，因此水量相对较大，一般涌水都达到了50-100m3/h。K0+780处底板岩溶管道于揭露之初5月17日已经埋设了一根150mm钢管，并用15m3钢筋混凝土浇筑挡水墙将其盖住，钢筋混凝土挡水墙钢筋用锚杆锚入岩层中，将水集中从埋管里引至后方集水坑抽出洞外，并不影响前方施工，因此该处注浆时机选在了当地的伏旱时节8月份时，涌水量降至20m3/h开始注浆。
起初，项目部直接利用埋设的导水管作为注浆管，采用水泥+水玻璃双液注浆的方式进行封堵，但是注浆过程中发现，一旦注浆压力起来的时候，混凝土挡水墙周边漏浆严重，由于注浆量小而涌水量大，即便将注浆凝结时间调整到最快，浆液被水稀释并迅速被带走，浆液根本无法在空隙中结石起到堵水的效果。再仔细勘察分析，发现由于涌水带有大量泥砂，在浇筑挡水墙时，混凝土为水下浇筑，混凝土与岩石之间无法紧密结合，虽然钢筋混凝土挡水墙足以抵抗水压，但混凝土与岩石之间形成了一层透水层，浆液就是从该透水层渗透出来。过程中采取了调整浆液浓度、加大注浆量等多次注浆，均未达到任何效果。
项目部仔细分析其中的原因，认为挡水墙承散漏状态，间隙无法封堵，采用常规的注浆工艺注浆量小，不足以瞬间封堵涌水。只有采用塑性更大的注浆材料并且有更大的注浆设备，使其更快封堵、结石达到堵水效果。经过反复研究、分析，选定了采用混凝土输送泵灌注砂浆的方法。
砂浆选用M30标号，混凝土输送泵与注浆管之间采用高压软管连接，防止输送泵的冲击力对注浆管进行破坏，配制足够砂浆保证注浆连续供料。经过实践，输送泵灌注砂浆到4m3左右时瞬间堵水，并达到16m3左右时逐渐压力上升，最终在灌注35m3时达到3MPa终压，关闭注浆闸阀停止注浆。
注浆养护7天，在注浆孔周边打5m探孔，无流水现象，注浆取得预期效果。
砂浆灌注注浆实施现场
4.4 抗水压衬砌结构实施
注浆实施后30天，按设计抗水压衬砌结构施工，进行永久支护。分别施作该涌水段局部钢支撑加固、仰拱开挖、仰拱钢筋混凝土浇筑、EVA防水板铺设、拱墙二次衬砌浇筑。仰拱开挖后岩溶管道处并无涌水发生，岩溶管道被浆液填充密实，注浆效果良好。
5实施效果检验
彭水摩围山隧道工程于2014年初正式投入使用，自该涌水段施工完毕至今已经二年半时间，该段隧道并未出现任何渗水、返潮现象，防水等级达到一级。
6 结束语
地下工程水害防治是个综合性非常强的学科，注浆堵水技术还属于较难掌控的一门技术。隧道施工面对复杂的水文地质条件，特别是在西南地区喀斯特地形，岩溶管道分布无太多规律可循，现场必须采取综合技术手段，摸清水文地质状况。在复杂多变的现场，注浆施工必须选择好的时机，在施工方案的选择上不能一尘不变，必须根据地质条件、现场施工状况、自身的施工水平选择一种即科学又稳妥的方式，才能保证预期效果的实现。
参考文献：
[1] 王世芳主编.建筑材料[M]. 武汉大学出版社， 2000
[2] 李世辉等著.隧道支护设计新论[M]. 科学出版社， 1999
关键词：喀斯特地层 岩溶管道 涌水 输送泵 注浆
1 引言
地下水是隧道施工常见的地质灾害，特别在重庆一带喀斯特地层，经常遇到岩溶涌水。当遇到地下水时经常采取注浆堵水的方法处理，而由于现场施工条件、地质状况灵活多变、错综复杂，注浆堵水也不可能一蹴而就。故在隧道内面对地下涌水时，应认真分析地质条件，科学的利用注浆堵水的施工技术，确保注浆堵水措施行之有效。重庆市彭水摩围山隧道右洞在施工至K0+778处，遇到地下岩溶涌水，在穿过该含水层时，施工单位结合现场的条件，因地制宜采取局部注浆、全环注浆、高压注浆、输送泵灌注浆、水泥水玻璃双液注浆、注水泥砂浆等方式，确保顺利通过该含水层。
2 工程概况
彭水摩围山隧道位于重庆市彭水境内，属于武陵山构造侵蚀溶蚀峰丛地貌，隧道位于嘉陵江组石灰岩层中，蜂窝状溶蚀孔洞现象发育，地下水的补给以大气降雨和其他地段地下水为主。隧道全长3597米，为双向四车道分离式隧道。隧道右线于K0+422处进洞，纵坡为-2.996%，隧道顶板最大埋深有594米。
2012年4月29日下午15：00，隧道施工至K0+778里程，在打炮眼时，隧道底板有3个炮眼在K0+780处穿水（炮眼直径φ42mm），涌水量120m3/h（由于炮眼孔径较小，涌水量受限制）。经过8天的观察，参建各方决定继续向前方掘进。直到5月12日下午降暴雨，K0+780水量陡增，水量达400m3/h，隧道被淹130米，涌水量集中从K0+780底板靠右边墙1m处岩溶管道涌水，管道直径约0.3m不规则。5月17日，项目部在该处埋设了一根150mm钢管，并用15m3钢筋混凝土浇筑挡水墙将其盖住，将水集中从钢管里引至后方集水坑抽出洞外，恢复继续向前方施工。
后又于5月25日，隧道分别在K0+825.7和K0+827.5右侧拱部揭穿二个直径0.15-0.3m的岩溶管道及左侧K0+830揭穿直径0.4m的岩溶管道并伴有涌水，而后方K0+780处涌水遂变小。暴雨后总涌水量可达到400m3/h，水压0.25MPa，暴雨过后3天-5天水量急剧下降。
现场采用了物探+钎探+钻探的措施对该段含水层的水文地质及岩溶分布情况进一步探明，先对该含水层采用地质雷达全段扫描，并分别对扫描异常点进行钻探验证，分别在K0+780左侧、K0+790右侧、K0+810左右侧、K0+830左右侧地下钻探深度10-15m，又分别对本段含水层K0+770-K0+835按2-3米间排距对全断面径向打5米钎探。
探测推断：该含水层应该为较远处的地下暗河支系的末端岩溶管道，岩溶较发育，管道分布无规则，隧道开挖将岩溶管道打通后，地下暗河的水即顺着通道排泄，揭露的几个出水点相互联系。该段岩层整体完整性较好，除揭露的几个集中出水点以外，其他无大面积渗水、淋水现象。涌水与大气降水有直接联系。
3 施工总体方案
结合本工程揭露含水层的实际情况，方案采取堵、排结合的方式。
主要措施有：对K0+778～K0+830段出水点采用局部注浆堵水，注浆堵水位置K0+780右侧底板、K0+810右侧底板及右侧边墙、K0+825.7和K0+827.5右侧拱腰及K0+827.5左侧边墙。并对该含水层K0+774.5-K0+843.2采取抗水压衬砌结构进行永久支护。
局部注浆堵水材料选用水泥+水玻璃双液注浆，注浆压力2.4MPa。
为保证注浆质量，注浆时机选在晴天及干旱季节水量较小的时候，注浆原则坚持先高后低、先水量小后水量。
4 方案实施
由于K0+780处位于几个出水点的最低点，且出水量最大，因此整个含水层的局部注浆施工的注浆顺序为先高后低、先水量小后水量大的顺序展开。为此项目部先利用钻探、钎探的眼孔分别对该段含水层全范围进行裂隙充填注浆加固。再先后对K0+825.7和K0+827.5右侧拱腰、K0+827.5左侧边墙、K0+810右侧底板及右侧边墙进行了局部注浆施工，最后对K0+780处进行封堵。
4.1全段裂隙充填注浆
根据探孔径分别埋设注浆管，钻探眼孔径为76mm，钎探孔径为40mm，埋设的注浆管径分别为50mm和25mm，封孔材料采用AB组份化学材料“马丽散”。注浆管事先在地面加工好并安设球阀，长度2米，埋设时在管壁缠绕合适厚度的绵纱50mm，加入“马丽散”并迅速插入孔内，使其AB组份充分发生化学反应后膨胀，挤密管壁与孔壁的间隙，并达到较高的抗拔力，保证注浆效果。
由于该段岩层总体整体性较好，大多裂隙不能透水，局部有岩溶发育的孔，吃浆量较大，则必须注浆压力达到1MPa后停止注浆，或采取间歇式注浆方法。
4.2 K0+825.7和K0+827.5右侧拱腰、K0+827.5左侧边墙、K0+810右侧底板及右侧边墙局部注浆
该几个已经揭露的出水点呈股状出水，并且每个出水点之间均有一定的联系，先分别该含水层所有揭露的出水点进行埋管，埋设的管子大小分别根据揭露的岩溶管道大小分别选用直径100mm和150mm规格的钢管，钢管埋设前事先加工好孔口法兰盘和注浆口，安装完好分别安设闸阀。埋设管子的方法同样“马丽散”封孔，由于岩溶管道形状并不规则，管壁与岩壁往往不能完全堵住，故还需采用木椎加“马丽散”的方式把周边孔口楔紧，保证不漏浆。
注浆采用水泥+水玻璃双液注浆，注浆时先注涌水量小的孔，当注浆时另外的孔出现漏浆现象时，则立即关闭漏浆的眼孔。如果吃浆量特别大，则采取间隙式注浆，只保证孔口一定范围内孔洞被封堵。 从本工程注浆效果看，K0+825.7和K0+827.5右侧拱腰、K0+827.5左侧边墙、K0+810右侧底板及右侧边墙的注浆效果良好，该几个点孔洞被浆液堵实不再涌水，经过7天的时间养护，项目部又对上述各出水点附近2米范围随机打了5米探孔，探孔也无水再流出。证明该局部注浆取得较好的效果，并且在5米范围岩盘未受到地下水的影响，但该含水层的涌水全部集中在K0+780一处流出。
4.3 K0+780注浆封堵
由于前面注浆处理后，该含水层涌水最终被集中到K0+780一处流出，因此水量相对较大，一般涌水都达到了50-100m3/h。K0+780处底板岩溶管道于揭露之初5月17日已经埋设了一根150mm钢管，并用15m3钢筋混凝土浇筑挡水墙将其盖住，钢筋混凝土挡水墙钢筋用锚杆锚入岩层中，将水集中从埋管里引至后方集水坑抽出洞外，并不影响前方施工，因此该处注浆时机选在了当地的伏旱时节8月份时，涌水量降至20m3/h开始注浆。
起初，项目部直接利用埋设的导水管作为注浆管，采用水泥+水玻璃双液注浆的方式进行封堵，但是注浆过程中发现，一旦注浆压力起来的时候，混凝土挡水墙周边漏浆严重，由于注浆量小而涌水量大，即便将注浆凝结时间调整到最快，浆液被水稀释并迅速被带走，浆液根本无法在空隙中结石起到堵水的效果。再仔细勘察分析，发现由于涌水带有大量泥砂，在浇筑挡水墙时，混凝土为水下浇筑，混凝土与岩石之间无法紧密结合，虽然钢筋混凝土挡水墙足以抵抗水压，但混凝土与岩石之间形成了一层透水层，浆液就是从该透水层渗透出来。过程中采取了调整浆液浓度、加大注浆量等多次注浆，均未达到任何效果。
项目部仔细分析其中的原因，认为挡水墙承散漏状态，间隙无法封堵，采用常规的注浆工艺注浆量小，不足以瞬间封堵涌水。只有采用塑性更大的注浆材料并且有更大的注浆设备，使其更快封堵、结石达到堵水效果。经过反复研究、分析，选定了采用混凝土输送泵灌注砂浆的方法。
砂浆选用M30标号，混凝土输送泵与注浆管之间采用高压软管连接，防止输送泵的冲击力对注浆管进行破坏，配制足够砂浆保证注浆连续供料。经过实践，输送泵灌注砂浆到4m3左右时瞬间堵水，并达到16m3左右时逐渐压力上升，最终在灌注35m3时达到3MPa终压，关闭注浆闸阀停止注浆。
注浆养护7天，在注浆孔周边打5m探孔，无流水现象，注浆取得预期效果。
砂浆灌注注浆实施现场
4.4 抗水压衬砌结构实施
注浆实施后30天，按设计抗水压衬砌结构施工，进行永久支护。分别施作该涌水段局部钢支撑加固、仰拱开挖、仰拱钢筋混凝土浇筑、EVA防水板铺设、拱墙二次衬砌浇筑。仰拱开挖后岩溶管道处并无涌水发生，岩溶管道被浆液填充密实，注浆效果良好。
5实施效果检验
彭水摩围山隧道工程于2014年初正式投入使用，自该涌水段施工完毕至今已经二年半时间，该段隧道并未出现任何渗水、返潮现象，防水等级达到一级。
6 结束语
地下工程水害防治是个综合性非常强的学科，注浆堵水技术还属于较难掌控的一门技术。隧道施工面对复杂的水文地质条件，特别是在西南地区喀斯特地形，岩溶管道分布无太多规律可循，现场必须采取综合技术手段，摸清水文地质状况。在复杂多变的现场，注浆施工必须选择好的时机，在施工方案的选择上不能一尘不变，必须根据地质条件、现场施工状况、自身的施工水平选择一种即科学又稳妥的方式，才能保证预期效果的实现。
参考文献：
[1] 王世芳主编.建筑材料[M]. 武汉大学出版社， 2000
[2] 李世辉等著.隧道支护设计新论[M]. 科学出版社， 1999
