Ｖｏ１．４５ ＮＯ．３ Ｍａｙ．２０１８ 水文地质工程地质 ＨＹＤＲＯＧＥＯＬＯＧＹ＆ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ＧＥ０Ｌ０ＧＹ 第４５卷第３期 ２０１８年５月 ＤＯＩ：１０．１６０３０／ｊ．ｃｎｋｉ．ｉｓｓｎ．１０００—３６６５．２０１８．０３．１３ 红层泥质砂岩隧道进口段注浆加固及效果评价 杨成忠，杨 鹏，王 威，王淑芳 （华东交通大学土木建筑学院，江西南昌 ３３００００） 摘要：以江西某红层软岩隧道为背景对注浆加固进行分析。该隧道进口段的围岩揭示为破碎程度高、完整性差、地下水 发育。在考虑工程实际的基础上，确定以小导管预注浆和全断面径向注浆为主的注浆加固方案。依据理论和经验公式 确定相关的注浆参数。通过现场监测对注浆效果进行了详细评价。监测结果表明：注浆在衬砌外部形成了较为稳定的 注浆圈，降低了围岩的遇水软化程度，提高了围岩强度，减小了围岩的渗透系数，拱顶沉降及围岩收敛最终趋于稳定。隧 道右边墙围岩破碎程度高，同时拱顶围岩注浆效果欠佳，建议施工中加强对右边墙和拱顶的支护。 关键词：隧道工程；红层软岩；注浆加固；效果评价；现场量测 中图分类号：ＴＵ４５７；Ｕ４５７９ ．２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０００—３６６５（２０１８）０３—００９８－０８ Ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｅｆｆｅｃｔ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｌｅｔ ｓｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ａ ｒｅｄ－ｌａｙｅｒ ｓｈａｌｙ ｓａｎｄｓｔｏｎｅ ｔｕｎｎｅｌ ＹＡＮＧ Ｃｈｅｎｇｚｈｕｎｇ，ＹＡＮＧ Ｐｅｎｇ，ＷＡＮＧ Ｗｅｉ，ＷＡＮＧ Ｓｈｕ￣ｎｇ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｉｖｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｏｆ Ｅａｓｔ Ｃｈｉｎａ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｃｈａｎｇ，Ｊｉａｎｇｘｉ ３３００００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ａ ｒｅｄ ｌａｙｅｒ ｓｏｆｔ ｒｏｃｋ ｔｕｎｎｅｌ ｐｒｏｊｅｃｔ ｉｎ Ｊｉａｎｇｘｉ ｉｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ａｎａｌｙｚｅ ｔｈｅ ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ．Ｔｈｅ ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ ｒｏｃｋ ｏｆ ｔｈｅ ｅｎｔｒａｎｃｅ ｓｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｔｕｎｎｅｌ ｉｓ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄ ｂｙ ｈｉｇｈ ｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ，ｐｏｏｒ ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ ａｎｄ ａｂｕｎｄａｎｔ ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ．Ｏｎ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｏｆ ｃｏｎｓｉｄｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｐｒａｃｔｉｃｅ， ａ ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ ｓｃｈｅｍｅ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｓｍａｌｌ ｐｉｐｅ ｐｒｅ ｇｒｏｕｔｉｎｇ ａｎｄ ｆｕｌｌ ｓｅｃｔｉｏｎ ｒａｄｉａｌ ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｉｓ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ． Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅｏｒｙ ａｎｄ ｅｍｐｉｒｉｃａｌ ｆｏｒｍｕｌａ，ｔｈｅ ｒｅｌｅｖａｎｔ ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ａｒｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ．Ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｆｉｅｌｄ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ，ｔｈｅ ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ ｉｓ ｅｖａｌｕａｔｅｄ ｉｎ ｄｅｔａｉｌ．Ｔｈｅ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｆｏｒｍｓ ａ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｓｔａｂｌｅ ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｒｉｎｇ ｏｕｔｓｉｄｅ ｔｈｅ ｌｉｎｉｎｇ，ｗｈｉｃｈ ｒｅｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｓｏｆｔｅｎｉｎｇ ｄｅｇｒｅｅ ｏｆ ｔｈｅ ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ ｒｏｃｋ，ｉｍｐｒｏｖｅｓ ｔｈｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ ｔｈｅ ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ ｒｏｃｋ ａｎｄ ｒｅｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｆ ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ ｒｏｃｋ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅ ｖａｕｌｔ ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ ｒｏｃｋ ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ ｅｖｅｎｔｕａｌｌｙ ｔｅｎｄ ｔｏ ｂｅ ｓｔａｂｌｅ． Ｔｈｅ ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ ｒｏｃｋ ｏｆ ｔｈｅ ｒｉｇｈｔ ｗａｌｌ ｈａｓ ａ ｈｉｇｈｅｒ ｄｅｇｒｅｅ ｏｆ ｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ，ａｎｄ ｔｈｅ ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｔｈｅ ｖａｕｌｔ ｓｕｒｒｏｕｎｄｉｎｇ ｒｏｃｋ ｉｓ ｐｏｏｒ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ ｉｔ ｉｓ ｓｕｇｇｅｓｔｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｕｐｐｏｒｔ ｏｆ ｔｈｅ ｒｉｇｈｔ ｗａｌｌ ａｎｄ ｖａｕｌｔ ｉｓ ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｅｄ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｕｎｎｅｌ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ； ｓｏｆｔ ｒｏｃｋ ｏｆ ｒｅｄ ｂｅｄｓ； ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ； ｅｆｆｅｃｔ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ； ｆｉｅｌｄ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ 软岩隧道洞口段常面临有浅埋、偏压、富水等不 利于围岩稳定的因素，隧道施工过程中围岩会多次 受到扰动，围岩及支护结构的力学行为变得复杂，这 对隧道稳定特别是对红层软岩隧道高破碎程度围岩 收稿日期： ２０１７—０９—２１；修订日期：２０１７—１ ２－０７ 基金项目： 国家自然科学基金项目资助（５１６６８０１７）；江西省自然科学基金项目资助（２０１５２ＡＣＢ２００１６）；江西省交通运输厅科技项目 资助（２０１６Ｄ００３８） 第一作者： 杨成忠（１９６４－），男，博士，教授，主要从事岩土工程工程教学与科研工作。Ｅ—ｍａｉｌ：ｙｃｚ０７９１＠ｓｉｎａ．ｃｏｎｌ 通讯作者： 王威（１９８７一），男，博士，讲师，主要从事基础工程与岩土力学方面的研究。Ｅ ｍａｉｌ：ｒｅｂｗｇＯ５＠１６３．ｔｏｎｉ 的也定带水ｒ １ 险． 果施１ 嗣Ｉ没汁处 ｉ … 浆乃 ０注浆堵水ＪＪ ‘棠，依－ｌＪ， ｌ－『ｕ 瞍川！ 采川脱场 小 １，隧道…＋“１１ ｆ【ｌ ｉｑ彻会 常… 大变肜，ｔ：ｌｌ渗 水 沦ｆｎ 验公』Ｉ＝ 定了 父的 浆参数，ｉ 广ｌ Ｍ题 此对Ｊ ＿１： ，采取仃效的 浆 史护 甜ｒ隧道的 浆力ｆｌ…，许多々家 集 ｆ１ 浆施 、， 察法ｆＪ】地质 达对比法，川时 合 场的 Ｉ Ｉ／＋－ ｊＩ 删 数掘对＇；ｉ！浆的质 千¨效 进仃综合的 削 一一ｊ’以为今 似¨ 提供参 卅施水』ＪＩ …ｊ】１ 、 水相Ｉ 渗，世俅 隧道也定 ＩＪ 施ｌ， 奠个的父 、 ： 做Ｊ 人｝ ｆＩ＇ｊ 屯，这 ｆｉＪＩ：究 Ｉ 技术。。 沦分忻ｆｌ『『）定 浆的ｌ卞ｆＩ父参数ｆ ｌ 工程概况 隧道为分离式隧道，隧 ｆ 度为４４５ 逊【Ｉ段 畅 ｎ等 ’干Ｊ１ ’ 的ｆｌ＝ＪＩ＝究￡ 侧 Ｊ 川！论分 ： ｆ ×ｌｆ 析 数 帧拟，们ｌ 究ｒ 浆 川火参数的改变对隧 ｊ ｎ水币ｌ】１人Ｊ ５水Ｊｔｉ Ｊ的影【】阳 此夕ｌ、，一 浅 偏Ｊ１ 也段，地卜水发ｆ ，ｌ ｛然坡『ｆＪ ２ｓ。～３５”， 进ｆ １地质 构；２－０～１．２０ Ｉ１１ 软 一蚀｜）１ｆＩ』状粉胍晶０ ｆ 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ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ 哮 ， 寄≈２．２注浆材料的选择 隧道洞口工程段为不良的地质段，易发生围岩和 支护大变形、渗涌水等情况。因此，注浆加固是防止出 现工程问题的关键，而注浆材料的选择又是注浆工序 的重点。工程上对注浆材料的选择主要考虑经济成 本、浆液的可行程度、施工的难易程度等。结合以往工 程注浆堵水经验、现场试验及上述理论分析的结果，确 定此次注浆以水泥一水玻璃双浆液为主。隧道在注浆 施工过程中，浆液的初凝时间需要长一点，而终凝时间 短一点，这样有利于浆液的扩散和施工操作，同时较短 的终凝时间不会造成浆液的浪费。依据实验室结果， 岩强度损失。小导管采用 ４２，长度为７．５ ｍ，轴向× 环向为１．５ ｍ Ｘ ０．４ ｉＴｌ，外插角为１０。，水泥一水玻璃注 浆液配比为 ：Ｃ＝０．８：１、Ｃ：Ｓ：１：０．５，注浆速度为 ８～１５ Ｌ／ｍｉｎ，注浆压力为１．５ ＭＰａ。小导管环向布置 和轴向布置见图２，注浆参数见表２。 图２小导管预注浆布置 Ｆｉｇ．２ Ｓｍａｌｌ ｃａｔｈｅｔｅｒ ｐｒｅ—ｇｒｏｕｔｉｎｇ ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ 表２小导管注浆参数 Ｔａｂｌｅ ２ Ｓｍａｌｌ ｃａｔｈｅｔｅｒ ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ２．４径向注浆 在钻孔和爆破施工过程中围岩扰动比较大，开挖 区域周围的围岩产生较多裂隙。全断面的径向注浆对 于修复裂隙、提高围岩强度、减小围岩松动圈的厚度、 降低围岩和支护的收敛位移等非常有利。此次全断面 径向注浆选用中空锚杆 ２５，长度为４．５ ｍ，环向×轴 向为１．２ ｍ×０．７ ｍ。中空锚杆的布置方向垂直于隧 道开挖轮廓线，水泥一水玻璃注浆液配比为 ：Ｃ： ０．８：１、Ｃ：Ｓ＝１：０．５，注浆速度为１０～３０ Ｌ／ｍｉｎ，注浆 压力为３ ＭＰａ。径向注浆设计图见图３，注浆参数 见表３。 为了让先注入的浆液对后注入的浆液起到约束挤 压作用，施工采用的方法是先从拱脚处注浆，而后往上 注浆。 第３期 水文地质工程地质 ０ ７ｉｎ 塑堕 图３径向注浆设计图 Ｆｉｇ．３ Ｒａｄｉａｌ ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｄｅｓｉｇｎ 表３径向注浆参数 Ｔａｂｌｅ ３ Ｒａｄｉａｌ ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ３ 效果评价 采用现场观察法和地质雷达对比法，同时结合现 场的监控量测数据对注浆的质量和效果进行综合 评判。 ３．１揭露面观察法 在隧道开挖前实施超前的小导管预注浆后，掌子 面开挖过程中渗流水状况明显减弱，由流线状变为偶 尔的滴冒水，部分区域仅表现为潮湿，掌子面上方的岩 石掉块现象基本没有。开挖后的现场情况表明，预注 浆提高了加固区的围岩强度，了围岩变形和遇水 的强度损失，同时减小了围岩的渗透系数，阻碍了地下 水的渗透流动。 在隧道开挖后，对已开挖区实施全断面的径向注 浆，经现场察看，部分区域的围岩裂隙有浆液扩散，在 充分注浆的前提下，表明浆液对裂隙进行了充分的填 充；隧道边墙较为干燥，拱顶、拱肩等位置由注浆前的 滴漏水变为潮湿或者干燥，隧道开挖后的围岩整体没 有出现较大变形，这表明全断面的径向注浆在衬砌外 部形成了较为稳定的注浆圈，承担了部分外荷载提高 了围岩的强度，同时减小了围岩的渗透系数，起到了很 好的防水堵水作用。 ３．２地质雷达法 地质雷达具有精度高和效率好的特点，且不会对 围岩产生破坏和扰动，因此工程上经常使用地质雷达 对注浆质量进行检测。地质雷达是通过发射天线对物 体发射一种窄频脉冲电磁波，利用电磁波在不同地下 介质的传播特性来探察不同介质分界面的结构、电性 和空间位置。结合现场实际和工程经验，数据的采集 选用ＭＡＬＡ／ＧＰＲ第三代数字式主机（ＰｒｏＥｘ）系统和 ５００ ＭＨｚ天线频率。 地质雷达对全断面径向注浆的探测范围为距离洞 口３０～４８ ｍ，共１８ ｍ，现场探测位置见图４，在两边墙 和拱顶位置各布置１条测线。注浆前后的探测结果如 图５所示。 ｌ。 Ｉ ｌ 图４现场监测断面 Ｆｉｇ．４ Ｆｉｅｌｄ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｓｅｃｔｉｏｎ 从图５ａ可以看出，左边墙在径向注浆前有地下水 发育、部分围岩松动范围较大等特征，０～０．９ ｍ和 １５～１８ ｍ内径向围岩较为破碎且含水比较多，在０～ ３ ｍ内围岩地下水较其他位置明显更多。 从图５ｂ可以看出，０～０．９ ｍ和１５～１８ ｍ内径向 围岩在注浆后围岩完整性明显较好，含水量也较低，在 ０～３ ｍ内围岩的结构面和裂隙被浆液很好地填充。 整体上，注浆后围岩松动圈得到、地下水含量降 低，表明注浆的效果良好。 从图５ｃ可以看出，右边墙在径向注浆前有地下水 发育、部分围岩松动范围较大等特征，０～１．６ ｍ径向 和１５～１８ ｍ轴向围岩较为破碎且含水比较多，在０～ ３ ｍ内围岩地下水较其他位置明显更多。 从图５ｄ可以看出，０～１．６ ｍ和０～３ ｍ内径向 围岩在注浆后围岩完整性明显较好，含水量也较低， １５—１８ ｍ内轴向围岩的地下水反射信号较少，表明 含水量降低了，同时破碎围岩也得到加固。注浆前 后的雷达图像变化，反映出在整体上，右边墙得到很 好的加固，在局部薄弱位置围岩变形稳定，加固圈的 作用明显。 从图５ｅ可以看出，拱顶在径向注浆前０～０．８ ｍ 和０～３ ｍ内径向围岩都比较破碎且含水量较高，在 ２０—２２ ｍ内轴向围岩明显比其他位置区域的完整性 差，这表明对该位置的注浆加固非常有必要。 从图５ｆ可以看出，０～０．８ ｍ和０～３ ｍ径向围 岩在注浆后围岩的含水量下降了，但仍然比较多， ｛勿成忠，等：＝ Ｉ： 埙砂 隧道进门段 浆ＪＪ『１『ｉＩｊ．Ｉ搜效 价 『韦ｌ 的结构 卡兀裂隙填允度不高， 岩完整性挺高 的较少，陔ＩＸ域的 姒度有待加强，十¨比下存 【）ｌｓｌａｎｃｔ：／Ｉｌｌ １ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ １０ｌ１ ｌ！ｌ３ｌ４Ｉ ５ Ｉ６ｌ ７ ｌ８ ． ２０ ２０～２２ ｉｎ内轴Ｉ，１】同抖得到ｒ很好的』Ｊｎ同．… 完 整性好 ＤｉｓＩａｌｌＣｅ／ＩＩＩ ０ ｌ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ ｌ０ｌｌ ｌ ２ Ｉ３ ｌ４ｌ ５ ｌ６ｌ ７ｌ８ 室３（） 三 ６０ ｉ 茎 ５三二 《ａ）左边墙注浆前 Ｄｉｓｌａｎｃｅ／ｍ （ｂ）左边墙注浆后 Ｄｉｓｔａｎｃｅ／ｌＩｌ ０ Ｉ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ ｌ０ ｌ１ ｌ ２ ｌ３ ｌ４ ｌ ５ ｌ６ ｌ ７ 撵Ｅ ５曼三 ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ １０｝ｌ ｌ ２ ｌ ３ Ｉ４ ｌ ５ Ｉ６ Ｉ ７ ０ １０ 鉴２【Ｉ ３０ 三４０ ＿５Ｏ ６０ ０暑 三 （ｃ）右边墙注浆前 Ｄｉｓｔａｎｃｅ／ｎｌ （ｄ）右边墙注浆后 Ｉ）ｉｓｌａｎｃｅ／Ｉｌｌ ０ ２ ４ ６ ８ １０ ｌ ２ ｌ４ Ｉ６｝８ ２（）２２ ２４ ０ ２ ４ ６ ８ １０ ｌ ２ Ｉ４ Ｉ６ Ｉ８ ２（）２２ ２４ ０ ｌ０ ２Ｏ －、．！－、．＾ ５ ０ ５ ０ ５ ０ 竺３０ 兰４０ 一矗芑Ｅ）ｕＩｄｕ０ 一 儿ｌ三０．【Ｊ Ｅ一【Ｉｌ ｕ（１．．二≈ ｋ－５０ ６０ 一∞曼三一一０ 善２ ３ 兰三 ２喜置毒４５０ ０ ０＝ ６０ （ｒＪ拱顶注浆后 喜雹 Ｑ ●譬ｌ１ｕ【ｕ一卜 ２ ３ ４ ５ ６ （ｃ）拱顶注浆前 兰芝 【ＩＪ＿Ｊ＋ “ ０ Ｏ ０ ０ ０ ０ ０ 图５不同部位雷达探测图像 Ｆｉｇ．５ Ｒａｄａｒ ｉｍａｇｅ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｐａｒｔｓ ｊ血过对拱顺注浆ｆｊ１ｆ＝后雷达 像的刈‘比分忻，发脱拱 顶的 浆效 较左边埔明显降低，在整体上拱顶同 得 到 』Ｊｆｌ ｌ州，ｆｒＩ部分Ｉｘ：域位置的注浆效果不理想 考虑列 段的沉降速率在前２０ ｃＩ有降彳『 ，但 体的趋势足下 降的，并 ２０ ｄ后趋 ：０、Ａ断…最终的收敛ｆ 移为 ５０ ｉｎｎｌ左 ，而Ｂ和Ｃ断面的收敛位移分圳为４０ ＩＩＩｌｌｌ 和３８ ｎｌｎｌ，这说明 段的 浆效 存 一点蓐 ．ｆＩ＿『祭 各个 浆位 的施 １ 力‘法一致，问题产生的几ｆ能原ｌ大】 足：拱顶在ｉ＿ｉ 浆过程ｆＩ］，丁人需要从下往上进行注浆，这 佯易 观注浆位置Ｉ 的偏差导致跑浆和裂隙填充度较 体ｊ－沣浆保证Ｊ 拱顶的Ｈ爿 稳定 由 ６还ｆＩＪ‘以看 ，左洞水 位移Ｉ州拱顶 似，收 敛位移存２０ ｄ后收敛稳定，收敛速度也 ２０·ＩＪ 趋＿丁 ０，同时Ａ断面的水平 移最终 ４５ ＩＩ１１１１．Ｂ千丌ｃ断 分别为３０ Ｉｌｌｎｌ和３２ １１１１１１ 进一步分析 ． 浆 挖 低； 向注浆的注浆 乃并没有适当的提高，『ｎ于重力 的作川Ｉ，造成渗透路 短．从 导致裂隙填充度低 依 地质霄达探测的结果，进口段３０～４８ ｍ内的 体注浆效果较好， 同时探测发观， 结构面乖ＩＪ裂隙得到很好的 后左洞 岩在１０ ｄ以内变彤增Ｋ迅速．变彤述率的变 化呈振荡减小．存２０ ｃｌ以后刚 变肜收敛稳定，说ｆ】Ｊ】 左洞的注浆效果较好，浆液加…ｒ 动圈的发展 填允， 浆捉尚了罔 完整 ，降低ｊ 地下水的含量。 墙一侧的啊岩破碎程度不１Ｊ松动圈范 ， 制＿ｒ Ｈ爿 松 旧较左边墙的大，易…现变形和歼挖时的 体掉块，ｌ大ｌ 此需 及时采舣加…和支护 此外，拱顶局郜Ｉ 域的注 浆效 不理想，建议 开挖过后，应尽快喷锚支护形成 南 ７可以看｝１ｊ，７ 洞的拱顶化移和刷边收敛 随时问变化情况同左｛ＩｒｉＪ的类似．邮存 ｌ（）ｔＩ‘ｔ 线 封 抑制拱顶 柑松动圈发展和拱顶ｆ）ｃ降 场监测ＩｔＴ以ｒ解闹 乖ｌＪ衬砌 开挖后内力和变 增加，２０ ｄ左行趋于收敛，右洲Ａ段拱顶沉降ｆ¨Ⅷ边 收敛位移最终分圳为３８ ＩＩＩ１１１ ２６ ＩＩＩＩｌｌ，这比左洲的 Ａ段相比减少了２４ｒ／ｒ和４２．２％，Ｂ段的拱顶柯ｌ洲周 最终收敛位移分｝ｊｌｊ为３４ ｉｎｌ ｆ１Ｉ ２８ ｎｌｍ．中¨比 ｛ｌＩｉＪ Ｂ ３．３ 观场监测 彤随１１，¨ 的变化情况，，ｌｆ－利丁掌握Ｈ；ｌ柑和衬砌的受力 特 和变形的内在规律 依据现场实际情况，选取的 段减少ｌ ５％和６．６７％．ｃ段情况ｆ¨Ｉｊ段类似，卞ＩＩ心减 少７．９％和６．２５％ 、整体Ｋ 浆埘硅、 １洲的 变形都起到了很好的作川．左洲的变肜化移比 有洞大，建ｌ义施１＿加强埘左洲… 的支护干Ｉｌ临测肝 及时施加二衬ｊ 监ｉ｛Ｊ！ｌＪ顺¨为拱顶｝）Ｃ降和洞周水平收敛，监测断面见 ４， ６为左洲 同部佗监测结果ｆ¨１线 Ｉ… ６ ｆＩＪ‘以看…．在 挖后ｌ０ ｃ１以内左洞拱顶沉 降呈线性的增／ＪｌＩ，存２０ Ｉ左右，沉降位移趋］ｊ收敛，ｉ 第３期 水文地质工程地质 ·１０３· ｇｕＩ／教器臀描 。 圳 瑚 圳 瑚 瑚 ０ １０ ２０ ３０ ４０ ５０ ０ ２０ ３Ｏ ４０ ５Ｏ 监测时间／ｄ 监测时间／ｄ （ｂ）拱顶沉降速率 ８ （ａ）拱顶沉降 量 擎 １；卜 篙 一 ＩⅢ）／瓣 越蜉 鞴 ２ Ｏ ８ ６ ４ ２ Ｏ 一。ｐ．ｕｌ曼／索硝疑罄 ６ ４ ２ Ｏ Ｏ １０ ２０ ３０ ４０ ５０ 监测时间／ｄ 监测时阐／ｄ （ｃ）水平收敛 ｆｄ）水平收敛速率 图６ 左洞不同部位位移监测情况 Ｆｉｇ．６ Ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｐａｒｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｌｅｆｔ ｔｕｎｎｅｌ ６ ，５ 量 簧ｓ 整 臀 辎ｌ Ｏ Ｏ １０ ２Ｏ ３０ ４０ ５Ｏ 监测时间／ｄ （ａ）拱顶沉降 ３Ｏ 监测时间／ｄ （ｂ）拱顶沉降速率 ２５ ｇ ２０ 要 羹１５ １；卜 ＊１Ｏ ５ Ｏ ０ ２０ ３Ｏ ４０ 监测时间／ｄ （ｃ）水平收敛 监测时间／ｄ ｆｄ）水平收敛速率 图７右洞不同部位位移监测情况 Ｆｉｇ．７ Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｐａｒｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｒｉｇｈｔ ｔｕｎｎｅｌ ·１０４· 杨成忠，等：红层泥质砂岩隧道进口段注浆加固及效果评价 ２０１８年 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｅｎｔｒａｌ Ｓｏｕｔｈ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ ４ 结论 （１）注浆在衬砌外部形成了较为稳定的注浆圈， 降低了围岩的遇水软化程度，提高了围岩的强度，同时 Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ），２０１３，４６（８）：３４３２—３４４０．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）］ 何川，李铮，等．富水地区隧道注浆圈内部 ［６］ 杨赛舟，水压分布规律［Ｊ］．中国矿业大学学报，２０１７，４６ （３）：５４６—５５３．［ＹＡＮＧ Ｓ Ｚ，ＨＥ Ｃ，ＬＩ Ｚ，ｅｔ ａ１． Ｉｎｎｅｒ ｗａｔｅｒ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｌａｗ ｏｆ ｔｈｅ ｔｕｎｎｅｌ 减小了围岩的渗透系数，起到了很好的防水堵水作用。 （２）高破碎围岩注浆后地下水的反射信号较少， 局部薄弱位置围岩完整性得到提高，注浆效果良好，但 ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｃｉｒｃｌｅ ｉｎ ｗａｔｅｒ—ｒｉｃｈ ａｒｅａ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｃｈｉｎａ ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ ｍｉｎｉｎｇ＆ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１７，４６（３）：５４６ 在拱顶的部分位置注浆效果欠佳，建议适当提高该位 置的注浆压力，改善注浆工艺。 （３）隧道注浆开挖后围岩变形一开始增长迅速， 变形速率的变化呈振荡减小，最终围岩变形收敛稳定， 注浆效果较好，了围岩松动圈的发展。 参考文献： 儒．山岭隧道高压富水断层破碎带注浆施工 技术［Ｊ］．铁道工程学报，２０１０，２７（５）：５８—６２． ［ＺＨＡＮＧ Ｊ Ｒ．Ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｍｏｕｎｔａｉｎ ｔｕｎｎｅｌ ｉｎ ｈｉｇｈ－－ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｗａｔｅｒ－ ｒｉｃｈ ｆａｕｈ ｆｒａｃｔｕｒｅ ｚｏｎｅ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｒａｉｌｗａｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｓｏｃｉｅｔｙ，２０１０，２７（５）：５８—６２．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）］ ［２］ 黄志杰．象山隧道径向注浆堵水施＿丁技术［Ｊ］．隧 道建设，２００９，２９（２）：２３５—２３８．［ＨＵＡＮＧ Ｚ Ｊ． Ｗａｔｅｒ—ｓｅａｌｉｎｇ ｒａｄｉａｌ ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｐｐｌｉｅｄ ｉｎ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｘｉａｎｇｓｈａｎ ｔｕｎｎｅｌ［Ｊ］．Ｔｕｎｎｅｌ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，２００９，２９（２）：２３５—２３８． （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）］ ［３］ 卢华喜，王漪璇，周珍伟，等．盾构隧道下穿铁路股 道及火车站站房的影响分析［Ｊ］．华东交通大学学 报，２０１５，３２（４）：２５—３２．［Ｌｕ Ｈ Ｘ，ＷＡＮＧ Ｙ Ｘ， ＺＨＯＵ Ｚ Ｗ．ｅｔ ａ１．Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｓｕｂｗａｙ ｓｈｉｅｌｄ ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ ｏｎ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ｔｒａｃｋ ａｎｄ ｒａｉｌｗａｙ ｓｔａｔｉｏｎ ｂｕｉｌｄｉｎｇ ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅａｓｔ Ｃｈｉｎａ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， ２０１５，３２（４）：２５—３２．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）］ ［４］ 张成平，张顶立，王梦恕，等．高水压富水区隧道限 排衬砌注浆圈合理参数研究［Ｊ］．岩石力学与工程 学报，２００７，２６（１１）：２２７０—２２７６．［ＺＨＡＮＧ Ｃ Ｐ， ＺＨＡＮＧ Ｄ Ｌ，ＷＡＮＧ Ｍ Ｓ，ｅｔ ａ１．Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｃｉｒｃｌｅ ｆｏｒ ｔｕｎｎｅｌ ｗｉｔｈ ｌｉｍｉｔｉｎｇ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｌｉｎｉｎｇ ｉｎ ｈｉｇｈ ｗａｔｅｒ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ａｎｄ ｗａｔｅｒ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ａｎｄ ｗａｔｅｒ—ｅｎｒｉｃｈｅｄ ｒｅｇｉｏｎ［Ｊ］． Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｒｏｃｋ Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， ２００７，２６（１１）：２２７０—２２７６．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）］ ［５］ 李立新，邹金锋．破碎岩体隧道注浆参数确定方法 ［Ｊ］．中南大学学报（自然科学版），２０１３，４６（８）： ３４３２—３４４０．［ＬＩ Ｌ ｘ，ＺＯＵ Ｊ Ｆ．Ｄｅｓｉｇｎ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｆｏｒ ｂｒｏｋｅｎ ｒｏｃｋ ｔｕｎｎｅｌ［Ｊ］． —５５３．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）］ ［７］ 华福才．ＦＬＡＣ一（３Ｄ）在青岛地铁渗流场中的应用 ［Ｊ］．岩土力学，２０１３，３４（１）：２９９—３０４．［ＨＵＡ Ｆ Ｃ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ＦＬＡＣ３ Ｄ ｔｏ ｓｅｅｐａｇｅ ｆｉｅｌｄ ｏｆ Ｑｉｎｇｄａｏ ｍｅｔｒｏ［Ｊ］．Ｒｏｃｋ ａｎｄ Ｓｏｉｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ，２０１３，３４（１）： ２９９—３０４．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）］ ［８］ 郑立宁，谢强，胡熠，等．电磁波ＣＴ岩溶路基注浆 质量检测试验研究［Ｊ］．水文地质工程地质， ２０１０，３７（６）：７ｌ一７５．【ＺＨＥＮＧ Ｌ Ｎ，ＸＩＥ Ｑ，ＨＵ Ｙ， ｅｔ ａ１．Ｔｅｓｔ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ＣＴ ｆｏｒ ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ｋａｒｓｔ ｒｏａｄｂｅｄ［Ｊ］． Ｈｙｄｒｏｇｅｏｌｏｇｙ＆Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｇｅｏｌｏｇｙ，２０１０，３７（６）： ７１—７５．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）］ ［９］ 张庆松，，张霄，等．隧道断层泥注浆加固机制 模型试验研究［Ｊ］．岩石力学与工程学报，２０１５，３４ （５）：９２４—９３４．［ＺＨＡＮＧ Ｑ ｓ，ＬＩ Ｐ，ＺＨＡＮＧ Ｘ，ｅｔ ａ１．Ｍｏｄｅｌ ｔｅｓｔ ｏｆ ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｆｏｒ ｆａｕｌｔ ｇｏｕｇｅ ｏｆ ｔｕｎｎｅｌ［Ｊ］．Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｒｏｃｋ Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１５，３４（５）：９２４— ９３４．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）］ ［１０］ 徐坤，王志杰，阚呈，等．浅埋弃土段大断面隧道施 工力学行为研究［Ｊ］．水文地质工程地质，２０１５，４２ （１）：８７—９４．［ＸＵ Ｋ，ＷＡＮＧ Ｚ Ｊ，ＫＡＮ Ｃ，ｅｔ ａ１． Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｂｅｈａｖｉｏｒ ｏｆ ｔｈｅ ｌａｒｇｅ ｓｅｃｔｉｏｎ ｔｕｎｎｅｌ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｉｎ ａ ｓｈａｌｌｏｗ ｓｐｏｉｌ ｓｅｇｍｅｎｔ［Ｊ］． Ｈｙｄｒｏｇｅｏｌｏｇｙ＆Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｇｅｏｌｏｇｙ，２０１５，４２（１）： ８７—９４．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）］ ［１１］ 王鹏，周传波，刘亚辉，等．武汉地铁三号线土层盾 构开挖引起的地表沉降研究［Ｊ］．水文地质丁程地 质，２０１５，４２（１）：７５—７８．［ＷＡＮＧ Ｐ，ＺＨＯＵ Ｃ Ｂ， ＬＩＵ Ｙ Ｈ，ｅｔ ａ１．Ａ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｌａｎｄ ｓｕｂｓｉｄｅｎｃｅ ｉｎ ｔｈｅ ｓｕｂｗａｙ ｓｈｉｅｌｄ ｔｕｎｎｅｌ ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ ｉｎ ｓｏｉｌ ｓｔｒａｔａ ｉｎ Ｗｕｈａｎ［Ｊ］．Ｈｙｄｒｏｇｅｏｌｏｇｙ＆Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｇｅｏｌｏｇｙ， ２０１５，４２（１）：７５—７８．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）］ ［１２］ 张成平，张顶立，叶英，等．高压富水岩溶隧道注浆 机理及作用效果分析［Ｊ］．地下空间与Ｔ程学报， ２００９，５（５）：９９６—１００２． ［ＺＨＡＮＧ Ｃ Ｐ，ＺＨＡＮＧ Ｄ Ｌ，ＹＥ Ｙ，ｅｔ ａ１．Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｇｒｏｕｔｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ａｎｄ 第３期 水文地质工程地质 ·１０５． （上接第９７页） ［９］ 谈云志，孔令伟，郭爱国，等．压实红黏土的湿化变 形试验研究［Ｊ］．岩土工程学报，２０１１，３３（３）：４８３ 一Ｃｈｉｎｅｓｅ）］ ［１２］ 李家春，田伟平．工程压实黄土崩解试验研究［Ｊ］． 重庆交通学院学报，２００５，２４（５）：７４—７７．［ＬＪ Ｊ Ｃ， ＴＩＡＮ Ｗ Ｐ． Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｏｆ ｃｏｍｐａｃｔｅｄ ｌｏｅｓｓ ４８９．［ＴＡＮ Ｙ Ｚ，ＫＯＮＧ Ｌ Ｗ，ＧＵＯ Ａ Ｇ，ｅｔ ａ１． Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｗｅｔｔｉｎｇ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｍｐａｃｔｅｄ ｌａｔｅｒｉｔｅ［Ｊ］． Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｇｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１ １，３３（３）：４８３—４８９． （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）］ ｄｉｓｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２００５，２４（５）：７４—７７．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）］ ［１３］ 李喜安，黄润秋，彭建兵．黄土崩解性试验研究 ［Ｊ］．岩石力学与工程学报，２００９，２８（增刊１）：３２０７ —［１０］ 张泽，马巍，ＰＥＮＤＩＮ Ｖａｄｉｍ Ｖ等．不同含水量亚黏 土的崩解特性实验研究［Ｊ］．水文地质工程地质， ２０１４，４１（４）：１０４—１０７．［ＺＨＡＮＧ ｚ，ＭＡ Ｗ， ＰＥＮＤＩＮ Ｖａｄｉｍ Ｖ，ｅｔ ａ１．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｔｈｅ ｄｉｓｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｌｏａｍ ｗｉｔｈ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ３２１３．［ＬＩ ｘ Ａ，ＨＵＡＮＧ Ｒ Ｑ，ＰＥＮＧ Ｊ Ｂ． Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｄｉｓｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｌｏｅｓｓ［Ｊ］． Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｒｏｃｋ Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ， ２００９，２８（Ｓｕｐ１）：３２０７—３２１３．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）］ ｍｏｉｓｔｕｒｅ ｃｏｎｔｅｎｔ［Ｊ］．Ｈｙｄｒｏｇｅｏｌｏｇｙ＆Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｇｅｏｌｏｇｙ，２０１４，４１（４）：１０４—１０７．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）］ ［１１］ 郭永春，谢强，文江泉．水热交替对红层泥岩崩解 的影响［Ｊ］．水文地质工程地质，２０１２，３９（５）：６９— ７３．［ＧＵＯ Ｙ Ｃ，ＸＩＥ Ｑ，ＷＥＮ Ｊ Ｑ．Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｔｈｅ ａｌｔｅｒｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｅａｔ ａｎｄ ｗａｔｅｒ ｏｎ ｔｈｅ ｓｌａｋｉｎｇ ［１４］ 王健，马蹯，张鹏辉，等．于湿交替对黄土崩解速度 的影响［Ｊ］．土壤学报，２０１５，５２（６）：１２７３—１２７９． ［ＷＡＮＧ Ｊ，ＭＡ Ｆ，ＺＨＡＮＧ Ｐ Ｈ，ｅｔ ａ１．Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｗｅｔ— ｄｒｙ ａｌｔｅｒｎａｔｉｏｎ ｏｎ ｌｏｅｓｓ ｄｉｓｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ ｒａｔｅ［Ｊ］．Ａｃｔａ Ｐｅｄｏｌｏｇｉｃａ Ｓｉｎｉｃａ，２０１５，５２（６）：１２７３—１２７９．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）］ ｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎ ｏｆ ｒｅｄｂｅｄｓ［Ｊ］．Ｈｙｄｒｏｇｅｏｌｏｇｙ＆ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｇｅｏｌｏｇｙ，２０１２，３９（５）：６９—７３．（ｉｎ 责任编辑：汪美华
