隧道地表注浆加固
隧道地表注浆施工方案论文
隧道地表注浆施工方案论文一、项目背景隧道工程作为我国基础设施建设的重要组成部分，其施工质量直接关系到工程的安全、环保和经济效益。
在隧道施工过程中，地表注浆技术作为一种有效的加固措施，对于提高隧道稳定性、减少地表沉降具有重要意义。
本文以某隧道工程为例，详细阐述地表注浆施工方案。
二、工程概况1.工程位置：某隧道位于我国西南地区，全长3.5公里，穿越地层主要为砂岩、泥岩和煤层。
2.工程目标：通过地表注浆施工，提高隧道周边地层的稳定性，减少地表沉降，确保隧道工程安全、顺利进行。
三、地表注浆施工方案1.注浆材料选择（1）水泥浆：强度高，凝固时间短，适用于隧道周边地层的加固。
（2）水玻璃浆：凝固速度快，适用于地层变形要求较高的区域。
2.注浆工艺（1）布孔：根据隧道设计图纸，确定注浆孔的位置、深度和间距。
布孔原则为“先外后内，先深后浅”，确保注浆范围覆盖隧道周边地层。
（2）钻孔：采用旋挖钻机进行钻孔，孔径为110mm，孔深根据设计要求确定。
（3）注浆：将注浆管插入孔内，连接注浆泵，开始注浆。
注浆过程中，要密切观察压力表读数，确保注浆压力稳定。
当压力达到设计要求时，停止注浆。
（4）封孔：注浆完成后，及时进行封孔处理，防止浆液流失。
3.施工设备（1）注浆泵：选用高压注浆泵，确保注浆压力满足设计要求。
（2）旋挖钻机：用于钻孔，速度快，效率高。
（3）地质雷达：用于检测注浆效果，确保注浆范围满足设计要求。
四、施工质量控制1.注浆材料质量：选用合格的注浆材料，确保其性能指标满足设计要求。
2.注浆工艺控制：严格按照施工方案进行注浆，确保注浆压力、注浆量和注浆时间等参数满足设计要求。
3.施工过程监控：对注浆过程进行实时监控，发现异常情况及时处理。
4.施工安全：加强施工现场安全管理，确保施工人员安全。
五、施工效果评价1.地表沉降观测：通过观测地表沉降，评价注浆效果。
2.隧道周边地层稳定性评价：通过检测隧道周边地层的物理力学指标，评价注浆效果。
隧道洞口施工地表注浆加固技术流程
施工质量控制
在注浆过程中，严格控制注浆材料的配比、注浆压力和注浆时间等参数，确保注浆加固效果达到预期。
11
工程监测
在注浆施工结束后，进行工程监测，评估注浆加固的效果。包括观察地层变形情况、测量注浆压力变化等。
12
后续处理
对注浆加固后的地层进行后续处理，如清理注浆管、回填注浆孔等。同时，对注浆加固效果进行长期监测和维护。
隧道洞口施工地表注浆加固技术流程
步骤编号
技术流程
详细描述
1
地质勘探与分析
对隧道洞口周围的地质条件进行详细的勘探和分析，确定地层结构、岩石强度、地下水位等关键参数，为注浆加固提供依据。
2
注浆方案设计
根据地质勘探结果，设计注浆加固的方案，包括注浆方法、注浆材料的选择、注浆压力和注浆时间等参数的确定。
3
设备与材料准备
6
埋设注浆管
在钻孔完成后，将注浆管插入孔中，并固定好注浆管，确保注浆管与孔壁之间的密封性。
7
止浆封闭
在注浆管周围铺设钢筋网，并与注浆管连接。然后喷射混凝土，形成止浆封闭层，以防止注浆浆液泄露。
8
压水实验
在止浆封闭层固化后，进行压水实验，检查地层的吸水率和注浆管路是否有跑、漏浆现象。
9
注浆施工
按照注浆方案，将注浆材料与水按预定比例进行搅拌，并通过注浆设备将浆液注入地层中。控制注浆压力和注浆时间，确保注浆充分、均匀。
准备注浆施工所需的设备，如注浆机、搅拌器、注浆管等，并准备相应的注浆材料，如水泥、固化剂等。
4
施工准备
对注浆设备进行检查和调试，确保设备正常运行。同时，准确测量注浆位置和注浆孔的深度，并制作注浆孔布置图。
5布置注浆孔，并使用钻机进行钻孔。钻孔深度应达到预定的注浆深度。
龙洛隧道洞口浅埋坍方段地表注浆加固
通过浆液与松散围岩土体凝结成具有一定强度的胶
结 物 ， 强松 散 围岩土体 颗料 间胶结 ， 加 防止颗 料流失 造 成松 散 围岩 土体 结构进 一 步破坏并 止水 。然后采
注浆 管采 用 ８ ９无缝 钢 管 ， 在 无缝 钢 管上 均 并 匀 打设压 浆孔 （ 口部 ３ 范 围不打Ｔ ） ｍ Ｌ。
２ ０ 年 ２月 １日， 口暗 洞施 工 至 离 洞 口 ３ ｍ ０９ 北 １
处 ， 子 面 因左 侧拱 腰 出现 涌流水 ， 使 围岩土 体软 掌 致
化 ， 成掌 子 面坍 方 ； 造 随后 隧 道 上 方 地 表 出 现 坍 陷
左侧 拱腰 出现 涌水 ， 使 隧道 围岩 土体 软化 ， 成 掌 致 造 子面 坍方 和 隧道上 方地 面塌坍 。为控 制 同岩 土体坍 方和 地表 塌 陷 的发 展 ， 高 隧 道 周 边 围岩 的 自承 载 提 力 ， 保 隧道施 ＿ 的安 全 ， 确 ｒ ＝ 施Ｔ 采用 地 表锚 管 注浆 加 固方 法对 洞 内坍 方 位 置 上 方 土 体 围岩 进 行 加 固 处
由于 洞 口段浅 埋 软 弱 围岩 极 易发 生 变 形 破 坏 ， 重 严
隧道北 口 Ｖ 级 围岩 浅埋 段设 计 长 度 ５ ｍ， 浅 ６ 最
埋 深 ６ ３ 左 右 ， 大 埋 深 ３ ． ｍ。围岩 为 坡 积 土 ．ｍ 最 ４５
体 和全 风化 软 塑性 粘土 。 ２ ２ 坍 方段 围岩体 特 征 ．
者甚 至导 致 隧道 上方 地 表塌 陷灾 害 的发 生 ， 发 地 引 表生 态环 境 问题 。因此 ， 须 对 洞 口段 浅 埋 软 弱 围 必 岩进 行加 同治 理 ， 确保 洞 口段 施 的 安全 。 １ 二
龙洛 隧道 北 口施 Ｔ至 离 洞 口 ３ ｍ 时 ， 子 面 因 １ 掌
大南山隧道浅埋段地表注浆加固技术
ｂ ｒ ｕ ｉ ｆｏ ｇ ｏ ｎ ｓｒ ａ ｅ Ｔ ｅ ａ ｅ ｙ ｇ ｏ ｔ ｇ ｒ ｍ ｒ ｕｄ ｕｆ ｃ ． ｈ ｐ ｐｒ ｎ
ｉｔｏ ｕｅ ｈ ｅｈ ｏ ｇ ｆ ｒｕｉｇ ｆｏ ｇｏ ｎ ｎ ｒｄ ｃｓ ｔｅ ｔｃｎ ｌ ｙ ｏ ｇｏ ｔ ｒｍ ｒｕｄ ｏ ｎ
ｓｒａ ｅ ｗｉ ｔ ｆ ｅｔ ｅ ａ ｎｄ． ｏ ｈｓｂ ｓ ｔ ｕｆ ｃ ｔ ｉ ｅ ｆｃ ｘ ｍｉ ｈ ｓ ｅ ｎ ｔｉ ａ ｉ ｊ ｓ ｓｍｍａｉｅ ｃｎｔｕ ｔ ｎ ａ ａ ｔｒ ａ ｄ ｅｃｉｅ ｕ ｒ ｓ ｏｓｒｃ ｉ ｐ ｒｍｅ ｅｓ ｎ ｄｓｒｂｓ ｚ ｏ
差 、涌 水 量 大，防 止 该 浅埋 段 洞 内涌 水和
坍 塌 是 该 段 施 工 的 关键 。 浅埋 段 采 用 主要 为松散的细角砾土
②注浆钢花管 可起到地表锚杆悬挂岩 土 体 的 作 用 ，防 止塌 方 冒 顶 。 ③封 堵 地 表 水 下 渗 通 道 ， 防 止 地 表 可
案。
铁路 隧道 ； 浅埋 ； 表注 浆 ； 固技 术 地 加
（ ）洞内超前帷幕注浆加固方案 １ 由开挖掌子面对前方地层进行注浆加 固， 开挖轮 廓外形成５ ｍ范围的加 固圈 。 每
一
３ 地表 注浆方案
针 对ＤＫＩ ３ ６ ０ Ｄ ３ ７ ０ 跨 度 ＋ ４ Ｋｌ ＋ ６ 段 ７ ７
Ａ 柏ｃ 誊 ｔ
ｉ 蓊 ～ 纛 蠢＿ ・ｌ
Ｔ ｅ ｈ ｌｗ ｅｔｏ ｏ Ｄ ｎ ｎｈ ｎ ｕ ｎ ｌｃｏｓｎ ｈ ｓａｌ ｓｃｉｎ ｆ ａ ａ ｓａ ｔ ｎｅ ｒｓｉｇ ｏ
循环注 浆长度 为 ２ ｍ，开挖 ２ ｍ，保 留 ７ ４
大 ，埋深 浅，地下水丰富的特点 ，以确保
中国科技信息 ２ １ 年 第 ２ 期 ００ ３
隧洞固结灌浆的作用
隧洞固结灌浆的作用
隧洞固结灌浆是指在隧道施工中，通过向岩土中注入特定的固结材料，以增加岩土的强度和稳定性，从而加固隧道结构的一种工程技术。
其作用主要体现在以下几个方面：
1. 加固岩土，隧洞固结灌浆可以填充岩土中的裂隙和空隙，提高岩土的整体密实度和稳定性，减少岩土的变形和破坏，从而增加隧道的承载能力和抗变形能力。
2. 隔水防渗，灌浆材料可以形成一层坚固的防水屏障，阻止地下水和地表水侵入隧道，减少隧道内部的渗水问题，保护隧道结构不受水的侵蚀，延长隧道的使用寿命。
3. 提高支护效果，在隧道施工中，固结灌浆可以与其他支护结构（如钢筋混凝土衬砌、锚杆等）相结合，共同发挥支护作用，提高隧道的整体支护效果，保障隧道的安全施工和使用。
4. 控制地表沉降，通过在地下注浆，可以改善地下土层的力学性质，减少地表沉降的发生，保护地表建筑物和设施不受隧道施工的影响。
总的来说，隧洞固结灌浆的作用是加固岩土、防水防渗、提高支护效果和控制地表沉降，从而保障隧道工程的安全和稳定。
地表深孔注浆施工保证措施
地表深孔注浆施工保证措施一.工程概况（一）工程概述本段范围为矿山法区间隧道主体结构，全段为矿山法区间隧道。
本段区间隧道沿东北方向依次下穿光明路、人民路，之后线路逐渐转向东，穿越一残丘后开始向东下穿高尔夫球场、环城东路，之后进入山体、下穿莞深高速、下屯村居民房、厂房及红沙河，止于红沙河东侧，隧道结构形式为单线单洞断面。
地面深孔注浆范围段位于冲积平原和剥蚀丘陵区。
加固范围红沙河段需搭设平台其地貌详见下图图1-1 地表注浆加固地段平面图（二）地质情况地面深孔注浆范围段位于冲积平原和剥蚀丘陵区。
根据区域地质资料，岩土层分布从上至下分别为：人工填土层，第四系冲积淤泥质粉质黏土、粉质黏土、砂层，下伏泥质粉砂岩及花岗斑岩。
地下水位埋深0.50～4.00m，水位高程1.29～15.22m，水位变幅13.93m。
地下水位随季节变化，变幅0.5~2.0m。
岩石富水性和透水性与节理裂隙发育情况关系密切，节理裂隙发育的不均匀性导致其富水性和透水性也不均匀。
与该区段砂层连通，雨季河水对地下水进行补给显著。
（三）注浆加固方案在隧道开挖前对红沙河河底破碎带及江域有软弱砂层、淤泥层地段采用地表注浆加固，地表部位采用水泥-水玻璃液浆注浆加固。
二、质量标准（一）质量标准注浆结束后，通过注浆效果分析法和钻孔取芯法对注浆效果进行检查评价，从而确定注浆质量。
（1）注浆效果分析法①通过整理分析注浆记录资料，分析注浆施工过程中的P-Q-t曲线，定性地评价注浆效果；②注浆结束后，汇总注浆量，通过对地层填充率的反算分析，确定地层中浆液的填充情况，定量地确定注浆效果。
（2）对注浆过程中的各种记录资料进行综合分析，看注浆压力和注浆量变化是否合理，是否达到设计要求。
本设计要求加固后的土体承载力强度值不小于0.5MPa。
（3）每10~15m设一检查孔。
检查孔应取岩芯，分析地质情况。
观察浆液充填情况，并检查测量孔内涌水量，其涌水量应满足：断层带应小于0.2L/min.m，一般地段段应小于0.4L/min.m。
地面补充注浆加固方案
岗黄区间地面补充注浆加固方案一、注浆孔布置岗黄区间地面注浆共布置注浆孔18个，其中1~11号孔为4月9日原有注浆孔，主要目的为对地面塌孔部位2号线隧道中心底部及两侧进行加固；XZ1~XZ7号孔布置在岗黄区间左线135~143环（前期掘进过程中可能导致该部位地层松散）上方，主要目的为对该部位2号线隧道中心底部及两侧进行加固，具体位置如附图二所示。
二、施工计划及安排1、XZ1、XZ2号孔于4月10日晚已完成地面下25~23m范围注浆；2、XZ3~XZ7号孔计划配置5台后退式注浆机同时施工，现场视情况对XZ1、XZ2号孔进行补强注浆，计划施工时间：4月12日0:00~5:30；三、注浆参数要求XZ1~7号孔主要目的为对岗黄区间左线135~143环（前期掘进过程中可能导致地层松散）上方2号线隧道中心底部及两侧进行填充加固，注浆浆液为双液浆，水泥浆水灰比1:1，浆液凝结时间控制在50~55秒，注浆孔位置、孔深、注浆压力如附图一所示。
注浆过程中需严密监测注浆压力，2号线隧道下方范围以注浆压力不大于0.4Mpa控制，注浆压力接近0.4Mpa时应停止注浆，及时向上提管；2号线隧道及以上范围，注浆压力不大于0.2Mpa控制，注浆压力接近0.2Mpa时应停止注浆，及时向上提管，直至提管至地面终孔。
四、现场管理人员安排考虑到注浆时间段只能在2号线停运后进行，人员安排主要考虑夜班值班人员，白班主要以测量定位、现场文明施工及公园安排防护为主。
五、注意事项1、所有注浆孔开孔时均需实地测量地表标高，然后根据参数交底计算钻孔深度；2、所有注浆孔开孔前需用管线探测仪检测管线情况，确认地下无管线后方可开孔；3、钻孔下钻过程中，尤其是在地面下10~18米（2号线隧道）范围，应缓慢下钻，如发现下钻异常应立即停止钻进。
4、注浆时严格按照要求控制注浆压力，同时与2号线隧道内及岗黄区间隧道内值守人员保持信息畅通，如发现隧道内出现异常情况，应立即停止注浆并报告现场管理负责人；5、注浆过程中必须对既有线隧道采用精密水准仪对道床板沉降进行监测、采用高精度全站仪对管片水平位移及净空收敛进行监测，并在施工微信群内及时反馈相关信息，注浆现场技术负责人应根据监测情况及时调整现场注浆参数，做到施工与监测紧密配合，以监测数据指导施工；6、旁站人员应详细记录每个孔在不同时间段及不同深度的注浆量，每隔一小时汇总通报一次；7、施工前应与2号线运营管理人员充分沟通，所有孔位均需运营、业主及监理现场确认后方可钻孔，注浆过程中，加强与运营单位负责人沟通，如出现异常情况，应立即停止施工；8、注浆过程中，第三方监测、施工监测和运营单位要全过程进行数据对比分析，并以直观的图表显示施工工况与数据的对比；9、本次新增注浆孔施工完成后，现场及时组织地质钻探，需对该部位地层加固效果进行取芯验证，如有需要，后续需进行补强注浆。
中宅岭隧道洞口浅埋段地表注浆加固技术
隧道进 出 口为 Ｖ 级 围岩 ， 出 口各 ３ ｍ 区 段 采 用 进 ０
１８ ６超 前 管 棚 支 护 ， 级 围 岩 其 余 区 段 采 用 Ｏ— Ｖ ０ ２ ５超 前小 导 管 支 护 。隧 道 断 面形 式 为单 心 圆 ４— 曲墙 ， 挖 最 大 跨 度 为 １． ８ 开 挖 最 大 高 度 为 开 ２ ６ｍ，
（） ３ 方案 比选
根据现场实 际情况 进行参 数选 择 、 试验 验证 和综 合 比较 ， 将两种施工方案的经济 ｆ进行 比较 ， 生 列于表 １ 。
表 １ 两种施工 方案 的经 济性 比较
项 目 ｑ４ ￣５ ￣２ ｍｍ小导管／ ｍ 施工 方案 １ 施 工方 案 ２ ４ １ ４５ １１ ：水泥浆液／ｎ ｒ３ １ ９ ． １５２ ２ ４ ６ ６．９ 加 固土体体积／ ｍ３ ３６．５ ９ ３ ７ ７ ６ ５０ 钻孔长度 ／ ｍ ７ １ ２ ８ ０８ １ ４ １０ ２ ２ ８ ２ ２ １５ ０ 费用／ 元 工期 ／ ｄ
１ ． ８ 左 洞 出 洞 口浅 埋 段 里 程 为 Ｚ ＋ ３ ０ ０ ２ ｍ， Ｋ９ １ ～ Ｚ ＋３ ０ 长 ４ ｍ， 大埋 深 １ ． ｍ。 Ｋ９ ５ ， ０ 最 ２５
堆积 层地 表 进行 预 注浆 固结 ， 而有 效 控 制 高 压 风 从 泄漏 ， 对 围岩进 行 固结 。 并
公路 隧 道
２１ 年第 ３ （ ０１ 期 总第 ７ ） ５期
中 宅 岭 隧 道 洞 口浅 埋 段 地 表 注 浆 加 固 技 术
郭 亚 宇
（ １陕西铁路工程职业技术学
７４ ０ ； １ ０ ０ ２兰州交通大 学土木工程学院
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地表预注浆加固公路隧道浅埋偏压破碎围岩效果分析摘要：针对XX隧道一段浅埋偏压破碎围岩的实际情况，为提高围岩强度，降低围岩的通透水性能，改善隧道成拱的作用，进而达到保护水资源、保证工程安全之目的，提出了采用水泥单液浆和水泥水玻璃双液浆的地面高压预注浆处治措施，并通过数值计算和现场试验详细分析了处治效果。
综合分析表明：注浆处理后，围岩完整程度和强度明显提高，隧道断面净空收敛和拱顶下沉稳定速度较快，最终变形值较小，初期支护和二次衬砌整体受力特征得到很大改善，注浆处治效果非常显著。
关键词：隧道工程；地表预注浆；处治效果；数值分析；现场试验1 引言XX公路隧道常因地质地形原因要穿越浅埋破碎区，这就使隧道在开挖时容易造成冒顶式塌方，存在重大的安全和质量隐患，且在隧道施工过程中，由于埋深浅、岩层破碎、含水量大，极易出现大的涌水，造成隧道内的坍塌。
开展快速、安全、经济的隧道浅埋破碎带处治技术研究，己成为高等级公路建设的重大课题，也是亟待解决的关键问题。
注浆法是利用压力将能固化的浆液通过钻孔注入岩土孔隙或建筑物的裂隙中，使其物理力学性能得到改善的一种方法。
该方法出现于19世纪初的法国，而我国的注浆技术研究起步较晚，20世纪50年代以前所做工作很少，50年代之后开始初步掌握注浆技术。
近年来，注浆法在土木工程的各个领域中，特别是在水电工程、井巷工程中得到了广泛的应用，已成为不可或缺的施工方法。
在隧道工程中，地表注浆主要应用于围岩地质条件差、偏压、洞口及浅埋等段的围岩加固中。
不可否认，经过50多年的发展，我国的注浆技术无论是在理论上，还是在实际应用上，都取得了长足的进展，提出了不同的注浆理论。
但由于注浆工程的隐蔽性以及地质条件的复杂性，使注浆技术的发展仍相对落后于其他科学技术，尤其在公路工程建设中，由于缺乏系统的试验和研究，在注浆效果的综合评价方面未形成一套完善的方法体系，不免给设计和施工带来巨大困难，对工程造成经济损失。
针对公路工程建设中的注浆技术进行全面而深入的研究，进而形成一套适合于公路隧道的注浆应用技术和综合评价方法体系显得非常必要。
本文结合地表预注浆加固围岩在天汕高速公路广福隧道左线的浅埋偏压段实体工程中的应用，通过数值计算和现场试验详细分析了其加固效果，研究成果将有助于构建适合于公路隧道的注浆效果综合评价体系。
2 工程背景天汕高速公路广福隧道，位于广东省梅州市蕉岭县广福镇和文福镇之间，为分离式双洞隧道，其中左线隧道全长2114m，右线隧道全长2101m，平面线形采用直线和半径4100m 的圆曲线。
隧道建筑限界宽10.75m，高5.00m；内轮廓净宽11.36m，净高7.01m。
隧道山体受后期(喜山期)的构造运动影响比较严重，断层发育，尤其小断层较多。
其中对隧道影响较大的F1断裂，与隧道走向平行；其次级的小断层横贯隧道，造成围岩破碎，岩体完整性差。
注浆段为隧道左线，长60m，此段属于浅埋偏压段，最大埋深为29.3m，最小埋深为23m，围岩比较破碎。
另外，此段多为弱风化碎裂花岗岩，局部微风化，中粗粒结构；岩石成分以钾长石为主，石英次之，含少量的黑云母；受构造运动影响，岩石构造节理裂隙发育，热液蚀变矿物叶腊石含量较多，常呈不规则脉状、团块状出现，致使岩石整体强度变低，岩石常沿裂隙面断开，而且松散状的覆盖土层相对较厚，顶板岩石厚度薄且破碎，同时结合钻孔施工时泥浆大量漏失的情况，开挖时极有可能出现大面积的坍塌、冒顶现象。
因此，决定对该段实施地面高压预注浆处理，以提高围岩强度，降低围岩的通透水性能，改善隧道成拱的作用，进而达到保护水资源、保证工程安全的目的。
3 注浆实施方案3.1 注浆材料注浆材料采用水泥单液浆和水泥水玻璃双液浆两种，即外围周边孔采用双液浆，内部采用水泥单液浆。
当内部的地下水丰富，地下水活动较强，吸浆量大，注浆压力不上升的情况下内外均采用双液浆。
其中，注浆用水泥采用活性高，出厂日期不超过3个月的42.5R.以上普通硅酸盐水泥；水玻璃采用出厂浓度45 Be′(波美度)，模数2.8~3.4的水玻璃原浆，使用时用水稀释成35 Be′。
为了选择适合广福隧道地表注浆的最佳浆液配合比，对各配合比的浆液性能作了几组有代表性的现场试验，重点比较其凝结时间、抗拉强度及抗折强度。
具体试验结果见表1。
根据试验结果及设备所能达到的要求，决定单浆液水灰比为0.5︰1，双浆液水灰比为0.8︰1，而水玻璃和水泥的质量比为3︰20。
表1 现场配合比试验结果3.2 注浆范围注浆范围可根据地质情况、地下水压力大小和隧道施工方法等因素综合确定。
一般来说，注浆加固半径为隧道开挖半径的2~3倍，当地下水压力过大或在水下施工时，应为隧道开挖半径的4~6倍。
本次地表注浆加固的竖向范围为开挖轮廓拱顶以上8m至仰拱底以下2m；横向范围为开挖轮廓以外3.8m。
注浆加固范围如图l所示。
图1 注浆加固范围图(单位：cm)3.3 注浆孔布设根据注浆试验确定注浆的扩散半径为1.5m，并通过现场对注浆压力、注入能力和注浆时间等情况确定其孔位布设如图2所示。
注浆时，先行钻孔，钻孔孔径为ø91mm；之后在钻孔内放入ø32mm的钢管，钢管下半段钻设孔径φ10mm、间距40mm、呈梅花型布置的花孔；最后通过钢管向围岩注浆。
图2 地表注浆孔位布设图(单位：cm)3.4 注浆压力注浆压力是给予浆液在土层中渗透、扩散、劈裂及压实的能量，其大小决定着注浆效果的好坏和费用的高低。
本次注浆岩性属于弱风化裂隙岩石、无大裂隙但有层理的沉积岩，经按有关规定计算得到注浆容许压力为1~3MPa。
3.5 注浆次序在设计注浆孔的排列时，一般原则是从外围进行围、堵、截，内部进行填、压，以获得良好的注浆效果。
本段注浆顺序为：整体注浆时先外围后内部，并采取隔孔注浆方式；分段注浆先注沟侧周边孔，后注山侧周边孔。
每孔又采取分节注浆的方式，每次注浆结束后及时清孔，以便保证下次顺利压注。
注浆结束标准以注浆终压和注浆量进行综合判定。
4 注浆效果分析4.1 数值模拟计算分析4.1.1 计算模型及施工过程模拟(1) 计算模型计算模拟采用ANSYS大型通用有限元软件，计算模型中用隧道与地层共同作用的受力模式模拟分析隧道结构的受力与变形，用四节点等参平面实体单元(PLANE42)模拟围岩(包括注浆段)；用二节点等参平面梁单元(BEAM3)模拟初期支护结构(其模量为格栅钢架和喷射混凝土的综合模量，即将喷射混凝土的模量提高到 1.2倍)，用四节点等参平面实体单元(PLANE42)模拟二次衬砌，锚杆未作模拟即视锚杆对围岩的加固作用与施工扰动对围岩的破坏相抵。
在计算过程中假定：①岩体的变形是各向同性的；②隧道的受力和变形是平面应变问题。
(2) 施工步骤由于计算重在分析注浆效果，所以计算分析采用全断面开挖，开挖后假定洞周围岩释放40%应力，施作初期支护后释放40%应力，施作二次衬砌后再释放20%应力。
整个模拟过程分为4个载荷步完成。
具体步骤如下：①计算模型的初始应力；②全断面开挖；③激活初期支护结构；④激活二次衬砌。
注浆段的模拟采用在计算过程中变换材料属性的方法实现。
4.1.2 材料计算参数选取有限元数值分析中，隧道围岩材料特性按均质弹塑性体考虑，材料力学特性假定遵循Drucker-Prager屈服准则，当材料进入塑性状态后，其应力应变关系由塑性理论中的增量法求解。
衬砌材料因其力学特性远较V级围岩好，计算中视为弹性体。
2种材料的物理力学参数见表2。
表2 围岩与结构的物理力学参数4.1.3 计算结果分析(1) 初期支护计算结果分析图3，4分别为注浆前后初期支护的弯矩和轴力图。
从图3可以看出：注浆前后，初期支护在埋深较大一侧拱脚处负弯矩值最大，未注浆时最大负弯矩值达14948N·m；注浆之后弯矩值降为7535N·m，减小了近一半。
初期支护在埋深较大一侧仰拱靠近拱脚处正弯矩值最大，未注浆时最大正弯矩值达10674N·m；注浆后最大正弯矩值降为4761N·m，减小了一半以上。
从初期支护弯矩值在注浆前后的变化可以看出注浆增加了围岩的强度，改善了其成拱作用，从而大大减小了初期支护的受力。
从图4可以看出：注浆前后，初期支护在埋深较小一侧拱腰处轴向压力值最大，未注浆时最大值达842084N；注浆后最大值降为771612N，减小了近10%，另外，未注浆时，仰拱两侧的轴向压力也较大，注浆后该部位轴向压力明显减小。
注浆前初期支护在埋深较大一侧拱脚处轴向拉力值最大，达443208N；注浆后初期支护仅在仰拱中央出现较小的拉力，而注浆前轴力最大的部位由拉力变为压力，受力特征明显改善。
从初期支护的轴力值在注浆前后的变化可以看出注浆加固围岩后，初期支护轴向压力减小幅度虽然不大，仅10%左右，但轴向拉力却大大减小，这使得抗压能力远大于抗拉能力的支护结构整体受力特征得到很善。
(2)二次衬砌计算结果分析表3列出了注浆前后二次衬砌所受最大拉、压应力值。
从表3可以看出：注浆前后，二次衬砌拉应力最大值均出现在拱顶内侧，未注浆时最大值达2.26MPa，该值已超过混凝土的极限抗拉强度；注浆后最大值降为0.91MPa，减小了近60%。
注浆前后，二次衬砌压应力最大值均出现在拱脚内侧，未注浆时最大值达15.30MPa，该值也接近混凝土的极限抗压强度；注浆后最大值降为9.64MPa，减小了近36%。
从二次衬砌拉、压应力值在注浆前后的变化可以看出：注浆加固围岩后，二次衬砌拉应力大大减小，另外，压应力值也有较大幅度降低，二次衬砌整体受力特征得到很大改善，注浆效果非常明显。
图3 初期支护弯矩图(单位：N·m)图4 初期支护轴力图(单位：N)表3 二次衬砌受力分析比较表4.2 现场实测分析4.2.1 钻芯取样为了验证注浆对围岩特征的改善情况，对注浆区域进行钻芯取样，钻芯取样图如图5所示。
并对取样岩芯进行结石率和抗压强度测试。
试验结果表明：岩体的结石率达到了96.5%，符合有关规范要求，岩体的结石率必须达到95%以上的要求；岩体28d平均抗压强度达到了9.7MPa，符合规范28d极限抗压强度不低于5.8MPa要求。
图5 注浆后钻芯取样4.2.2 掌子面状况图6，7分别为注浆段和相邻未注浆段围岩开挖后的掌子面。
可以看出：注浆段开挖后掌子面滴水情况基本不明显，而相邻未注浆段围岩开挖后掌子面甚至出现了涌水情况，注浆止水效果明显。
另外，现场观察还发现注浆浆液结石体，围岩的完整程度得到明显改善。
图6 注浆后掌子面状况图7 相邻未注浆段围岩涌水4.2.3 净空收敛与拱顶下沉为了分析注浆效果，还在现场选取典型断面进行了净空收敛与拱顶下沉监控量测，测点布置如图8所示。