详细内容：

       1、工程概况

　　某越穿长江隧道主要是由南、北两岸竖井和中间隧道组成。其中南岸竖井深35.50m，北岸竖井深67.55m，穿越隧道长约2700m。竖井上部采用沉井法施工，下部采用矿山法施工，竖井间穿越隧道北段采用矿山法，南段采用盾构法施工。

　　淹井事故发生在北岸竖井，该竖井主要穿越的地层自上而下依次为：粉质粘土，粉砂，细砂角砾，全、强风化带、中风化带及微风化带绿泥石质板岩，地下水水位高,埋深仅1.7m；沉井设计进入基岩2.0m，由于地质误差及设计自重不够，采取多种措施后仍未沉入基岩，刃脚落在距基岩0.3m的细砂夹角砾层中，即采用水下砼封底，帷幕注浆通过。注浆完成后，由于施工方法不当，开挖过程中刃脚下发生涌水、涌砂，造成淹井事故，涌砂高度15m，涌水深度16.7m，合计高度31.7m（见图1）。

图1 沉井淹井及地层结构示意图

　　先在地表进行深孔注浆，填充由于涌砂造成的地层空隙封堵地下水补给通道，然后进行井内抽水，在井内打设注浆花管进行注浆开挖，注浆及开挖共分三次进行，具体见施工步骤流程图：

该处理方案的关键是地表深孔注浆与井内挤压固结注浆。

4、注浆设计

4.1 注浆参数

　　根据工程地质及水文地质情况，给合工程类比，确定注浆参数如表1所示：

表1 竖井内及地表注浆参数

4.2 注浆孔布设

　　地表及沉井内注浆孔位布置如图2～图4所示。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1-1 截面

图2 地表深孔及竖井内第一循环注浆孔布置图

图3 竖井内第二循环注浆孔位布置剖面图

图4 竖井第三循环注浆孔布置图

　　注浆材料采用普通水泥浆、普通水泥—水玻璃双液浆，超细水泥浆，超细水泥—水玻璃双液浆，从而达到细砂层均匀扩散固结，可控域注浆和快速施工目的。

　　（1）原材料

　　水泥：PO32.5R普通硅酸盐水泥，

　　超细水泥：粒径20μm、标号32.5R ，

　　水玻璃：模数2.4～3.0，浓度42Be′，

　　（2）浆液配比

　　普通水泥浆：水灰比1:1；

　　超细水泥单液浆：水灰比2:1～1.5:1；

　　水泥—水玻璃双液浆：水泥浆水灰比1:1，水玻璃浓度30～35Be′，水泥—水玻璃浆液体积比1:1～1:0.3。

　　超细水泥—水玻璃双液浆：超细水泥浆水灰比2:1，水玻璃浓度30～35Be′，水泥—水玻璃浆液体积比1:1～1:0.5。

5、注浆施工

5.1 注浆施工工艺流程

　　注浆施工工艺流程如图5所示

图5 注浆施工工艺流程图

　　（1）注浆站布置：井内因场地狭小，将注浆泵、搅拌机等设备布置在地面，大部分注浆人员在地面操作，以减少井下钻孔和注浆相互干扰，提高工作效率。

　　（2）封闭工作面：砂层表面用C20砼封闭30cm，并对工作面上的裂隙进行封堵，以免浆液从裂隙泄漏。

　　（3）根据预计的注浆量，检查注浆材料数量能否满足连续注浆要求，如不能保证连续注浆要求，则要等补足数量后才能注浆。

　　（1）注浆管加工如图6所示：

图6 注浆花管加工示意图

　　（2）地表注浆管安装

　　竖井地表注浆钻孔属于深孔注浆，须采用轻型地质钻机钻孔，垂直向下钻孔，开孔直径φ55。然后在注浆管末段用棉纱缠成纺锤形，用钻机将注浆管旋转顶入注浆孔中，边顶入边焊接至设计深度，然后用速凝水泥砂浆抹平孔口。

　　（3）井内注浆管安装

　　注浆管末段用棉纱缠成纺锤形，用风镐或重力撞击将注浆花管顶入注浆孔中，然后用速凝水泥砂浆抹平孔口。

　　（4）安装止浆阀

　　在止浆阀是通过同直径的球阀跟注浆管连接或加工变径接头跟球阀、注浆管相连接。

　　注浆管安设完毕后，要对钻孔进行压水检查，压水试验压力一般为设计注浆压力的1.2倍。以检查各注浆机具的密封性和完好性，判断空隙率，调整注浆参数。

　　（1）地表注浆先注涌水侧，以单液水泥浆为主，双液浆为辅；井内沿直径方向两个孔同时钻孔注浆，以双液浆为主。作好注浆记录，将每个孔的注浆时间、注浆压力、注浆量详细记录下来。

　　（2）注浆压力的控制

　　时刻观察注浆压力的变化，当压力达到设计值并延时10min后，关闭进浆阀开泄浆阀减压，结束注浆。

　　（3）注浆泵流量的控制

　　注浆泵初始流量通过调整注浆泵的运行速度来控制。

　　（4）凝胶时间的控制

　　通过变换水泥浆浓度，可以调整双液浆的凝胶时间，为保证胶凝时间的准确，须经常对浆液浓度、流量进行测试，同时在泄浆口测定混合后双液浆的凝胶时间，避免异常情况发生。

　　对注浆效果的分析评价采取了以下三种方法。

　　（1）分析法

　　注浆结束后，汇总各孔注浆量，通过对地层填充率的反算分析，地层中空隙中浆液的填充率达92%，。

　　（2）钻检查孔法

　　检查孔出水量0.1 l/min·m，小于设计值：0.2l/min·m。

　　（3）压水试验法

　　对检查孔进行注水试验，在P=1MPa时，地层吸水量1.2l/min·m，小于设计值2～5l/min·m。井筒外注浆后，抽干井筒内涌水时，并无水继续涌出，井内注浆开挖时，亦无涌水涌砂现象，注浆达到了预期的效果。

　　（1）注浆过程中对附近范围内的地表进行沉降隆起监控量测，随时调整注浆参数防止沉井开裂及地表隆沉影响井架使用安全。

　　（2）确保钻孔深度和角度，做好钻孔记录，为保证注浆效果奠定基础；

　　（3）严格按照技术交底作业，按照注浆工艺流程施工，做好注浆记录确保孔口管与管壁之间封闭密实，防止孔口处跑浆；注浆开始时宜采用小流量以免堵塞浆液渗透通道，注浆结束标准必须达到设计要求注浆压力或注浆量，确保注浆质量。

　　（4）注浆结束后，应综合分析钻孔注浆记录，并在出水量较大或注浆薄弱处打检查孔，检查注浆效果，如不能满足要求，则要补注。

　　（5）注双液浆时，注浆压力突然升高，应停止水玻璃注浆泵，只注入水泥浆或清水，待泵压恢复正常时，再进行双液注浆。

　　（6）当进浆量很大，压力长时间不升高，则应调整浆液浓度及配合比，缩短凝胶时间，进行小泵量、低压力注浆，以使浆液在岩层裂隙中有相对停留的时间，以便凝胶；有时也可以间歇注浆，但停注时间不能超过浆液凝胶时间；当需停止时间较长，则先停水玻璃泵，再停水泥浆泵，使水泥浆冲出管路，防止堵管。

　　（7）当发生跑浆时，则应缩短浆液的凝胶时间，进行小泵量、低压力注浆，以使浆液快速凝固，堵塞裂隙。

6、开挖施工

6.1 井筒内开挖

　　井筒内由人工开挖，经吊桶提升至地面。开挖时先挖中间，再挖周边，使开挖面成锅底形，使少量水汇积于锅底，以方便施工。在第二次封底及井底注浆完成后，向下打4根5m长的探水管进行探水，渗水量较小，向下开挖3.5m。

　　在涌水涌砂前，井底东南侧已完成立拱喷砼（进入基岩），西北侧也已开挖完成未支护。在进行井底开挖时，将西北侧分为三部分，每部分立一节钢架，同时将前三榀格栅架间距由原来的0.5m变为0.25m。每部分开挖后，立即挂钢筋网并进行初喷，初喷完成后立即架设钢架并复喷至设计厚度。开挖顺序见下图7。进入基岩后，按设计0.75m/榀架设。

图7 西北侧开挖支护顺序图

　　开挖前在井底准备了若干砂袋和排水设施，一旦发生涌水、涌砂，及时用砂袋封挡，并及时抽排水。

　　开挖严格分层分块，井底开挖严禁放炮，应用风镐或静态膨胀预裂爆破，快速开挖，并及时素喷5cm厚C20砼，再安装好拱架，迅速喷浆至设计厚度。

　　实践证明：在其他施工条件不允许的情况下，采用注浆技术处理涌水、涌砂淹井事故是有效可行的。其不仅投入设备小、少，还能节约造价，缩短处理工期，达到事半功倍的效果，为今后类似工程提供借鉴。

参考文献

1. 崔云龙.简明建井工程手册.北京：煤炭工业出版社，2003

2. 杜嘉鸿等.地下建筑注浆工程简明手册.北京.科学出版社，1992

3. 程骁.张凤祥.土建注浆与施工与效果检测.上海.同济大学出版社，1998