注浆加固及开挖支护 注浆加固及开挖支护
当正洞超前导坑开挖至破碎段时，出现了涌水、流砂、流泥。鉴于此隧道为主要控制工程，经研究，将原超前导坑由左中线移至右边墙边，欲绕过该破碎段。强行开挖10m，采用木排架支撑，由于岩石破碎和涌水，加上已施工过的导坑木排架支撑变形，因此无法继续进行正常施工。经研究讨论，决定先采用注浆法将破碎岩体加固，采取微台阶法对原导坑扩大开挖。断面分上、下两部开挖施工。
（1）注浆加固
结合施工现场的机械设备，综合考虑施工条件和工程造价，决定采用超前小导管预注浆加固破碎岩层，同时小导管按管棚施工要求布设，起超前管棚作用。
1）注浆材料。根据地质情况，注浆材料采用普通水泥-水玻璃双液浆，浆液配比为：水泥浆水灰比1∶1、水泥浆与水玻璃体积比1∶1、水玻璃浓度35Be′、缓凝剂掺量1.9%。浆液凝胶时间51sec。
2）注浆参数。
①浆液扩散半径。通过试验，普通水泥-水玻璃双液浆在破碎段岩层中扩散距离为1.1 m。
根据排管参数和加固层厚度，可推算出理论公式：
地下工程注浆技术
式中：L为注浆管有效长度（m），取3.3 m；Lk为理论开挖长度（m），取1.8 m；α为注浆管外插角（°）；Rk为浆液有效扩散半径（m）；d为注浆孔间距（m），取0.8 m；E为加固层厚度（m），取1.2 m。
计算得：Rk＝0.58 m。
②注浆管长度、外插角
超前小导管选用长3.5 m、外径Φ51mm的焊接钢管加工制成，其中花管长2.5 m，外插角为15° ，超前小导管除作注浆管用外，同时又起到超前管棚作用。
③加固层厚度
加固层既要保证能采取爆破法开挖施工，同时又要从经济效益方面考虑。根据力学计算和以往的施工经验，加固厚度定为开挖轮廓线以外1.2 m。
④单孔注浆量
根据公式：
地下工程注浆技术
式中：Q为注浆量（m3）；R为扩散半径（m）；H为注浆段长（m）；n为地层裂隙度或空隙率，取40%；α为浆液填充率，取0.8；β为浆液损失率，取0.1。
计算出单孔注浆量Q＝0.67 m3。
3）注浆管布设。注浆管的布设如图10-19。
图10-19 注浆管布设图
（单位：cm）
图中○●均为超前小导管，其中●为水泥-水玻璃双液浆，○为不注浆，只起管棚作用；
锁脚锚杆注水泥-水玻璃双液浆
4）注浆效果检查。
①钻检查孔：采用钻机钻检查孔，检查孔位于两相邻注浆孔的中间和管棚管紧邻，外插角15°。将注浆加固后的钻机钻进速度和注浆前的钻进速度相对比来评定注浆加固效果。
②开挖后观察：注浆加固后开挖，无任何坍塌。由开挖面观察，浆液充填均匀，加固效果较好，测浆液扩散半径为0.6～0.8 m。
（2）爆破开挖
开挖采用微弱爆破法施工，每循环进尺选取0.6 m，现场爆破施工炮眼布置如图10-20 ，装药参数见表10-8。
图10-20 炮眼布置图
表10-8 装药参数表
（3）施工监测与反馈
为确保破碎段的安全顺利通过，必须随时掌握围岩和支护的动态状况，因此，必须对围岩进行施工监测。
1）量测项目及其测点的布置。根据现场的具体条件设施以及工期紧等特点，破碎段主要进行了净空收敛量测。
由于木排架的存在，量测结果应能如实地反映受力变形情况，因此，测点按图10-21布设。
2）量测频率及量测判断的基准值。根据实际工作中的经验，量测判断可以用弹塑性有限元数值分析的结果作为量测管理基准。量测频率可以根据净空收敛速率确定。表10-9为五指山隧道破碎段量测频率及控制基准。
表10-9 量测频率及控制基准
图10-21 测点布设图
3）量测资料的整理。经量测数据整理，图10-22 为DK500 ＋486 断面收敛-时间曲线，表10-10为DK500＋486断面收敛量测结果，表10-11为DK500＋486断面收敛变形-时间回归分析结果。
图10-22 DK500＋486断面收敛变化曲线
表10-10 DK500＋486断面收敛量测结果
表10-11 DK500＋486断面2-2′收敛变形-时间回归分析结果
利用帷幕注浆方法可以有效封堵煤矿水灾情况，以下为帷幕注浆堵水流程，帷幕注浆施工方法，帷幕注浆施工标准以及检验帷幕注浆施工是否合格。
开孔(孔口管安装)→钻孔→压水试验→钻孔清洗→注浆(制浆、调整水灰比、压力)→闭管封浆→拔管
帷幕正前方的封堵注浆
帷幕正前方帷幕预注浆的目的是确保帷幕后，巷道前方开挖不突水、二是形成下分段帷幕施工的止浆墙，(若下一段帷幕施工发现该止浆墙固结不理想，必须先补强，再帷幕施工)。
帷幕注浆施工方法
1.延工作走向布孔;
2.扩散半径为2.0m时，均匀布置4个孔;
3.在距孔底3米处设止浆塞，只对前端进行注浆。
帷幕注浆结束的标准
1.一般认为实际浆液注入量大于或接近设计计算的注入量; 2.注浆压力呈规律性增加，并达到注浆设计终压; 3.达到注浆终压时小吸浆为60~120l/min; 4.维持注浆终压和小吸浆量的时间为10~15分钟。 5.7注浆效果检验
注浆的目的就是在含水裂隙地层形成一个基本不透水的注浆帷幕，为掘进创造一个涌水较小的工作条件。通过对注浆施工技术资料的分析，水文地质条件的变化和巷道实际掘进观察分析来检查注浆效果及质量。
帷幕注浆压力的变化
在整个注浆过程中，以各孔各次注浆压力的变化来判断分析是否随着注浆孔数的增多，注浆压力越来越高，则说明岩层裂隙被充填堵实，注浆效果会较好。
帷幕注浆量的变化
随着注浆的过程，后期孔的注浆量比前期孔存在明显的减少，说明帷幕逐渐形成。
钻孔涌水量的变化
钻孔涌水量由大到小逐渐减少，接近或达到结束注浆的标准。
各孔注浆次数的变化
各孔注浆次数由多变小，可能达到一次到底，巷道含水层涌水量5m3/h，认为合格。
帷幕效果检验
帷幕效果检验是检查是否漏水，扩散半径是否达到要求的重要手段。效果检验根据钻孔布置情况，在两孔之间从新布孔施工至帷幕钻孔长度，观测是否有涌水情况，对施工相邻两个孔进行压水试验，注水压力若大于静水压，检验合格。必要时采用物探仪进行检查和分析。只有在达到注浆效果后再进行掘进施工。
判断帷幕注浆结束的标准按照以下步骤实施：
1.在已形成的帷幕圈内，均匀布置检验钻孔。同时应根据注浆时主要涌水点分布情况增加检验钻孔。结全本工程实际检验钻孔分别在两帮、顶、底造4个孔，每个点在两个注浆孔之间打一个帷幕设计深度的孔，检查是否漏水、若不漏水，再进形5MPa的压水测试，待20分钟，稳压不吃水，判定为合格，否则继续补孔注浆，直至达到要求。
2.工作面前方至少打两个8.0m左右的孔，观察是否穿水，对其中1个孔进行压水试验，看另一个孔是否出水。若另一个孔出水量与压入的水量一致，说明帷幕已形成。
3.注浆效果报测及掘进注浆段的效果
经工作面预注浆后，预计堵水效果能达90%以上，在掘进期间，现场应组织专人观测效果，包括注浆段的涌水量，浆液充填情况，地层裂隙发育情况，岩层的变化情况等，以便为下次注浆总结经验提供依据。
4.止浆墙的撤除，进行下一段帷幕注浆
若该段帷幕注浆达到效果后，说明该段注浆完成，则撤除止浆墙，重复上述要求，进行下一段帷幕注浆，直到整个含水层安全顺利的通过。
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注浆加固及开挖支护~
（1）方案确立
在探测到溶洞存在后，经过业主、设计、监理、施工各方讨论分析，认为针对该大型溶洞，宜按“超前长管棚支护、小导管注浆加强”方案进行施作，以达到“安全稳妥、防止突泥”的目的。
2002年2月4日～2月14日进行了大管棚钻孔及注浆施工。经采用大管棚施工、注浆充填加固后，2月18日开始试探性开挖，每循环进尺0.5 m。当开挖到PDK354＋255.8时，掌子面岩性为吴家坪组页岩，棕褐色，泥钙质胶结，块状构造，中～强风化，风化面呈铁锈色；节理裂隙发育，部分裂隙充填软塑状粘土，宽度5～20cm，岩体破碎。掌子面右下角已揭露出软塑状的泥，面积约0.5 m2，推测已进入溶洞体。11：00左右，在掌子面出碴将尽时，发现掌子面两榀拱架拱脚发生位移约1 m，当焊接仰拱时，右侧洞壁开始坍塌，随即拱架开始变形并在拱肩断裂，坍塌体约5 m3。坍塌后可观察到，在右边墙凹陷部有一径向裂缝，宽度5～15cm，未见充填物，有少量出水，裂隙面风化呈铁锈色，为构造裂隙；掌子面方向发育数条裂隙，最宽约20cm，经探测其长度大于5 m，裂隙面新鲜，推测由于开挖岩体产生塑性变形及坍塌引起。产生这样长的宽裂隙，同时也说明前方围岩节理裂隙极为发育，岩体疏松。
根据工程中出现的问题，立即进行了掌子面的封闭，并对后方10m范围内已开挖地段进行支护加固。随后在2月23日0：30进行PDK354＋255.8仰拱接腿施工时，平导掌子面右下角发生突泥现象。突泥位置在掌子面所堆积的沙袋与右侧边墙的结合部，在涌出十几立方米稍停，后复涌，同时将插入5 m长的锚杆涌出，整个过程约10min左右。涌出物为褐黄色淤泥质粘土，流塑，有臭味，未见夹碎石，未伴涌水现象，总涌泥量40m3左右，掌子面出水亦未有变化，水浑浊，仍为40～60m3/h。经分析，认为是由于溶洞内的水量变化及掌子面出水的水力作用，造成溶洞内充填物流失失稳。该突泥具有一定压力，在平导上部一定范围内都存在此流塑状充填物，且随时有继续突发的可能。
由于涌泥，前方已无法保证安全开挖施工，经参建四方方案论证，决定采取全断面超前预注浆施工，并扩大注浆加固范围，以达到“固泥堵水、安全施工”目的。
（2）后部加固
对已开挖的PDK354＋240～＋255段，采取型钢＋喷射混凝土进行初期支护；对已开挖的PDK354＋245～＋255泥岩段，进行小导管径向注浆加固，以达到稳固后方的目的。
1）径向注浆加固范围为开挖轮廓线外3 m。
2）径向注浆孔梅花型布置，开孔环向间距1 m，排距1 m，注浆孔垂直于开挖轮廓线布设。
3）注浆管布设完毕后，在注浆管周围喷射混凝土封闭，以防止注浆过程中跑浆，保证注浆效果；为保证注浆管的刚度，注浆管可靠近拱架布设，施作完成后，可采取与拱架焊接措施。
4）注浆管采用ϕ42mm焊接钢管加工制作，注浆管长3 m，其中花管长度2 m，在花管部分每间隔20cm梅花型布设ϕ4mm～ϕ6mm溢浆孔，注浆管前端加工成圆锥状并封死，管尾部分采用两道ϕ6mm圆型钢筋焊箍，其中一道用于连接注浆芯管，另一道绕上棉纱后用于止浆。
5）注浆孔采用风钻钻孔，成孔直径ϕ45mm，成孔后下入ϕ42mm注浆管，采取全孔一次性注浆方式进行注浆。
6）注浆材料采用普通水泥-水玻璃双液浆和普通水泥单液浆，以双液浆为主。双液浆配比为：水泥浆水灰比0.8∶1～1∶1、水泥浆与水玻璃体积比1∶1、水玻璃浓度35Be′。普通水泥单液浆浆液配比为：水灰比0.8∶1。
7）采用定压-定量相结合标准进行注浆控制，以定压注浆为主，注浆终压为2～3MPa；注浆量以单孔注浆量不超过5 m3为原则。
8）钻孔注浆顺序由PDK354＋245→＋255方向进行，采取间隔跳孔，实施挤密型注浆措施。
（3）超前大管棚
通过管棚进行注浆加固，一则增加管棚支护刚度，二则通过管棚注浆，加固管棚周围淤泥质粘土，形成连续密闭管棚喇叭桶形支护结构，避免或减少施工期间淤泥和岩溶水通过管棚间隙涌入开挖空间形成危害。大管棚安设及注浆施工自2002年2月4日开始，到2月14日结束，历经11天。大管棚安设及注浆施工工艺如下。
1）采用C20喷射混凝土封闭掌子面，封闭厚度50cm。
2）在开挖断面周边施作环向密排管棚。管棚采用直径Φ108mm、壁厚6mm的无缝钢管加工，每节长度3 m，外设Φ5mm～Φ10mm溢浆孔。管棚布设间距20cm，外插角3°，管棚长度根据钻孔状况以钻入硬岩2～3 m为原则。
3）注浆材料选用普通水泥-水玻璃双液浆，双液浆配比为：水泥浆水灰比0.8∶1～1∶1、水泥浆与水玻璃体积比1∶1、水玻璃浓度35Be′、缓凝剂掺量1%～3%。
（4）全断面超前预注浆
为确保溶洞区的安全施工，进行了全断面超前预注浆，加固范围为开挖面及开挖轮廓线外5～8 m。超前预注浆设计如图10-44。全断面超前预注浆施工自2002年2月28日开始，到3月23日结束，历经24天。全断面超前预注浆施工工艺如下。
图10-44 全断面超前预注浆设计图
（单位：cm）
1）止浆墙采用C20模筑混凝土，厚度80cm，施做止浆墙时，将涌水由孔口管排出，以确保混凝土及注浆施工质量。
2）注浆孔采用MKD-5S钻机成孔，钻孔后应安设ϕ108mm 孔口管，孔口管长度2m；当无法安设孔口管时，采用水囊式止浆塞进行注浆施工。
3）钻孔深度以达到钻入岩层2～3 m为原则。
4）根据注浆堵水要求，注浆材料选择采用普通水泥-水玻璃双液浆。水泥-水玻璃双液浆配比为：水泥浆水灰比0.8∶1～1∶1、水泥浆与水玻璃体积比1∶1、水玻璃浓度35Be′、缓凝剂掺量0～2%。浆液凝胶时间控制在30sec～3min，凝胶时间可根据现场施工情况进行调整。
5）注浆施工顺序基本上按以下两个原则进行。
①发散-约束型注浆。即注浆按C圈→A圈→B圈原则进行。首先对C圈、A圈实施发散型注浆，之后对B圈进行约束型注浆，从而达到扩散-挤密的目的。
②充分考虑水源影响因素，按由下到上、由左到右的注浆顺序进行。
6）注浆工艺采取前进式分段注浆，注浆步距5 m。
7）注浆结束标准以定压为主，注浆终压为水压＋2～3MPa，当注浆过程中长时间压力不上升时，应缩短浆液的凝胶时间，并采取间歇注浆措施，同时控制注浆量。
8）特殊情况处理。
①在设计中注浆量按24 m3/段进行控制。在前期2002年2月28日～3月4日采取了设计的注浆量进行注浆施工。在3月4日注浆施工过程中出现了从左侧拱腰部位和右侧拱顶部位大量涌水、涌泥现象。经分析认为可能是底板注浆施工时将底部较大的过水通道严重堵塞所致。这在随后的A8钻孔注浆施工过程中得到了验证。因而在后期注浆施工中，对底部采用12 m3/段的注浆量控制标准，在底部以上部位采取了左侧12 m3/段，右侧24 m3/段的注浆量控制原则。
②在钻孔注浆施工中，A1、B7、A12 孔出现了钻孔中涌水、涌泥现象。采取了科研所专利技术TSS单向袖阀式注浆管进行后退式分段注浆方式进行注浆施工，取得了较好的注浆效果。
（5）小导管超前支护
超前预注浆完成后，在进行开挖施工前，应对注浆不足部位或注浆盲区进行小导管补充注浆。
1）注浆管长6 m，采用每节长2 m的ϕ42mm焊接钢管丝扣连接。注浆管前端加工成圆锥状并封死。花管部分长3 m，在花管段上间隔30cm，按梅花型布设ϕ4mm～ϕ6mm的溢浆孔。管尾部分采用两道ϕ6mm的圆形钢筋焊箍，其中一道用于连接注浆芯管，另一道绕上棉纱后用于止浆。
2）注浆材料采用普通水泥-水玻璃双液浆，浆液配比为：水泥浆水灰比0.8∶1～1∶1、水泥浆与水玻璃体积比1∶1、水玻璃浓度35Be′、缓凝剂掺量为0～2%，浆液凝胶时间为30sec～3min。
3）注浆结束标准采用定压定量相结合原则，注浆终压为2～3MPa，单孔注浆量为0.2～0.3 m3。
（1）施工方案
1）2#溶洞特点。经过多次会议论证，与会专家一致认为圆梁山隧道2#溶洞是圆梁山隧道溶洞施工难题中的“难中之难”，被称为“国内外罕见，极具挑战性的难题”。2#溶洞究竟难在什么地方？这和2#溶洞的特征是相联系的。
①充填介质为粉细砂层。粉细砂层颗粒小，常规的注浆材料难以注入，目前，世界上尚没有对粉细砂层十分成功的施工经验可以借鉴。
②水量大。在溶洞正洞下导坑探孔时，探水孔最大涌水量为860m3/h，下导坑施工完成后曾出现过高达69000m3/h的特大涌水，储量如此丰富的水和地下暗河沟通，从而使粉细砂层施工难上加难。
③水压高。在该溶洞下导坑超前探测时，由钻孔内射出水流约30m，高水压将地质钻机钻杆顶出近8 m，并使钻机淹没。经对该溶洞进行水压监测，在有动水的条件下，水压力值仍高达2.73MPa，在如此高的水压下修建隧道，这在世界隧道修建史上十分罕见，为中国先例。高压力水的存在，将极易使注浆的薄弱环节被水压力击穿，使注浆浆团崩溃，形成冲击性破坏。
④开挖断面大。为满足全抗水压二次衬砌要求，正洞设计断面面积超过100m2，在如此大的开挖断面条件下，应确保溶洞施工万无一失，否则一旦注浆加固效果不好，造成大量涌水、涌砂，后果将不堪设想，必定将会是灾难性的损失。
⑤工作量大、工期紧。2#溶洞规模大，施工治理需投入大量的人力、物力和财力，而圆梁山隧道的工期又迫在眉睫，这也势必加大了2#溶洞的施工难度。
2）总体施工方案。针对2#溶洞，经多次专家会议方案论证，均认为该溶洞能否打穿是关系到“圆梁山隧道能否打通，渝怀铁路能否运营”的首要问题，因而应采取最为稳妥的施工方案。经对注浆方案和冷冻方案进行比选，均认为在高压动水条件下采取冷冻方案可靠性不高，因而确定了采取以“泄水洞泄水降压和全断面帷幕注浆”为主的“排堵相结合”方案。同时，考虑到圆梁山隧道的工期紧张，为满足工期要求，应采取迂回导坑措施，尽早实现该溶洞的“两端夹击”。如图10-58 ，2#溶洞施工总体方案为“施工泄水洞实现泄水降压；泄水洞安设泄水阀实现定量排放；施工迂回导坑形成溶洞两端夹击；顶水注浆封堵大型岩溶管道；全断面超前帷幕注浆加固砂体；超前大管棚实现刚性支护；CRD分步开挖稳扎稳打”。具体方案实施程序为：1#泄水洞→迂回导坑→2#泄水洞→顶水注浆→全断面超前帷幕注浆→大管棚施工→大管棚注浆→超前小导管支护→超前小导管注浆→CRD开挖支护→径向注浆→泄水洞、迂回导坑封堵。
（2）泄水洞
由于圆梁山隧道水压高，注浆施工难度大，并且高水压力极易击穿注浆的薄弱环节，为此，必须施工泄水洞进行“泄水降压”。考虑到该溶洞范围大，为彻底达到泄水目的，分别从正、反两个方向施工泄水洞，以达到最佳泄水目的，如图10-72 ，从六通位置施工1#泄水洞，从平导位置施工2#泄水洞。泄水洞断面1.8 m×1.8 m，泄水洞施工到溶洞边缘，达到泄水目的后停止。泄水洞施工完成后，安设7 根ϕ150mm泄水管，施作3 m厚C20混凝土止浆岩墙，达到泄水的“限量可控”。在注浆施工过程中，泄水管一般处于正常排水状态，一旦出现泄水洞跑浆，应首先调整注浆材料和浆液配比，如仍无效，应关闭泄水管，继续注浆，等注入的双液浆凝固后，重新打开泄水管。如泄水管有堵塞现象，则可采用钻机将泄水管扫通，使其保持正常泄水。正洞注浆完成后，将泄水洞止浆墙爆除，达到最大泄水降压目的，以保证正洞处于低压状态下开挖施工，确保施工安全。在2#溶洞施工完成后，采用浆砌片石封填泄水洞，并进行注浆填充加固，注浆材料采用普通水泥单液浆，水灰比为0.6∶1。
图10-58 2#溶洞总体施工方案示意图
（3）迂回导坑
2#溶洞规模大，施工难度大，若从单方向进行施工，工期难以保证。同时，针对高压动水砂层，注浆加固段越长，施工难度也越大，施工质量也难以保证，并且采取大管棚支护措施时，在高压动水粉细砂层并局部夹杂部分漂石的条件下，经现场多次试验，一次管棚支护长度难以超过20m，否则钻孔施工工期太长，施工质量也较难保证。因此，在经过多次地质探测及分析后，在正洞左侧距正洞50m处施工迂回导坑，通过迂回绕越2#溶洞，从而实现“两端夹击”处理溶洞。在2#溶洞施工完成后，采用片石封填迂回导坑，并进行注浆填充加固，注浆材料采用普通水泥单液浆，浆液配比为：水灰比0.6∶1。
（4）顶水注浆
待混凝土止浆墙强度达到设计强度后，对从下导坑DK354＋475位置引出的排水管实施顶水注浆，以减少地下水对施工的影响。顶水注浆注浆材料采用普通水泥单液浆、超细水泥单液浆、超细水泥-水玻璃双液浆和普通水泥-水玻璃双液浆。注浆材料选择顺序为先粗颗粒，后细颗粒，先注凝胶时间长的浆液，后注凝胶时间短的浆液。单液浆配比为：水灰比0.6∶1～0.8∶1；双液浆配比为：水泥浆水灰比0.6∶1～1∶1、水泥浆与水玻璃体积比1∶1～1∶0.3、水玻璃浓度32Be′。
（5）全断面超前预注浆
1）施工程序。正洞全断面超前预注浆按“两端夹击”方案进行设计与施工，即在正向DK354＋455和反向DK354＋494分别施作止浆墙，从溶洞两端对溶洞进行处理。根据现场施工条件及设备配置情况，为最大程度发挥资源配置能力，施工程序分“四步”：正向DK354＋455上部超前预注浆（图10-59）→反向DK354＋494下部超前预注浆（图10-60）→正向DK354＋455下部超前预注浆（图10-61）→反向DK354＋494上部检查及补注浆。
图10-59 正向上部超前预注浆方案图
（单位：cm）
图10-60 反向下部超前预注浆方案图
（单位：cm）
2）注浆材料。针对粉细砂层，超前预注浆综合采用普通水泥单液浆（简称C浆）、普通水泥-水玻璃双液浆（简称C-S浆）、超细水泥单液浆（简称MC浆）、超细水泥-水玻璃双液浆（简称MC-S浆）、HSC浆和TGRM浆（简称T浆）六种注浆材料，注浆材料配比如表10-22。
现场注浆施工中，应根据情况进行浆液种类和配比的选择及调整。圆梁山隧道2#溶洞现场注浆施工时，注浆材料选择程序如图10-62。
图10-61 正向下部超前预注浆方案图
（单位：cm）
表10-22 浆液配比参数表
3）注浆参数。注浆参数如表10-23。在现场注浆施工中，注浆参数根据实际情况进行动态调整。
4）钻孔注浆工艺。
①采用钻机开深2 m，直径ϕ135mm的钻孔，安设固结孔口管。
图10-62 注浆材料选择程序
表10-23 注浆参数表
②孔口管内钻设ϕ90mm注浆孔，钻穿止浆墙后2 m开始实施注浆作业。
③采取前进式分段注浆工艺进行钻孔注浆施工。粉细砂层每次注浆分段长度为1～2 m，即钻进1～2 m，注浆一次，注浆结束后再钻1～2 m进行注浆，依次循环，按设计钻深要求直到结束该孔注浆。
④若钻孔过程中遇到较大突涌水，则应立即停止钻孔进行注浆。
5）注浆顺序。注浆顺序按“分期分区、由外到内、由上到下、间隔跳孔”的原则进行。
6）注浆结束标准控制。
①单孔注浆结束标准：注浆过程中，压力逐渐上升，流量逐渐下降，当注浆压力达到6～9MPa时，流量小于5L/min，即可结束该孔注浆。
②全段结束标准：a.设计的所有注浆孔均达到注浆结束标准，无漏注现象。b.按总注浆孔的5%～10%设计检查孔，检查孔应无流砂，流水量＜1 m3/h。
7）效果检查与补孔注浆。注浆效果评定是决策开挖施工方案的依据。根据现场钻孔所揭示的地质状况，注浆结束后，可采取分析法、钻检查孔法（检查孔位置根据现场钻孔注浆实施情况确定）等方法进行注浆效果的检查评定，若达不到注浆效果应进行方案分析调整、补充设计和补孔注浆。
8）正向DK354＋455上部超前预注浆（施工程序的第一步）。考虑到开挖断面型式，正向DK354＋455上部注浆设计加固范围为：①开挖轮廓线内粉细砂层；②顶部及边墙开挖轮廓线外8m；③底部及边墙开挖轮廓线外3m。
对于底部开挖轮廓线外3～8m粉细砂层加固待该注浆设计完成后，向下进行工作间开挖，之后进行下部的设计和施工。正向DK354＋455上部超前预注浆设计如图10-63。
图10-63 DK354＋455上部钻孔注浆设计图
（单位：cm）
钻孔注浆施工自2003年8月13日开始到11月8日结束，共完成注浆孔123个，检查孔32个，在钻孔注浆过程中，多次在钻孔内发生涌水、涌砂现象。
9）反向DK354＋494下部超前预注浆及上部检查（施工程序的第二步和第四步）。
反向DK354＋494下部超前预注浆纵向加固段长20m，环向加固范围为：①下部开挖轮廓线内粉细砂层；②底部及边墙开挖轮廓线外8m。同时，在反向对上部进行检查。反向DK354＋494下部超前预注浆及上部检查注浆设计如图10-64。
图10-64 反向DK354＋494下部注浆及上部检查设计图
（单位：cm）
钻孔注浆施工自2003年10月14日开始到10月24日结束，注浆施工比较正常，施工过程中未发生大量的涌水、涌砂。
10）正向DK354＋455下部超前预注浆（施工程序的第三步）。
正向DK354＋455下部超前预注浆纵向加固段长25 m，环向加固范围为：①下部开挖轮廓线内粉细砂层；②底部及边墙开挖轮廓线外8 m。正向DK354＋455下部超前预注浆设计纵剖面如图10-65 ，横断面设计同图10-64。
钻孔注浆施工自2003年11月21日开始到12月14日结束。在钻孔注浆过程，注浆孔均未出现大的涌水，最大出水量只有1 m3/h，由这点来看，该溶洞的水源主要应该在隧道顶部。
图10-65 DK354＋455下部钻孔注浆孔布设纵剖面图
（单位：cm）
11）反向DK354＋494～＋483段上部钻孔补注浆（施工程序的第四步补充注浆）。
当反向开挖到DK354＋491时，顶部出现了较大的涌水、涌砂，于是立即重新封闭掌子面，对反向DK354＋494～＋483 段上部进行补充设计，通过超前预注浆加固开挖断面①、③部分及拱顶与泄水洞之间的松散破碎段，并通过采取顶水注浆使反向的流水从拱顶泄水洞排出。反向DK354 ＋494～＋483段上部钻孔补注浆设计如图10-66。
图10-66 DK354＋494～＋483段上部补注浆设计图
（单位：cm）
①为防止顶水注浆过程，反向水从底部涌出，在顶水注浆前应对正反向掌子面底部采用钢花管进行底部加固。钢花管长3～4 m，横向布设间距1 m，排距50cm，梅花型布设。注浆材料采用普通水泥-水玻璃双液浆，浆液配比为：水泥浆水灰比0.6∶1～1∶1、水泥浆与水玻璃体积比1∶0.8～1∶0.6、水玻璃浓度32Be′。注浆结束标准以定压为主，注浆终压3～4MPa。
②对出水管棚进行补注浆，注浆材料采用普通水泥-水玻璃双液浆，浆液配比同上。
③对DK354＋497～＋494段进行径向注浆加固。径向注浆采用ϕ42mm钢花管，管长3 m，注浆花管布设排距1.0m，环向间距1.0m，梅花型布置。注浆材料采用超细水泥单液浆，浆液配比为：水灰比0.6∶1～1∶1。注浆结束标准以定压为主，注浆终压力3～4MPa。
④止浆墙强度达到设计强度的75%后，对DK354＋494掌子面预埋的排水管实施顶水注浆，使水从顶部泄水洞排出。注浆材料采用 HSC 单液浆和普通水泥-水玻璃双液浆。HSC单液浆配比为：水灰比0.8∶1；普通水泥-水玻璃双液浆配比为：水泥浆水灰比0.6∶1～1∶1、水泥浆与水玻璃体积比1∶0.8～1∶0.6、水玻璃浓度32Be′。注浆结束标准以定压为主，注浆终压为3～4MPa。
⑤超前预注浆注浆段为DK354＋494～＋483，段长11 m，主要加固①、③部及拱顶与泄水洞之间的原注浆薄弱环节。
现场注浆施工自2004年2月6日开始到2月17日结束。在反向顶水注浆过程中，水曾由反向上部大量流出，对此，施工中采取了向水源处逐步逼近的注浆顺序，并通过调整双液浆凝胶时间以及间歇注浆技术，上部流水被完全堵住。同时，在反向注浆过程中，正向掌子面拱顶中部原正向止浆墙施作时预埋的输送管中有大量水涌出，涌水量约80m3/h。为了使正洞2#溶洞反向注浆更有针对性，且不影响正洞正常施工，于是在正向DK354＋472～＋480实施径向注浆，并在径向注浆结束后对该涌水管实施顶水注浆，使水从泄水洞排出。
（6）超前大管棚注浆预支护
在超前预注浆结束经检查符合要求后，通过预埋的导向管对周边进行钻孔，钻孔到设计深度后安设大管棚并进行注浆，以形成超前刚性支护体系。超前大管棚和超前注浆帷幕体系共同作用，以提高超前帷幕效果。如图10-81 ，在中心线以上部位布置双层大管棚，在中心线以下部位布置单层大管棚，大管棚采用外径ϕ108mm/ϕ75mm、壁厚8mm的无缝钢管加工，每节长2 m、3 m，布设时环向间距40cm，外插角1.5°。每节管棚钻设ϕ8mm单向阀溢浆孔4 个，施做成TSS模式。管棚布设完成后，对管棚进行全孔一次性注浆，注浆材料采用超细水泥单液浆或 HSC 单液浆。超细水泥单液浆配比为：水灰比0.6∶1～0.8∶1，HSC单液浆配比为：水灰比0.8∶1～1∶1。
（7）TSS管补充注浆
开挖前，在工作面周边施做ϕ42mm TSS管进行补充注浆，以弥补全断面帷幕注浆的盲区和不足之处，实现注浆施工的第二道保险措施。TSS管管长6 m，环向间距15cm，外插角15°，每2 m施做一个循环。注浆加固范围为开挖轮廓线外3 m。注浆材料采用超细水泥单液浆，浆液配比为：水灰比0.6∶1～0.8∶1。
（8）开挖支护
为确保2#溶洞施工安全，如图10-67 ，2#溶洞采取CRD工法进行开挖施工与支护。
图10-67 CRD开挖方案示意图
1）采用CRD工法进行开挖。初期支护结构采用I18型钢，每0.3 m设置一榀，网喷C25钢纤维混凝土。
2）二次衬砌结构按全水压进行设计，即按4.5MPa水压进行设计，设计型式为I18型钢混凝土，即在原来钢筋混凝土结构基础上，每0.5 m加入一圈I18型钢，形成拱圈结构，即“型钢混凝土结构”。混凝土标号为C40。这种结构在世界上尚属首次。
（9）径向注浆
在初期支护施工完成后，对初期支护背后进行回填注浆和径向注浆，解决开挖过程中引起的松驰区，实现注浆施工的第三道保险措施。径向注浆加固范围为开挖轮廓线外5 m，注浆孔梅花型布置，开孔环向间距60cm，纵向间距60cm。径向注浆采用 ϕ42mmTSS管注浆，注浆材料采用超细水泥单液浆，浆液配比为：水灰比0.6∶1～0.8∶1。
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