摘要：在冻融条件下的隧道工程，容易产生岩体冻融破坏和混凝土冻融破坏的不良影响，要求我们在分析这种条件隧道不良影响的基础上，分析注浆施工的技术难点，并研讨具体的注浆施工方法，这也正是本文研究的重点所在。
关键词：冻融条件，隧道工程，注浆施工
一、冻融条件下隧道工程的不良影响及注浆技术难点
冻融条件下的隧道工程，具有各种冻融破坏影响，而为了控制冻融破坏，应用注浆技术加固岩体和混凝土，但由于施工条件复杂，给注浆技术应用带来一定的难度。
（一）不良影响分析
在严寒区域，冻融条件下的隧道容易产生各种病害，这些病害的不良影响，最为突出的表现为岩体冻融破坏和混凝土冻融破坏。
（1）岩体冻融破坏。隧道岩体存在裂隙，一般情况下，岩体中的岩石具有抵抗裂隙微量水冻结成冰后的冻胀力，但一旦裂隙扩大，而且温度在2℃之下，裂隙中的水冻结成冰后，会逐渐撑开裂隙，进而诱发新的裂缝，最终导致岩体遭到彻底破坏。
（2）混凝土冻融破坏。隧道工程所使用混凝土的水泥砂浆和粗骨料，本身存在大量的毛细孔体，在混凝土凝固后，这些毛细孔体会互相连通，给游离水预留了渗入的空间。滞留于毛细孔的游离水，在冻融条件下凝结成冰，产生的膨胀力与孔壁的约束力抗衡，从而引起混凝土内部结构的破坏。
（二）注浆技术难点
为消除冻融条件隧道工程的不良影响，工程需要借助注浆技术，但由于施工期间存在大量的不确定性因素，影响注浆技术的有效应用。其注浆技术难点可归结为：
（1）冻融圈和冻胀力的影响。长期处于冻融条件的隧道围岩，衬砌结构背后的冻土会有交替的冻融圈，祈祷保护衬砌的作用。注浆技术在这种条件下应用，需要严格控制隧道内的温度，否则无法确保注浆技术的顺利应用。
（2）隔热保温层的影响。钻爆开挖的隧道，需要借助锚喷支护的方法，减少冻土开挖的暴露时间，以及保持围岩的稳定性，但锚固支护技术必须紧密结合围岩的级别，并增设隔热保温层。而注浆施工要求验算衬砌的冻胀力，隔热保温层的增设，恰恰成为注浆施工的"绊脚石"。
（3）温度场的影响。隧道贯通后，气温变化影响围岩温度场，另外渗漏水对温度场的变化，也有不同程度影响，而注浆施工，要求适应不同的温度场，以便采取合适的注浆技术。
二、冻融条件下隧道工程注浆施工的建议措施
基于冻融条件下隧道工程的不良影响和注浆技术难点，注浆施工时，要求保护冻融圈，并尽量减少对冻土的影响。
（一）注浆材料选择
注浆材料的选择，是注浆施工成败的关键，对于注浆材料的选用，需要综合考虑冻融条件下的可操作性。其中包括水泥系列注浆材料和聚氨酯系列注浆材料：
（1）水泥系列注浆材料。隧道的围岩堵水和衬砌间回填，需要利用水泥系列的注浆材料，对这些材料的选用，必须综合考虑材料的流动性。在洞内-3℃环境温度下，对配比W/C：0.75水泥浆液在不同时间的流动直径进行试验，表明环境温度对浆液流动性的影响很大，其中水泥的颗粒越细，搅拌后产生的水化热现象越明显。
（2）聚氨酯系列注浆材料。这种材料的性能，体现为粘度和胶凝时间两个方面，适用于衬砌结构缝隙的防水施工。通过取样试验，了解油溶性聚氨酯的抗渗能力、收缩率、断裂伸长率、抗压强度、粘结强度、抗折强度和脆点，最终确定泡沫被压缩40%压强为最佳抗压强度，聚氨酯系列注浆材料需要达到该性能标准。
（二）注浆技术应用
在保证所采用注浆材料性能达标的基础上，综合性应用围岩防水注浆技术、衬砌结构防水注浆技术、一二衬砌间回填注浆技术等。
（1）围岩防水注浆技术。利用风钻沿着边墙的垂直方向钻孔，适宜孔深为3m，并用锚固剂等封堵孔口。注浆材料以人工拌和的方式，将水灰比控制在0.7：1内，注浆时需要按照注浆的工序，在确保堵水效果可行后，结合环境和浆液的温度注浆。如果属于低温冻融条件，在注浆的同时需要压水，以免出现吸水困难的现象。至于浆液的初凝时间，主要受到速凝剂掺量的影响，一旦初凝时间过短，则会出现堵管现象，因此要求控制好浆液搅拌的时间，以便保证浆液顺利注入围岩。
（2）衬砌结构防水注浆技术。首先是低温条件下注浆材料加热温度的确定，可在隧道内选择没有存在漏水现象的纵向缝隙，然后在缝隙上打上33m深的钻孔，再将加热到20℃的注浆材料注入每个钻孔；其次是纵向施工缝注浆参数的确定，在注浆压力提高前提下，观察裂缝漏浆情况，在裂缝流浆后，迅速将缝隙封堵，然后确定宽度在1mm以上环向裂缝的注浆孔间距和压力，以便以组次的方式，确定适宜的环向裂缝注浆参数；再次是环向缝的封缝，在环向缝隙的两边位置钻孔，再用水冲洗裂缝，然后以大于2m的规格封堵裂缝，期间要求控制注浆孔的孔流量和孔流速度，如果孔位置的流浆恒定，且封缝没有被破坏，表示封堵效果良好。以上的衬砌结构防水注浆，要求保持压水通畅，并根据纵向缝的特点，选择性应用处理的方法，譬如纵缝出水量大，则可用R-6双快封缝材料将出水段纵缝堵住，而如果钻孔周围存在裂隙，则可用R-6封堵出水部位，再按照第一次注浆标准、补注标准等，控制浆液的加热温度、孔间距、适宜注浆压力等。
（3）一、二次衬砌间回填注浆技术。由于受到施工工艺的影响，冻融条件下的隧道进行一、二次衬砌间，需要设置保温层，即将双层防水板设置于衬砌间。为了减少回填注浆的难度，需要通过钻孔孔深的确定，利用掺入抗裂膨胀剂的水泥，对拱顶、拱脚、边墙等部位进行注浆。在注浆期间，一方面需要检查保温层内部是否存在空洞，以保持浆液良好的流动量，另一方面是控制注浆压力，其理论最佳压力为0.6-0.8Mpa，并检查泄水孔和环向缝等位置是否存在漏浆现象，如有则需停止注浆，在浆液凝固后再继续补充注浆。至于注浆结束的时间，则以终压0.8Mpa为准，在稳压后即可停止注浆。除此之外，为了更加有效地控制两次衬砌间的回填注浆质量，可依次在一序孔内和二序孔内注入普通水泥砂浆、超细水泥砂浆，但要求兼顾每个单孔的注浆量与衬砌间隙的正比对应关系，这样才能控制好间隙的贯通性，这对于注浆量的控制等，均有明显的辅助性效果。
（三）其他施工技术要点
在注浆的同时，必须考虑岩体的稳固性，建议以喷锚支护和护拱的方式，其中喷锚支护要求按照设计规范加工钢筋网，而且要检查喷面是否有松动的岩块，然后以分区喷射的方式作业，但需要选择喷射混凝土合适的配合比和检查施工机械是否正常；护拱施工，拱架加工的尺寸要准确，尤其是搭接长度和对称焊接，要确保连接孔位的准确，模板则要保持适当的间距，以及混凝土浇筑的连续性，同时采取覆盖浇水的方式养护，直到拆模工作结束，都需要安排专人负责。
三、结束语
综上所述，冻融条件下的隧道工程，具有各种冻融破坏影响，而为了控制冻融破坏，应用注浆技术加固岩体和混凝土，但由于施工条件复杂，给注浆技术应用带来一定的难度。因此要求在注浆施工时，保护好冻融圈和减少对冻土的影响，并在保证所采用注浆材料性能达标的基础上，综合性应用围岩防水注浆技术、衬砌结构防水注浆技术、一二衬砌间回填注浆技术等。
参考文献
[1]马超超，吉哲，许鹏.寒冷地区隧道冻融影响分析[J].公路隧道，2012，（4）：19-22.
[2]张慧梅，杨更社，刘慧.冻融环境下岩体隧道水热耦合模型及数值分析[J].西安科技大学学报，2009，（3）：305-309.