4.1 水泥灌浆
本工程设计灌浆压力6 MPa，为了确保工程安全，需要根据设计参数进行灌浆试验，以便确定灌浆参数。
根据本工程前期施工的具体情况，综合选定在引（1）1+566～1+606段进行绿泥石片岩水泥灌浆试验。灌浆试验段总长40m，共分两个灌浆试验区，每个试验区长20m。布置型式为：Ⅰ、Ⅱ试验区各布置10排孔，排距2m，每排20孔（边顶拱为15、16孔，底板为4、5孔），孔深入岩9m，钻孔沿隧洞中心按18°发散布孔。
试验区共布置了310个孔，水泥灌浆试验孔分段和试验压力见表4。
表4 水泥灌浆试验孔分段和试验压力
本次Ⅰ、Ⅱ灌浆试验区灌浆孔排距、灌浆压力、水灰比等灌浆参数相同，试验段围岩特性基本相同，主要对比数据是第1段灌浆同第2段灌浆之间待凝时间。其中试验Ⅰ区第1段灌浆同第2段灌浆之间待凝时间为7 d，试验Ⅱ区第1段灌浆同第2段灌浆之间待凝时间为1d。
具体施工程序为：钻孔→钻孔冲洗→压浆试验→第1段灌浆→待凝→钻孔→钻孔冲洗→压浆试验→第2段灌浆→转入下一孔钻灌。
水泥灌浆试验段主要成果见表5。
表5 水泥灌浆试验成果
水泥灌浆试验得到结论如下：
（1）试验区单位注入量随灌浆次序的增加呈现递减特性，灌后压浆检查单耗较灌前显著减小。
（2）灌后声波较灌前声波平均提高21.39%（Ⅰ区）和9.9%（Ⅱ区），且声波检测指标满足设计要求。
（3）绿泥石片岩洞段灌浆施工采用试验施工参数灌浆效果明显，说明本次灌浆试验所有的灌浆设计参数是合适的。第1段灌浆同第2段灌浆之间待凝时间最少可为1d。
（4）灌浆试验钻孔终孔孔径为56mm，小于设计要求的110mm，从灌浆试验灌浆效果综合分析，56mm的终孔孔径满足了设计要求。
（5）本次检测的1+566～1+606段的灌前变形模量值偏低，且测值全距较大，表明所测岩体破碎且不稳定；灌后变形模量值有所上升，灌浆效果明显，但仍不满足“灌后钻孔变形模量检查测试最小值不小于4.0GPa”的设计暂定要求。
（6）后续仍需采取合适的施工措施对绿泥石片岩进行进一步处理。
4.2 细水泥灌浆
为了更好地结合工程实际，绿泥石片岩洞段在普通水泥灌浆后，采用细水泥灌浆的方式进一步处理。
根据本工程前期施工的具体情况，综合选定在引（1）1+606～1+626段进行绿泥石片岩细水泥灌浆试验。灌浆试验段总长20m，边顶拱每环15、16个孔，孔排距2m，梅花形布置，孔深L=4m。
试验区共布置了155个孔，细水泥灌浆试验孔分段和试验压力见表6。
表6 细水泥灌浆试验孔分段和试验压力
具体施工程序为：钻孔→钻孔冲洗→孔口管安装→灌浆→转入下一孔钻灌。
试验段施工过程中未发生抬动、串冒浆、漏浆等特殊情况。
结合前期试验洞段普通水泥灌浆情况，该洞段水泥灌浆和细水泥灌浆前后对比分析见表7。
表7 绿泥石片岩水泥、细水泥灌浆试验段灌浆前后对比分析
细水泥灌浆试验得到结论如下：
（1）试验区Ⅰ序孔单耗为33.93 kg/m，Ⅱ序孔单耗为29.12 kg/m，递减14.2%。故细水泥灌浆单位注入量随灌浆次序的增加呈现递减规律，符合灌浆的一般规律。
（2）通过本次细水泥灌浆试验，可看出经过水泥灌浆对绿泥石片岩洞段大部分裂隙充填后，仍有少量微细裂隙需要细水泥灌浆进一步填充。
（3）细水泥灌浆过程中未产生衬砌抬动，且细水泥灌浆后围岩渗透性能、完整性、变形特征等指标均得到提升，说明设计的细水泥灌浆参数在绿泥石片岩洞段是合理的。(www.xing528.com)
（4）根据试验成果，细水泥灌浆灌后压水检查结果不能满足原设计压水检查标准，但通过综合其他灌后检查数据可说明细水泥灌浆灌后效果良好。
4.3 化学灌浆
环氧浆液具有强度高（本体抗压强度不小于40～60 MPa）、渗透流动性好、操作时间长等特点，室内试验显示环氧浆液对绿泥石片岩微裂隙的充填以及岩块之间的黏结性能较好，有很好的防渗加固性能。因此在水泥灌浆后，现场进行了化学灌浆试验。
根据本工程前期施工的具体情况，综合选定在引（1）1+586～1+606段进行绿泥石片岩段化学灌浆试验。
灌浆试验段总长20m，共分两个灌浆试验区段（即HⅠ区、HⅡ区），各个区段具体钻孔布置形式见表8。本次化学灌浆试验先在已施工完毕的边顶拱水泥固结灌浆区域进行。
表8 试验区段钻孔布置形式表
注 1.HⅠ区为在水泥固结灌浆原孔施工化学灌浆孔区，排距2.0m，HⅡ区在水泥固结灌浆生产性试验Ⅰ序、Ⅱ序之间重新打Ⅲ序化学灌浆孔，排距2.0m。
2.在实际施工过程中，为了避开隧洞安全监测仪器和电缆，将依据实际情况进行孔位局部调整。
试验区共布置134个孔，化学灌浆试验孔分段和试验压力见表9。
表9 化学灌浆试验孔分段和试验压力
本次试验主要采取了PSI和H K两种环氧灌浆材料，因此在试验区分段上分别对以上两种材料在不同布孔形式下的灌注效果进行了对比。具体分区情况见表10。
表10 试验区浆液对应表
由于环氧树脂浆液不同配合比具有不同的技术参数，根据试验大纲及评审会议相关会议精神，目前明确了两种材料各2个配合比、共计4个配合比进行现场试验。环氧树脂不同配合比浆液技术参数见表11。
表11 环氧树脂不同配合比浆液技术参数
具体施工程序为：钻孔→钻孔冲洗→孔口管安装→压浆试验→灌浆→转入下一孔钻灌。
本次化学灌浆试验未发生混凝土抬动情况，且未补灌。但曾多次发生下列特殊情况。
（1）化学浆材灌注时在混凝土细微裂隙处出现冒浆现象。混凝土细微裂隙处出现冒浆现象时，采用嵌缝、表面封堵、低压、限流、限量、间歇等方法进行处理。若效果不明显，停止灌浆，待浆液凝固后重新扫孔复灌。
（2）发生多次串浆现象，均采用一孔一泵的灌浆方式进行处理。
化学灌浆生产性试验总共分为4个试验区，现在就各个区内相关完成情况列表进行对比分析，见表12。
表12 绿泥石片岩化学灌浆试验区分区完成情况对比分析
续表
通过试验成果可以得到结论如下：
（1）四个试验区灌后均能满足设计声波和变形模量指标。
（2）试验区HⅠ、HⅡ序孔单位注入量分别为72.42 kg/m、23.99kg/m，单位注入量随灌浆次序的增加而降低，符合灌浆普遍规律，也说明高渗透性的环氧树脂化学浆液让微细裂隙进一步得到填充。
（3）化学灌浆后，引水隧洞绿泥石片岩洞段钻孔岩心呈短柱状、柱状，孔内电视显示孔壁较平整，未见掉块或垮塌形成的凹坑或空腔，说明绿泥石片岩被化学灌浆浆液胶结较好。另外，试验区灌前、灌后平均透水率分别为0.50 Lu、0.23 Lu，灌后第三方检查平均透水率为0.14 Lu，化学灌浆灌后透水率较灌前降低了50%以上，说明地层的抗渗性能有明显提高。
（4）整个试验施工正常，各项指标均满足设计要求，表明本次试验选用的钻孔孔径、钻孔间排距、灌浆压力、浆液配合比等钻灌参数以及施工工艺是合适的。
（5）通过本次灌后7～14d和灌后3个月两个阶段的物探测试及H K和PSI两种材料的室内试验成果，可以得到以下结论：①化学灌浆材料在引水隧洞绿泥石片岩地层中强度发展缓慢、后期强度高，这与环氧灌浆材料本身的特性相符；②化学灌浆材料对引水隧洞绿泥石片岩地层细微裂缝填充效果较明显；③由于环氧灌浆材料的高渗透性，再加上压力灌浆，其对绿片岩的改性有一定的效果；④化学灌浆灌后声波、变形模量指标能够满足设计提出的要求，但至少需待凝1个月；⑤由于环氧浆液胶凝时间长，但是采用快固化的配合比对后期强度的影响又较大，故建议今后化学灌浆采用一种浆材一种配合比即可。
（6）本次绿泥石片岩洞段化学灌浆生产性试验自2012年3月28日正式开工，到2012年8月13日边顶拱部分物探检测孔封孔完成，共历时139 d，其中纯钻灌施工时间自2012年4月4日至2012年5月16日共历时42d。灌浆效率满足现场工期要求，但是检查周期太长，造成后续施工工期压力较大。
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