1.长管劈裂注浆加固原理
劈裂注浆采用高压注浆工艺，将浆液等注入土层以改善土层性质。在注浆过程中，注浆管出口的浆液对周围地层施加了附加压应力，使土体发生剪切裂缝，而浆液则沿着裂缝从土体强度低的地方向强度高的地方劈裂，劈入土体中的浆体便形成了加固土体的网络或骨架。由于浆液在劈入土层过程中并不是与土颗粒均匀混合，而是呈两相各自存在，所以从土的微观结构分析，土除受到部分的压密作用外，其他物理力学性能的变化并不明显，故其加固效果应从宏观上来分析，即应考虑土体的骨架效应（巫银华，2005）。
袖阀管劈裂注浆是土体压力注浆的一种新技术，是在传统的花管注浆技术基础上的改进，单向阀管注浆可以控制和调整分层注浆压力和注浆量（本段分层段高度为0.7m，分层密封注浆），可保证整个注浆深度范围内的加固效果及均匀性。袖阀管注浆采用工程地质钻机成孔，并在孔内灌注专门配制的套壳料（封闭泥浆），然后埋设专用单向阀管。待套壳料达到一定强度后，在单向阀管内插入双向密封注浆心管进行分层劈裂压浆。注浆完成后，单向阀管除侵入开挖轮廓线内割除外，其余部分留在围岩中用作加筋。
2.长管劈裂注浆断面孔位布置
长管劈裂注浆孔沿拱部环形布置，环间距为70cm，计划注浆固结外缘与隧道拱部开挖轮廓线间距为5m。长管劈裂注浆孔布置图见图5-13。注浆管纵断面见图5-14。
图5-13 长管劈裂注浆孔正面布置图（单位：cm）
图5-14 长管劈裂注浆管纵断面布置图（单位：cm）
3.长管劈裂注浆施工工艺
劈裂注浆施工程序分为：钻孔、浇筑套壳料、制作安装袖阀管、开环注浆4个阶段。其工艺流程见图5-15。
图5-15 劈裂注浆施工工艺流程图(www.xing528.com)
（1）钻孔。采用φ90合金钻头钻进。孔深钻至设计深度后，清除孔内沉渣，孔位偏差不大于100mm，钻孔垂直度误差控制在1%以内。长管注浆孔位统计（一循环25m）见表5-5。
（2）浇筑套壳料。为提高套壳料的早期强度以确保工期，套壳料配制采用1∶2的水泥、粉煤灰，水灰比0.6（24h后即可开环注浆）；成孔后立即浇筑套壳料，在孔中插入开口的镀锌管，通过管子压入套壳料，直至孔内泥浆被完全置换；保养24h，套壳料抗压强度为0.3～0.5MPa。
表5-5 长管注浆孔位统计（一循环25m）
（3）制作袖阀管。袖阀管分节制作，外径58mm，内径40mm，管口平整，内壁光滑。套壳料浇筑后，立即把低端封闭的袖阀管居中压入孔内，节与节之间用接箍拧紧密封，非注浆段用光管替代。对较深的注浆孔，管中可加入水，以减少袖阀管插入时的摩擦。袖阀管结构见图5-16。
图5-16 袖阀管结构示意图
（4）注浆。
①通过注浆泵施加压力挤破套壳料，为浆液进入地层打开通道。为使套壳料的破碎程度和均匀性提高，采用较大的起始泵压、较短的升压间隔时间和较大的压力增值进行开环。
②注浆管头部为双向密封注浆心管，其聚氨酯密封圈使用前要进行检查，应无残缺和大量气泡现象，上部密封圈裙边向下，下部密封圈裙边向上，长度为50cm。
③注浆液采用P.O.32.5普通硅酸盐水泥作注浆材料，水泥浆水灰比为0.8～1，视吸浆量确定水泥浆液浓度。根据超前探水结果，如围岩含水量过大，注浆需要加强堵水效果时，可在局部区段采用水泥-水玻璃浆液，纯水泥浆和水泥浆-水玻璃各按照80%和20%预留。
④注浆压力为0.5～1.5MPa，具体压力根据现场调整，注浆量一般为10～15L/min。第一循环采用1m厚C20混凝土止浆墙，如进行下循环的长管劈裂注浆，须留5m止浆墙。
⑤注浆顺序先外围再内孔，并按跳孔间隔注浆方式进行注浆，采用后退式注浆工艺，若岩层破碎容易造成塌孔时采用前进式注浆。对有地下动水流的特殊情况，应考虑浆液在动水流下的迁移效应，从水头高的一端开始注浆。
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