超细水泥软岩固结灌注评估与实践

台湾林口台地的地质组成包含林口砾石层和其间夹杂的大南湾层砂、泥岩互层。此类地质情况最易发生小部分抽坍，以及岩面岩盘松落的状况；再加上时而岩面渗水，时而砂泥岩界面涌水，非正常情形屡有发生；不仅施工状况难以掌握，施工材料控制更为艰难。藉由灌注胶结材料的方式，改变岩盘的强度或渗透性质，是目前台湾地区较常应用的改良方式。主要为填充岩盘间之孔隙及裂缝，降低渗透系数，使岩盘承载力增加，改善土体强度或阻水性。任何种类的水泥，都可用于灌注且稳固地盘的目的。然而，决定因素在于水泥颗粒最大粒径及细度（比表面积），相对应地层间的孔隙及裂缝能否充分填充。一般而言，普通波特兰水泥最大粒径约为120μm，就几何尺寸上分析以及实测经验，无法顺利填充75μm～100μm的裂隙。本案使用超细水泥、高水灰比、渗透性注浆方式，降低灌浆过程对隧道结构的扰动，并减少对隧道开挖面和既有支撑结构的损害。藉由超细水泥浆体，取代存在于软岩间的孔隙及水，改变开挖面渗流水方向，大量提升软岩的承载力及阻水性质。