劉瑞濤

雙連拱隧道是相對(duì)于分離式隧道而言的，是上行線路與下行線路閭采用中隔墻分開(kāi)的體連拱隧道。中隔墻的施做可以減小在開(kāi)挖過(guò)程中產(chǎn)生的沉降，且該工藝的隧道可減小土地使用，可以減小對(duì)自然的擾動(dòng)，一定程度的保護(hù)生態(tài)環(huán)境。但雙連拱隧道施工工序較為復(fù)雜，施工難度較大，而導(dǎo)管注漿技術(shù)是新奧法施工的重要環(huán)節(jié)。文章就結(jié)合戴峪嶺1號(hào)隧道施工實(shí)際，論述了導(dǎo)管注漿在雙連拱隧道中的應(yīng)用。

1工程概況

戴峪嶺1號(hào)隧道位于蓋州市小石棚境內(nèi)，屬短隧道，其工程測(cè)區(qū)范圍內(nèi)基巖出露情況較好，局部地表由于開(kāi)采石料遭到人為破壞，大部分地區(qū)被壘風(fēng)化，強(qiáng)風(fēng)化巖層覆蓋，主要為燕山早期浸入花崗巖，隧道區(qū)中風(fēng)化花崗巖地層較穩(wěn)定，呈塊狀構(gòu)造，淺部以風(fēng)化裂隙為主，深部以構(gòu)造節(jié)理裂隙為主，探測(cè)資料顯示隧道各鉆孔均未見(jiàn)地下水，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)注水試驗(yàn)得出各鉆孔未發(fā)現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，隧道洞口部位圍巖較破碎，鑲嵌碎裂結(jié)構(gòu)。屬Ⅳ級(jí)圍巖，隧道開(kāi)挖過(guò)程中易發(fā)生掉塊。甚至塌落；因此為保證施工安壘應(yīng)在洞口施工時(shí)進(jìn)行必要的防護(hù)，經(jīng)設(shè)計(jì)確定在明洞段采用明挖法施工，暗挖段按照新奧法原理進(jìn)行隧道襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，主洞初期支護(hù)采用小導(dǎo)管注漿加固。

2雙連拱隧道及注漿技術(shù)

2.1雙連拱隧道

雙聯(lián)拱隧道一般長(zhǎng)度較短，所在區(qū)域的地形起伏比較大，埋深比較淺，且不同程度的存在偏壓?jiǎn)栴}。施工工藝較為復(fù)雜。要中隔墻先行貫通，探明隧道的圍巖狀況。施做中隔墻結(jié)束后，保證墻頂注漿密實(shí)，且達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后進(jìn)行主洞的施做。主洞的施做中要盡可能的減小對(duì)中墻的擾動(dòng)。雙聯(lián)拱隧道的這些特點(diǎn)決定了其施工中各部位若處理不當(dāng)則極易導(dǎo)致塌方事故。

2.2注漿技術(shù)

注漿是為了加固地層或防滲堵水，一般通過(guò)鉆孔對(duì)含有水裂隙或空洞以及不穩(wěn)定地層內(nèi)注入水泥漿或其他漿液的施工技術(shù)。在雙連拱隧道中采用注漿技術(shù)其主要目的除防滲堵水和加固地層外，還可防止滑坡，提高地基的承載力，采用注漿施工應(yīng)首先對(duì)圍巖特性進(jìn)行施工調(diào)查，以確定需注漿的范圍，應(yīng)充分了解巖體的滲透性以更準(zhǔn)確的確定需要注漿的巖體的部位、深度和注漿排數(shù)，之后則可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行必要的設(shè)計(jì)以確定注漿采用的材料和壓力。合理的利用注漿技術(shù)可有效地將圍巖連接成一個(gè)整體，提高其自穩(wěn)能力。以有效的避免塌方事故的發(fā)生。

3導(dǎo)管注漿施工工藝

3.1超前大管棚

大管棚設(shè)置于主洞隧道出口，導(dǎo)管采用熱軋無(wú)縫鋼管，尺寸為直徑89mm，壁厚6mm，長(zhǎng)度為30m，鋼管前端加工成尖錐狀，鋼管尾端1m外的管壁四周鉆有直徑為10mm的壓漿孔，并呈梅花型分布，鋼管通過(guò)套拱預(yù)埋的導(dǎo)向管沿隧道周邊以5°～10°的外插角打入圍巖，其環(huán)向間距控制在400mm。

3.2注漿漿液

施工中采用的注漿漿液為雙液漿，即水泥水玻璃漿液，漿液的參量人下表所示：水泥水灰比為1：1，水泥漿與水玻璃體積比為1：0.5，水玻璃濃度為35渡美度，水泥強(qiáng)度等級(jí)為42.5級(jí)。注漿壓力為1.0MPa～1.5MPa，待注漿結(jié)束后應(yīng)將管內(nèi)漿液及時(shí)清除，后用M20水泥砂漿將導(dǎo)管內(nèi)填充密實(shí)以保證導(dǎo)管的剛度和強(qiáng)度。

3.3洞口地表加固

洞口屬?gòu)?qiáng)風(fēng)化花崗巖，整體性較差。采用導(dǎo)管注漿方案對(duì)洞口地表進(jìn)行預(yù)加固。采用熱軋無(wú)縫鋼管，呈梅花狀布置，其注漿方式及使用的漿液與超前管棚相同。

3.4超前小導(dǎo)管注漿

施工中采用的小導(dǎo)管直徑為42mm，壁厚為3.5mm。長(zhǎng)度為3m～3.5m的熱軋無(wú)縫鋼管，鋼管前端也應(yīng)加工成為尖錐狀，在管壁四周鉆直徑為8mm的壓漿孔，并在后端留有1m長(zhǎng)度不設(shè)壓漿孔。鋼管與襯砌中線平行并呈5°～100°的仰角打入圍巖，其環(huán)向間距為300mm-400mm。超前支護(hù)與鋼架配合使用，尾端焊接在支立好的剛拱架上，在注漿漿液達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后進(jìn)行公布開(kāi)挖，之后及時(shí)進(jìn)行噴射混凝土、架設(shè)鋼拱架并鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)，最后再?gòu)?fù)噴混凝土。一次支護(hù)完成后間隔2m或2.4m另一排鋼管注漿，注漿壓力為0.5MPa～1.0MPa，其中每排孔的注漿量應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)量時(shí)方可結(jié)束。

3.5中隔墻頂部注漿

中隔墻施工過(guò)程中在頂部預(yù)埋直徑42mm，壁厚3.5mm的注漿管，對(duì)中隔墻頂部的空洞進(jìn)行注漿加固，以保證主洞開(kāi)挖過(guò)程中中隔墻能夠很好的承受壓力。

3.6導(dǎo)管注漿加固圍巖

小導(dǎo)管注漿是超前支護(hù)的措施，其在軟弱、破碎地層內(nèi)鑿孔后易形成塌孔，且超前錨桿施工難度較大，或當(dāng)結(jié)構(gòu)斷面較大時(shí)易采取該種技術(shù)措施，且該種施工工藝易與鋼拱架配合使用，若條件允許也可在地面進(jìn)行超前注漿加固，若有導(dǎo)洞則可在導(dǎo)洞內(nèi)對(duì)隧道周邊進(jìn)行徑向注漿加固。

施工中采用的小導(dǎo)管直徑一般在30mm～50mm，長(zhǎng)度為3m～5m，鋼管上鉆設(shè)注漿孔的間距為lOOmm～150mm，鋼管沿拱的環(huán)向布置間距一般在300mm～500mm，沿拱方向的環(huán)向外插角為5°～150°，由干小導(dǎo)管為受力桿件，因此施工中應(yīng)保證兩排小導(dǎo)管在縱向存在一定的搭接長(zhǎng)度，該段長(zhǎng)度一般不小于1m。

施工中為保證工作面穩(wěn)定和掘進(jìn)安全，應(yīng)確保小導(dǎo)管的安裝位置正確且有足夠的有效長(zhǎng)度，并應(yīng)嚴(yán)格控制好小導(dǎo)管的鉆設(shè)角度，應(yīng)在導(dǎo)管上按照要求鉆設(shè)注漿孔以便于向巖體進(jìn)行注漿加固，以保證導(dǎo)管自身剛度和強(qiáng)度。

施工中若圍巖為砂卵石地層則宜采用滲透注漿法，在砂層中則宜采用劈裂注漿法，若為黏土層則宜采用劈裂或電動(dòng)硅化注漿法，若為淤泥質(zhì)軟土層則宜采用高壓噴射注漿法施工。

加固過(guò)程中對(duì)于Ⅳ、V級(jí)圍巖則應(yīng)采用地基加固導(dǎo)管注漿方式，一般以熱軋無(wú)縫鋼管傲為導(dǎo)管，施工中要求鋼管末端與基礎(chǔ)鋼筋焊接牢固，鋼管頭部埋入基礎(chǔ)混凝土內(nèi)深度不小于300mm，在鋼管打入圍巖后方可壓注42.5水泥和水玻璃組成的雙液漿，施工過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制注漿壓力，施工中所選擇的加固地點(diǎn)一般為兩側(cè)的邊墻地基和仰拱部位，或帶有中隔墻的地基t對(duì)圍巖的破碎帶仍可采用小導(dǎo)管注漿技術(shù)，其加固方式與超前小導(dǎo)管的注漿加固方式基本相同。

施工中為防止超挖應(yīng)減小小導(dǎo)管仰角的措施，即要求小導(dǎo)管成孔的施工工人具有嫻熟的施工技術(shù)，盡量把孔打平，但又不可造成小導(dǎo)管侵入以后幾榀拱架的初襯凈空而導(dǎo)致欠挖，并應(yīng)合理選擇超前小導(dǎo)管的長(zhǎng)度，以便于盡量減少超挖又可避免由于導(dǎo)管過(guò)短而影響搭接，并可保證超前支護(hù)的質(zhì)量。

4結(jié)語(yǔ)

雙連拱隧道一般地質(zhì)條件較差。施工中采用導(dǎo)管注漿加固技術(shù)既可對(duì)圍巖進(jìn)行有效加固，又可保證施工安全，因此其在特殊地段進(jìn)行加固時(shí)具有廣泛的應(yīng)用前景。