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        隧道注漿加固技術(shù)及質(zhì)量控制措施分析

        2018-04-16 03:19:38袁金寶
        商品與質(zhì)量 2018年44期
        關(guān)鍵詞:軟巖漿體漿液

        袁金寶

        中鐵隧道集團(tuán)三處有限公司 廣東深圳 518000

        隧道常因地質(zhì)地形原因要穿越淺埋破碎區(qū),存在重大的安全和質(zhì)量隱患。因此開展隧道淺埋破碎帶處治技術(shù)研究,已成為高速鐵路建設(shè)的重大課題,也是亟待解決的關(guān)鍵問題。近年來,注漿法在土木工程的各個(gè)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用,越來越多的工程實(shí)踐證明,注漿工法因其眾多優(yōu)點(diǎn),故在隧道工程中應(yīng)用愈來愈廣泛。

        1 隧道注漿加固技術(shù)應(yīng)用的原理

        隧道建設(shè)過程中會(huì)遇到多樣化的地層組織,注漿加固技術(shù)能夠在外界作用壓力下,通過注漿管道的應(yīng)用,將與巖石結(jié)構(gòu)具有融合性的漿液逐漸注入到地層結(jié)構(gòu)中。漿液在地層結(jié)構(gòu)中由于其重力作用以及流動(dòng)作用等物理性質(zhì)特征,會(huì)逐漸向地層結(jié)構(gòu)中滲透和填充,逐步將巖石縫隙中存在的空氣、水等不穩(wěn)定物質(zhì)結(jié)構(gòu)擠出,同時(shí)經(jīng)過一段時(shí)間的靜置干燥之后,原本地層組織中存在的松散組織以及巖石都會(huì)在漿液包覆之下,凝聚成一體的物質(zhì)結(jié)構(gòu),其結(jié)構(gòu)整體的強(qiáng)度會(huì)得到明顯提升,具有良好的化學(xué)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和防水性能。加固結(jié)構(gòu)整體的形成不僅使地層結(jié)構(gòu)得到加固,同時(shí)能夠應(yīng)用結(jié)構(gòu)的密致性,形成防水帷幕,能夠有效阻止地下水向施工作業(yè)面的滲透作用,避免下滲對(duì)于地層土質(zhì)產(chǎn)生的侵蝕作用,還能夠降低巖溶水與地下水之間存在的垂直關(guān)系,從而避免由于地下水位升降出現(xiàn)的土層松動(dòng)。需要注意的是,注漿加固技術(shù)在隧道建設(shè)中具有多重應(yīng)用作用,即能夠進(jìn)行隧道頂部以及內(nèi)部的施工地質(zhì)結(jié)構(gòu)加固,同時(shí)也能夠作為路基加固的應(yīng)用方法,具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。

        2 隧道注漿加固技術(shù)的技術(shù)應(yīng)用案例探討

        2.1 工程概況

        以A段某公路隧道為例,該公路隧道工程橫穿太行山脈下,以地應(yīng)力的作用為判斷標(biāo)準(zhǔn)來看,該段施工屬于深埋隧道類型。隧道內(nèi)部頂?shù)装鍑鷰r的構(gòu)成以泥土物質(zhì)為主,特別容易發(fā)生風(fēng)化,而且圍巖強(qiáng)度很差,所以正是本文要分析的軟巖隧道圍巖。同時(shí)該路段旁邊還有一個(gè)火車同行的隧道,本來就是軟巖的隧道又在列車經(jīng)過時(shí)會(huì)受到很大的振動(dòng),所以圍巖變形很嚴(yán)重,給隧道的開挖和穩(wěn)固帶來了很大的挑戰(zhàn)。隨著隧道應(yīng)力動(dòng)壓的不斷增強(qiáng),隧道圍巖很容易出現(xiàn)膨脹引起的冒落失穩(wěn)現(xiàn)象[1]。該軟巖隧道的圍巖x射線衍射檢測(cè)結(jié)果體現(xiàn)了圍巖主要由以下物質(zhì)構(gòu)成,它們分別是高嶺石、綠脫石、伊利石、石英、蒙脫石等。

        2.2 注漿加固技術(shù)

        在公路軟巖隧道施工過程中,注漿加固技術(shù)對(duì)于改變圍巖的承載力,穩(wěn)固隧道結(jié)構(gòu)具有很好的效果,有一定的可實(shí)施性。借助高壓泵將加固漿液輸送到需要加固的圍巖,將配對(duì)好的能和圍巖相固結(jié)的漿液注入到裂縫之中,借助液體產(chǎn)生的壓力不斷地把漿液體輸入到注漿的表面,確保漿體在圍巖巖體裂縫之間和巖體表面結(jié)實(shí)均勻地蒲塞過來,從而提高圍巖巖土體的強(qiáng)度、抗壓性與防滲性,從整體上改變隧道內(nèi)部巖土體的物理力學(xué)特征。以已經(jīng)形成的金屬支架作為依托,通過壓力注漿的方式增加固膨化松散圍巖的負(fù)載性能,提高整個(gè)隧道穩(wěn)定性,讓注漿加固與原被動(dòng)支護(hù)結(jié)構(gòu)組成支護(hù)框架,確保隧道圍巖的穩(wěn)固性能夠滿足交通運(yùn)輸?shù)陌踩枰?/p>

        2.3 注漿加固試驗(yàn)

        因?yàn)樵撀范诬泿r隧道圍巖中富含大量豁土類礦物質(zhì),再加上高應(yīng)力地質(zhì)環(huán)境與相鄰隧道列車震動(dòng)的作用力大,同時(shí)水泥冰玻璃雙液漿體的凝固時(shí)間具有可控性,所以注漿液體的水灰比應(yīng)該為 1:1,0.8:1,0.6:1,所有參數(shù)比如表 1 所示。

        表1 注漿材料配合比參數(shù)

        使用有規(guī)律的壓力注漿檢測(cè),通過計(jì)算機(jī)對(duì)注漿管中漿體的注射壓力進(jìn)行調(diào)控。完成漿體注射之后,進(jìn)行鉆孔取芯,然后通過壓力器完成抗壓力檢測(cè)。對(duì)軟巖隧道中圍巖巖體的變形規(guī)律以及漿體注射擴(kuò)散分布規(guī)律進(jìn)行分析,給予注漿結(jié)果進(jìn)行評(píng)估。

        2.4 質(zhì)量控制措施

        (1)有效的質(zhì)量控制。進(jìn)行注漿法的施工作業(yè),需要保證各級(jí)技術(shù)以及管理部門都能夠明確自身的工作職責(zé),并能夠?qū)⒐こ藤|(zhì)量控制進(jìn)行明確的劃分,根據(jù)其工作細(xì)節(jié)問題,簽訂責(zé)任書,保證施工管理職責(zé)以及技術(shù)能夠落實(shí)到位。施工材料是保證工程質(zhì)量的關(guān)鍵因素,工程原材料在應(yīng)用之前需要進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢測(cè),避免為經(jīng)過檢測(cè)的材料進(jìn)駐到施工場(chǎng)地,同時(shí)保證各施工工序的切實(shí)執(zhí)行,應(yīng)用技術(shù)作為質(zhì)量的基礎(chǔ)保證[2]。

        (2)技術(shù)保證。施工作業(yè)之前,項(xiàng)目管理負(fù)責(zé)人以及技術(shù)人員需要對(duì)施工技術(shù)應(yīng)用方案進(jìn)行謹(jǐn)慎核查,掌握工程設(shè)計(jì)文件的技術(shù)應(yīng)用目的,總結(jié)施工過程中可能遇到的施工難點(diǎn)問題以及技術(shù)應(yīng)用重點(diǎn)環(huán)節(jié),進(jìn)行必要的技術(shù)交底,確保工程測(cè)量、放線作業(yè)的準(zhǔn)確性。鉆孔機(jī)的角度也需要關(guān)注,一旦發(fā)現(xiàn)其超出傾斜程度的規(guī)定范圍,需立刻進(jìn)行校正。

        3 結(jié)語(yǔ)

        最近幾年,注漿法在工程相關(guān)方面均得到了大范圍的使用,已成為不可或缺的施工方法。但因?yàn)樽{施工具有掩蔽特性,同時(shí)因?yàn)榈刭|(zhì)狀況的復(fù)雜特性,導(dǎo)致注漿技術(shù)仍然滯后于別的施工技術(shù),所以我們應(yīng)該增加注漿加固施工技術(shù)的科研投人,同時(shí)嚴(yán)格監(jiān)控施工各環(huán)節(jié)的工程質(zhì)量,給工程的整體品質(zhì)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

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