孟學(xué)文

山西路眾道橋有限公司 山西太原 030032

1 項(xiàng)目背景

此公路隧道工程項(xiàng)目的全線長(zhǎng)度是3．588km，起訖樁號(hào)是K158+300--K160+500。通過(guò)調(diào)查公路隧道工程實(shí)際情況發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)場(chǎng)地表植被比較少，覆蓋層較厚，且地形起伏比較大，具體高程范圍處于905m 至1168m 間，埋深極值大約為138m，最小值是3m。此公路隧道與臨近既有隧道的間隔距離大約為37m，隧道出口位置150m 范圍之內(nèi)的線間距由起初的26m 縮短至13m。隧道洞口位置埋深大約為3m，此隧道與臨近隧道出口之間的距離比較近，同時(shí)既有隧道出口位置建立了通風(fēng)橫洞[1]。此公路隧道工程施工現(xiàn)場(chǎng)裸露地層基本為黏質(zhì)黃土和砂巖夾頁(yè)巖，且包含了大量黏質(zhì)或是砂質(zhì)黃土，層厚大約是10m。隧道圍巖級(jí)別分別是V 級(jí)、IV 級(jí)、III 級(jí)，隧道進(jìn)口位置覆蓋層埋深比較淺的區(qū)域是V 級(jí)圍巖，而土質(zhì)屬于紅黏土；隧道其他位置是IV 級(jí)圍巖或者是V 級(jí)圍巖，其中IV 級(jí)圍巖大部分是頁(yè)巖夾砂巖；III 級(jí)圍巖大部分是砂巖、頁(yè)巖。其中V 級(jí)圍巖主要處于K158+860 至K159+200 段，此路段覆土層的厚度比較小，同時(shí)隧道埋深比較淺，局部≤3m。本文結(jié)合公路隧道工程項(xiàng)目實(shí)際情況，重點(diǎn)研究了淺埋段地表深層注漿施工技術(shù)。

2 注漿參數(shù)及范圍

2.1 注漿范圍

此公路隧道工程采用注漿施工技術(shù)的路段起訖樁號(hào)是K159+100--K600+530，路段長(zhǎng)度是136m，需要結(jié)合工程現(xiàn)場(chǎng)具體狀況確定注漿加固深度，而孔位需要選擇隧道上方進(jìn)行布設(shè)，嚴(yán)格根據(jù)孔底與開(kāi)挖線間隔距離為0．6m 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行孔深控制。

2.2 漿液類(lèi)型

此次注漿加固選擇的是漿液是普通硅酸鹽水泥（級(jí)別是PO52．5，為單液漿），水灰比是1：1，水泥漿濃度范圍是1．25：1至0．8：1，同時(shí)漿液擴(kuò)散半徑＞50cm。

2.3 注漿量及壓力

從本質(zhì)上分析，注漿壓力的影響要素比較多，例如擴(kuò)散半徑、地層結(jié)構(gòu)、漿液黏性以及孔徑等，同時(shí)工程現(xiàn)場(chǎng)地下水情況也會(huì)影響注漿壓力。所以需要結(jié)合公路隧道工程實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)確定注漿壓力，然后在施工階段不斷地進(jìn)行優(yōu)化與調(diào)整。

注漿量（單孔）應(yīng)采用下述公式進(jìn)行計(jì)算：

此公式中：Q 代表的是注漿量/m；R 代表的是擴(kuò)散半徑/m；L 代表的是珠江深度/m；n 代表的是空隙率；α 代表的是漿液充填率，一般范圍處于0．3 至0．9； β 代表的是漿液損失率。

在注漿施工階段，一序孔的實(shí)際注漿量與理論計(jì)算得出的注漿量基本一致；二序孔實(shí)際注漿量接近為理論計(jì)算得出的數(shù)值80%。淺埋段地表注漿施工主要采用≥二序孔，然后按照跳孔核心原則進(jìn)行順序式注漿施工。一序孔則需要根據(jù) “定壓+ 定量” 相融合的方式嚴(yán)格控制，二序孔則根據(jù) “定壓” 原則進(jìn)行注漿施工。事實(shí)上，一序孔與二序孔由跳孔順序而定，首先開(kāi)始的是間隔跳孔（即一序孔），而序孔間布設(shè)的是多序孔（即二序孔）。公路隧道淺埋段地表深層注漿施工時(shí)一般要把注漿壓力控制為1MPa 至2MPa 之間。

3 地表深層注漿施工技術(shù)

3.1 確定注漿施工范圍

根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)定基本要求以及圖紙優(yōu)化具體狀況，在公路隧道淺埋段地表深層施工現(xiàn)場(chǎng)以樁的方式標(biāo)記注漿加固施工范圍。

3.2 清表

選擇挖掘機(jī)和裝載機(jī)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)范圍之內(nèi)的浮土、碎石等雜物清理干凈，并運(yùn)輸?shù)揭?guī)定區(qū)域，禁止在工程現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行堆放，以保證注漿施工質(zhì)量。

3.3 布設(shè)孔位

當(dāng)確定注漿施工具體范圍之后，按照1m×1m 的間隔距離布設(shè)注漿孔，采用的形狀類(lèi)型是梅花形。在孔位布設(shè)施工結(jié)束之后，由項(xiàng)目監(jiān)理工程師負(fù)責(zé)檢查，保證無(wú)誤之后才可以開(kāi)始下一道施工工序。

3.4 鉆孔施工

測(cè)量技術(shù)人員按照設(shè)計(jì)參數(shù)以油漆的方式標(biāo)記詳細(xì)的鉆孔位置，并標(biāo)記鉆孔相應(yīng)編號(hào)。不同位置的鉆孔其深度也各有不同，所以必須結(jié)合具體狀況而定?？讖叫枰刂圃?2mm 左右，而在進(jìn)行鉆孔施工時(shí)要保證交替進(jìn)行。鋼管與鉆孔位置的接觸區(qū)域選擇麻絲或錨固劑實(shí)施封閉處理，將管端的外露長(zhǎng)度控制在0．2m 至0．3m之間，提前用絲扣將注漿器相連，然后就可以進(jìn)行注漿施工。

3.5 注漿施工

正式注漿施工之前，需要進(jìn)行壓水試驗(yàn)，認(rèn)真、嚴(yán)格檢查管路連接的密封性與牢固性，管路耐壓性是否符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要求，是否出現(xiàn)了漏水等問(wèn)題；同時(shí)檢驗(yàn)注漿各項(xiàng)參數(shù)，檢測(cè)巖層吸水量，確定具體的漿液指標(biāo)，例如初始濃度和凝膠時(shí)間等；提前對(duì)壓實(shí)損失進(jìn)行測(cè)定，然后確定最優(yōu)注漿壓力，利用注漿把巖層裂隙內(nèi)填充物清理干凈，或者是排出施工范圍以外。

3.6 過(guò)程控制

在進(jìn)行施工時(shí)注漿量基本是通過(guò)泵機(jī)排量實(shí)現(xiàn)控制。為了能夠防止注漿泵快速地升壓，保證注漿施工效果符合工程規(guī)定要求，則需要將注漿速度控制在50L/min 內(nèi)，同時(shí)采用雙孔注漿施工方式。單注漿孔的注漿量需要稍微＞理論數(shù)值，同時(shí)終壓數(shù)值要符合設(shè)計(jì)規(guī)定基本要求，選擇雙重指標(biāo)實(shí)現(xiàn)注漿量的合理化控制。

3.7 結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)

單孔注漿施工的結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)注漿壓力持續(xù)地升高，且達(dá)到了設(shè)計(jì)規(guī)定要求的終壓數(shù)值，則需要保持10min 以上；在注漿施工結(jié)束之時(shí)，各注漿孔的進(jìn)漿范圍是20L/min 之內(nèi)。

全段注漿施工結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)。各注漿孔均符合單孔注漿施工的結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)無(wú)漏注等問(wèn)題；開(kāi)展壓水試驗(yàn)，壓力數(shù)值處于1MPa，注漿孔的進(jìn)水量為2L/min 之內(nèi)。

4 檢測(cè)結(jié)果

當(dāng)注漿施工結(jié)束之后，選擇套管方式完成取芯，然后檢測(cè)結(jié)實(shí)體的強(qiáng)度，并進(jìn)行壓水試驗(yàn)。由于受到條件的限制，注漿施工之后通過(guò)單管單洞形式進(jìn)行抽芯檢查。結(jié)合檢測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果可知，取芯率大＞70%，芯樣的強(qiáng)度≥20MPa，而吸水率＜0．5L/min。由此表明，采用注漿施工技術(shù)能夠保證圍巖結(jié)構(gòu)的完整性，提升地層密實(shí)性與承載力。

5 結(jié)語(yǔ)

此公路隧道淺埋段地表深層注漿施工技術(shù)的應(yīng)用，有效填充了隧道邊墻裂隙，提高了隧道圍巖結(jié)構(gòu)的整體性，解決了開(kāi)挖施工中可能會(huì)發(fā)生的冒頂與坍塌等安全性事故，切實(shí)保證了公路隧道工程施工質(zhì)量與安全。