孟學(xué)文

山西路眾道橋有限公司 山西太原 030032

1 項目背景

此公路隧道工程項目的全線長度是3．588km，起訖樁號是K158+300--K160+500。通過調(diào)查公路隧道工程實際情況發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)場地表植被比較少，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)場裸露地層基本為黏質(zhì)黃土和砂巖夾頁巖，且包含了大量黏質(zhì)或是砂質(zhì)黃土，層厚大約是10m。隧道圍巖級別分別是V 級、IV 級、III 級，隧道進口位置覆蓋層埋深比較淺的區(qū)域是V 級圍巖，而土質(zhì)屬于紅黏土；隧道其他位置是IV 級圍巖或者是V 級圍巖，其中IV 級圍巖大部分是頁巖夾砂巖；III 級圍巖大部分是砂巖、頁巖。其中V 級圍巖主要處于K158+860 至K159+200 段，此路段覆土層的厚度比較小，同時隧道埋深比較淺，局部≤3m。本文結(jié)合公路隧道工程項目實際情況，重點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)的路段起訖樁號是K159+100--K600+530，路段長度是136m，需要結(jié)合工程現(xiàn)場具體狀況確定注漿加固深度，而孔位需要選擇隧道上方進行布設(shè)，嚴(yán)格根據(jù)孔底與開挖線間隔距離為0．6m 標(biāo)準(zhǔn)進行孔深控制。

2.2 漿液類型

此次注漿加固選擇的是漿液是普通硅酸鹽水泥（級別是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，同時漿液擴散半徑＞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，例如擴散半徑、地層結(jié)構(gòu)、漿液黏性以及孔徑等，同時工程現(xiàn)場地下水情況也會影響注漿壓力。所以需要結(jié)合公路隧道工程實踐工作經(jīng)驗確定注漿壓力，然后在施工階段不斷地進行優(yōu)化與調(diào)整。

注漿量（單孔）應(yīng)采用下述公式進行計算：

此公式中：Q 代表的是注漿量/m；R 代表的是擴散半徑/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，一序孔的實際注漿量與理論計算得出的注漿量基本一致；二序孔實際注漿量接近為理論計算得出的數(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” 原則進行注漿施工。事實上，一序孔與二序孔由跳孔順序而定，首先開始的是間隔跳孔（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

選擇挖掘機和裝載機對施工現(xiàn)場范圍之內(nèi)的浮土、碎石等雜物清理干凈，并運輸?shù)揭?guī)定區(qū)域，禁止在工程現(xiàn)場進行堆放，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，采用的形狀類型是梅花形。在孔位布設(shè)施工結(jié)束之后，由項目監(jiān)理工程師負(fù)責(zé)檢查，保證無誤之后才可以開始下一道施工工序。

3.4 鉆孔施工

測量技術(shù)人員按照設(shè)計參數(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。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，而在進行鉆孔施工時要保證交替進行。鋼管與鉆孔位置的接觸區(qū)域選擇麻絲或錨固劑實施封閉處理，將管端的外露長度控制在0．2m 至0．3m之間，提前用絲扣將注漿器相連，然后就可以進行注漿施工。

3.5 注漿施工

正式注漿施工之前，需要進行壓水試驗，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)了漏水等問題；同時檢驗注漿各項參數(shù)，檢測巖層吸水量，確定具體的漿液指標(biāo)，例如初始濃度和凝膠時間等；提前對壓實損失進行測定，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 過程控制

在進行施工時注漿量基本是通過泵機排量實現(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，同時終壓數(shù)值要符合設(shè)計規(guī)定基本要求，選擇雙重指標(biāo)實現(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，且達到了設(shè)計規(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，各注漿孔的進漿范圍是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)，同時無漏注等問題；開展壓水試驗，壓力數(shù)值處于1MPa，注漿孔的進水量為2L/min 之內(nèi)。

4 檢測結(jié)果

當(dāng)注漿施工結(jié)束之后，選擇套管方式完成取芯，然后檢測結(jié)實體的強度，并進行壓水試驗。由于受到條件的限制，注漿施工之后通過單管單洞形式進行抽芯檢查。結(jié)合檢測數(shù)據(jù)結(jié)果可知，取芯率大＞70%，芯樣的強度≥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，提升地層密實性與承載力。

5 結(jié)語

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，解決了開挖施工中可能會發(fā)生的冒頂與坍塌等安全性事故，切實保證了公路隧道工程施工質(zhì)量與安全。