隧道地表注漿施工方案論文

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1工程概況

瑞杭高速胭脂板隧道左線進口ZK88+720～ZK88+740段地表為沖溝，雨季地表水豐富，旱季土體中含水量豐富，隧道在此處埋深淺，約在6～8m，沖溝內(nèi)為沖積物，成分雜亂，穩(wěn)定性差，暗洞施工易造成“冒頂”;同時山體橫向高差較大，形成隧道左線偏壓段。胭脂板隧道進口右線YK88+810～YK88+840段同樣為超淺埋地段，埋深5～10m，地質(zhì)條件為全風化花崗巖，在該段施工易引起坍塌?；诖朔N情況，采用對左線進口ZK88+720～ZK88+740段、右線YK88+810～YK88+840超淺埋段進行地表注漿加固處理。

2地表注漿施工方案

2．1地表注漿錨桿作用機理

地表錨桿一般采用全長砂漿錨桿，錨桿與砂漿共同組成錨固體，即它的錨固作用是通過錨桿與砂漿之間、砂漿與巖土體之間的摩擦阻力來實現(xiàn)的，這可以從加固時的施工過程和施工完成后錨桿與砂漿共同發(fā)揮作用兩個階段來認識。其中前者的主要功能在于提高巖土體的整體強度和剛度(C、φ值)，后者的主要功能則在于增強巖土體的摩擦阻力τ和抑制巖土體的沉陷滑移，進而達到減少山體壓力的效果。在往錨桿孔中灌注砂漿時，由于灌漿壓力，會使部分漿液以一定的擴散半徑r順著巖土體的裂隙或孔隙滲透擴散，當錨桿孔間距布置合理時，會使各孔的注漿擴散范圍相互搭接，形成網(wǎng)狀膠質(zhì)結(jié)構(gòu)體，從而提高巖土體的強度和剛度，使巖土體的Rb、C、φ值有明顯提高。由此也可以認為，為保證較為理想的加固效果，錨桿的布置間距Sr應保證在注漿擴散半徑范圍的兩倍之內(nèi)。在隧道開挖過程中，錨桿通過砂漿對它的握裹力，以及砂漿與周圍孔壁的粘結(jié)力，使錨桿產(chǎn)生串掛固結(jié)作用，形成一個以錨桿為中心的加固區(qū)，使得錨桿周圍巖土內(nèi)的抗剪強 度大為提高;另一方面，由于錨桿的彈性模量遠比巖土體高，因而錨固體還可以約束巖土體內(nèi)由于剪切引起的剪漲作用，從而使巖土體與錨固體之間的摩阻力提高。正是由地表錨桿群組成的這種整體串掛固結(jié)效應，才有效地抑制和阻礙了地層的下沉滑移作用，使地層整體性和穩(wěn)定性得到加強。

2．2地表注漿施工工藝

(1)準備工作。根據(jù)確定的注漿范圍，進行地面復測，確定各區(qū)域注漿管的施作長度;確定最佳的水泥漿配比、注漿量及注漿壓力。

(2)注漿管制作。用75×5mm的塑料管加工成注漿管，長度根據(jù)現(xiàn)場測量確定，頂部加工成錐形，尾部安裝止?jié){環(huán)，管身交錯布8孔，梅花形布設(shè)，孔眼間距為30cm且交錯布置。

(3)鉆孔。采用電力鉆孔機或風鉆按設(shè)計位置進行鉆孔，由測量人員定出孔位、孔深方可進行施工。

(4)安裝注漿管。采用人工錘擊或鉆機頂入的方法進行安裝。注漿前先用塑料袋遮住頂部，防止鉆其他孔時石灰及小石頭進入打好的孔，堵塞孔眼。

(5)注漿。采用單液注漿泵注射水泥漿。注漿漿液采用1∶1水泥漿。注漿壓力進口段按規(guī)定達1．0～1．5MPa，注漿壓力出口按規(guī)定達0．8～1．2MPa，注漿過程中注漿壓力應逐級緩慢提升，采用由外圈孔向中心孔注漿順序，防止嚴重跑漿現(xiàn)象發(fā)生。

2．3保證注漿效果措施

(1)有一定的注入量，與設(shè)計注漿量大致相近。

(2)注漿時壓力必須達到設(shè)計及規(guī)范要求標準。

(3)注漿前應進行現(xiàn)場實驗，以確定最終的注漿參數(shù)。

(4)隧道注漿段的注漿孔全部注完后，必須要進行注漿效果檢查和評價，不合格這應補孔注漿。檢查方法如下:對注漿過程中的各種記錄資料綜合分析，注漿壓力和注漿量變化是否合理，是否達到設(shè)計要求;設(shè)檢查孔，工作面預注漿每段設(shè)2～3個檢查孔;取巖芯，觀察漿液充填情況;檢查孔內(nèi)涌水量，一般情況下應小于0．4L/min，或在1．2～1．5MPa壓力下，進水量小于2L/min。

(5)檢查固結(jié)效果，由鉆芯取樣判斷。對注漿前后取樣巖芯進行強度對比分析，檢驗注漿加固效果。并配合風鉆鉆速測試，檢查注漿范圍，固結(jié)不良或厚度不夠時，要補管注漿。

3結(jié)束語

(1)超淺埋山嶺隧道施工洞口段時，當埋深較淺，且地質(zhì)條件較差圍巖不能自穩(wěn)時，為保證進洞安全，主要采用地表注漿預支護改良地層，增強巖層的自穩(wěn)能力。采用適合于該地質(zhì)條件的隧道開挖方法(如單雙側(cè)壁導坑法、中隔壁法、交叉中隔壁法、環(huán)形開挖預留核心土法等)，并配合較強的初期支護和二次支護，達到安全施工的目的。

(2)進行地表加固時，水泥漿漿液配合比、注漿量及注漿壓力是主要的控制要點，并應對注漿效果進行檢驗。

(3)地表加固后進行暗洞洞口段施工時，嚴格遵守新奧法施工“少擾動、早噴錨、勤量測、緊封閉”原則，并配合嚴格的地表監(jiān)控量測，胭脂板隧道安全順利通過了洞口淺埋偏壓段。

作者:鄧榮瑩 單位:中國市政工程西南設(shè)計研究總院有限公司