注漿加固在隧道出口地基加固中的應用

賀常元 羅榮鳳 湖南高速鐵路職業技術學院， 湖南 衡陽 421001

注漿加固在隧道出口地基加固中的應用

賀常元 羅榮鳳 湖南高速鐵路職業技術學院， 湖南 衡陽 421001

本文介紹了隧道出口基底注漿加固的目的、作業條件、施工工藝、注漿效果檢查及安全環保措施。

隧道基底注漿加固方案；工藝；措施;質量；安全；環保

1 注漿目的

某隧道出口段為物探異常區和基底采空區，為提高基礎承載力，避免基礎下沉，設計采用花鋼管注漿加固處理。出口段采用外徑89mm，壁厚5mm的熱軋無縫鋼花管注漿加固，注漿寬度為隧底開挖輪廓線外范圍，注漿深度隧底以下15m。

2 基底注漿施工方案

2.1 作業條件

注漿用水采用自打深井水(已送檢合格)；注漿用的水泥采用普通硅酸鹽水泥，水泥強度等級為42.5級，水泥保持新鮮，不超過出廠日期3個月，受潮結塊者不得使用；水泥的各項指標符合國家標準，并附有水泥出廠報告。注漿設備主要包括鉆機、注漿泵、攪拌機、混合器、止漿塞、篩網、注漿管、孔口蓋及配套儀表等。勞動力配置結合工期、工點具體特點合理配置。

2.2 施工工藝

2.2.1 注漿工藝流程如圖1所示：

圖1 注漿處理施工工藝流程

2.2.2 施工工藝、施工方法

施工準備→布孔位圖→測量放線→鉆孔、清空→檢查巖芯→注漿（砂）→封孔→注漿完成。

2.2.2.1 定孔位：根據設計要求標出注漿孔位置，并復測。注漿孔采用外徑φ89熱軋無縫鋼管，壁厚5mm，間距按1.5×1.5m梅花形布置。

2.2.2.2 鉆機與注漿設備就位：注漿孔位標定后，移動鉆機至鉆孔位置，完成鉆機就位；鉆機就位后，用傾斜尺、水平尺等工具調整鉆機角度，安裝牢固，定位穩妥。

2.2.2.3 鉆進：將鉆桿對準所標孔位，用φ100鉆頭孔鉆進，保證開孔直徑≮110mm。開孔時要輕加壓、慢速、大水量，防止將孔開斜；鉆進至一定深度，采用套管護壁；加固深度為隧道基底以下5～15m即孔深潛入基巖5～15m，終孔直徑≮91mm；鉆進過程中應注意觀察地層變化，詳細作好鉆孔記錄。

2.2.2.4 注漿工藝：注漿采用孔口封閉注漿法，先注漿基巖后，再注巖層面與土層接觸面。封孔示意圖詳見圖2。

圖2

試泵：開泵前先將三通轉芯閥調到回漿位置，待泵吸水正常時，將三通回漿口慢慢調小，泵壓徐徐上升，當泵壓達到預定注漿壓力時，持續二、三分鐘不出故障，即可結束；安裝注漿管和止漿塞，鉆孔完畢，進行清孔檢查，在確認沒有坍孔和探頭石的情況下，方可下管。否則，必須用鉆機進行掃孔；壓水試驗：壓水壓力由小逐漸增大到預定注漿壓力，并持續10min；漿液配制：水泥漿液水灰比為0.8∶1～1∶1，按設計要求的水灰比用高速拌漿機拌合水泥漿液。

2.2.2.5 注漿：①注漿管路系統的試運轉：用1.5～2倍于注漿終壓對系統進行吸水試驗檢查，并接好水、電；檢查管路系統能否耐壓，有無漏水；檢查管路連接是否正確；檢查設備機況是否正常；使設備充分熱身。試運轉時間為20min； ②注漿順序：按出入口錐體坡腳向線路中心的順序進行，先兩側后中間，以保證注漿質量；③注漿壓力控制：注漿壓力為0.5～2MPa最大壓力不大于2MPa，灌漿過程中，灌漿壓力的控制采用“一次升壓法”；④注漿應采用促凝的外加劑，減少擴散面積；⑤壓漿過程中要巡察承臺附近或更遠處是否有冒漿現象發生，遇此情況應暫停壓漿，待水泥漿凝固后再壓漿；⑥如巖溶頂板巖石破碎或遇溶洞及巖溶很發育，加大注漿厚度。

2.2.2.6 當注漿達到下列標準之一時，可結束該孔注漿：①注漿孔口壓力維持在0. 2MPa左右，吸漿量不大于5L/min，維持10min；②冒漿點已出注漿范圍外3～5m時；③單孔注漿量達到平均注漿量的1.5～2.0倍，且進漿量明顯減少時，當達不到上述標準時，應清孔再次注漿。

2.2.2.7 提管、回填：注漿完成后應立即拔管，若拔管不及時，漿液會把注漿管凝固住而造成拔管困難。拔管時使用拔管機。每次上拔高度為500mm。拔出管后，及時刷洗注漿管，以便保持清潔、通暢。拔出管后留下的孔洞，及時用水泥砂漿封孔。

2.2.2.8 封孔：①注漿結束拔出套管后，用C15砼封孔，封孔時必須邊灌邊插搗，確?？變让軐?。嚴禁不封孔或假封孔，以致人為形成豎向水力通道，加重路基巖溶病害；②封孔完成后，在原孔位處標注注漿孔號，要求字跡工整、清晰。注漿原始記錄整編。

2.2.2.9 注漿原始記錄整編：每個注漿作業工班在注漿施工過程中，都必須邊施工邊記錄，當天的注漿施工記錄必須當天整理完成，不得積壓或遺漏；注漿原始記錄是竣工文件的重要組成部分，各記錄人員應本著認真負責的態度，做到字跡工整、資料整潔無誤，填寫規范齊全；應及時按要求做好注漿資料的統計與匯總（包括注漿孔號、孔數及注漿量等）。

2.2.2.10 試驗檢測:為正確的檢測注漿效果，準確驗證各項施工參數，在試驗段檢測時加大檢測項目與力度，注漿前后，物探成果資料對比，檢查注漿效果；注漿前后，鉆孔注水試驗的單位長度吸水量對比，檢查注漿效果，注漿后單位吸水量小于注漿前吸水量的3～5%，且沒有明顯漏水現場；鉆孔檢查，檢查孔數的5%，根據取芯漿液充填情況直觀判斷注漿效果；注漿觀察，冒漿點在路基范圍之外3～5m時，可視路基范圍巖溶通道堵塞完畢。

2.3 質量記錄及注漿效果檢查

2.3.1 水泥等注漿材料的試驗記錄。

2.3.2 注漿施工記錄。

2.3.3 注漿前后，物探成果資料對比，檢查注漿效果。

采用標貫法和觸探法對注漿前后的土體、樁體分別進行測試，檢查注漿效果。

2.3.4 注漿前后，鉆孔注水試驗的單位長度吸水量對比，檢查注漿效果。注漿后單位長度吸水量應小于注漿前吸水量的3%～5%，且不存在明顯漏水現象，視為合格。

2.3.5 鉆孔檢查，檢查孔數為5%，根據取芯漿液充填情況直觀判斷注漿效果。

3 安全、環保措施

3.1 安全操作要求

操作人員必須持證上崗。鉆機操作工、注漿泵司泵人員應具有熟練的操作技能并了解施工的全過程。

機械、電氣設備必須達到國家安全防護標準；施工中若發現設備運轉異常，應立即關閉電源進行檢修。

機電設備應固定就位，不可隨意搬動，電動部分應設置網罩，電箱電線應懸掛。

注漿過程中應避免高壓噴嘴接頭斷開或軟管破裂導致漿液噴射、軟管甩出引發安全事故。

施工中鉆機應置于平整堅實的地面上，鉆機移位時應平穩并保持挺桿垂直，防止傾斜倒塌。

3.2 環保措施

3.2.1 水泥和粉煤灰等細顆粒散體材料，應遮蓋存放，運輸時防止遺撒、飛揚。

3.2.2 化學注漿時應避免漿液對地下水源及周圍環境的污染。

3.2.3 廢棄的砂料及水泥袋等包裝物及時清理，不得隨處拋撒。施工機具應采取降低噪聲措施，減少擾民。

[1]朱永全 主編.隧道工程 [M].北京:中國鐵道出版社,2011年

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.24.031

賀常元（1969—）女，碩士，副教授，主要從事鐵道工程施工、檢測、管理與教學和研究工作。