注漿技術在濕陷性飽水黃土隧道施工中的應用研究

　　摘要：以某鐵路工程15#隧道為工程背景，將壓密注漿法和劈裂注漿法這兩種注漿技術應用于濕陷性飽水黃土隧道施工中，取得良好效果，隧道順利開挖。且給出了在濕陷性飽水黃土隧道施工中采用的具體施工材料、方法和參數。該工程采用的小導管注漿參數和鉆孔注漿參數可供類似工程參考。
　　關鍵詞：小導管注漿 飽水黃土隧道 鉆孔超前預注漿
　　中圖分類號：U455 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791(2011)10(b)-0000-00
　　
　　1 工程地質概況
　　某鐵路工程15#隧道穿越大營梁，地處黃土丘陵區，沖溝發育，地形起伏大，地質結構形式復雜。其局部為aI—PLQ黃土狀粉質壤土，中部為aI—PLQ粉質壤土，下部為aI—LQ 重粉質壤土，土質不均，夾粉質粘土和粉質壤土，砂壤土薄層、重粉質壤土和粉質粘土等，結構密實，呈可塑性—硬塑性，該段內洞底以上有多層分布連續持水土體。
　　在102+345處分布有aI—PLQ砂礫石，含砂礫、含礫粉質土，總層厚15m ，其下分布aI—PLQ 重粉質壤土，夾粉質粘土，地下水埋深6.87m，在103+840處荀家曲溝中分布aI—PLQ 砂礫石夾有兩層2m厚的粉質壤土，總厚24.4m，地下水埋深5.35m，而地下水位高于洞頂4—37m。
　　15#隧道大多地段均受地下水的影響，隧道圍巖呈極為不穩定的V型圍巖，成洞條件差，其中101+502～102+636、103+708～104+121、104+502～105+837、106+010～106+453等四處隧道在以后開挖中洞壁將有線狀順至面狀水流滲出，隨著水流的滲出，洞壁有泥化現象發生，圍巖極易坍塌變形，為防止開挖過程中受地下水滲漏而造成冒頂坍塌，根據地質情況的復雜性，設置注漿防滲施工。運用注漿帷幕達到止水加固，確保隧道能順利實施開挖。
　　
　　2 注漿材料、方法與特性
　　注漿材料運用是根據地質結構形式進行選定，以特種水泥單漿液為主。其中原材料主要為：HSC含水細砂型注漿料具有流動性好、可注性高、抗水性強、凝膠時間可操控、早期強度大、后期強度高。漿液配比為：單漿液配制水灰比W:C=0.8～1.1。注漿方法采用壓密注漿法和劈裂注漿法。
　　其具體使用方法為：
　　按水泥單液漿進行配制，先加水后加料的原則進行配制：
　　加水應根據注漿料特性進行配制，例：HSC含水細砂型注漿料，當水灰比W:C=1:1時，攪拌設備中先添入40%的水，投入注漿料強9jek+zU54WfL/Cln/F7WQVgo01HsKGTESXNwlpe7+Zg=力攪拌7分鐘后，再添入剩余60%的水再攪拌7分鐘，此時漿液已達到最佳注入時間，迅速將漿液注入孔內。
　　制漿機轉速要求達到120～200轉／分鐘。
　　注漿材料的特性為：
　　HSC含水細砂型注漿料有著極好的可注性，針對難以注入地層、粉質土、粉細砂、濕陷性土層及淤泥質地層，其注漿形態以壓密、劈裂等形式存于土體中。
　　HSC含水細砂型注漿料具有很好注漿效果。在飽和含水細粉砂及淤泥質等地層條件下，該型注漿料在地層中劈裂效果更佳，注漿滲透率更高。
　　地層擾動小，應用HSC含水細砂型注漿料，能達到堵水加固地層，提高土體的自穩能力、承載力，注漿量與普通水泥漿相比較其用量要少、注漿均勻性更符合施工要求。
　　
　　3 注漿工法選擇
　　3.1 小管棚小導管注漿方式
　　運用小導管注漿技術結合管棚的施工方法，在拱部略微加大開挖輪廓，按孔間距0.4m，排孔間距0.2m，逐一將小導管擊入地層中。
　　梅花形布置，排列3排，管長5～6m，側墻則為兩排，中部按0.8×0.8m的孔位進行布置，其目的用于注漿加固土體。
　　小導管管棚排列施工完成后，注漿時要采用跳孔、間歇式的注漿方式以達到注漿的最佳效果。
　　
　　
　　3.2 小導管選材
　　選內徑Ф32焊管，外徑為Ф42的管材作為小導管加工的原材料；選材2為鋁箔，用鋁箔作為粘片用料。
　　3.3 注漿器的制作
　　選Ф25的鋼管內能穿過Ф20的鋼管為注漿器外管。
　　選外徑為Ф20無縫鋼管做內管，管壁厚為3.5mm。
　　當小導管定為5m，注漿器內管4.2m，外管為3.9m。
　　注漿器尺寸：內管2