高速公路隧道淺埋段地表深層注漿施工技術

摘要：地表注漿施工技術由于性能良好，因此被廣泛應用到了高速公路隧道施工工程中。其主要是將注漿漿液灌注到圍巖空隙以及巖石裂縫中，以此改進土體的物理性能，達到加固軟弱地層的實質性目的。在高速公路隧道施工期間有效的使用該項技術，不僅能夠降低不良問題的發生，同時還能夠強化隧道巖石結構的強度，確保經濟指標的良好性。本文主要以某高速公路隧道工程為例，詳細論述了對于深層注漿施工技術的具體應用，以供參考。

關鍵詞：高速公路;隧道淺埋段;地表深層注漿施工技術

前言

在現有的高速公路隧道建設期間，假設埋深處于較淺狀態的時候，圍巖自身的穩定性和安全性就會受到不良影響，開挖期間便會發生塌陷等危險，直接威脅著人員的安全。針對于此種現象，相關人員需要加大重視力度，引進性能良好的注漿加固技術進行處理和解決，以此達到增強圍巖強度的目的。

1、工程概況

某高速公路隧道工程長度是1750m，淺埋段表現為DK10+710～dk10+850。在這一階段中，淺埋段的深度、高度以及斷面寬度分別是6.5m、12.5m以及14.8m，圍巖是v級，開挖期間主要是應用CRD方式。通過分析得出，該種類型的公路隧道鉆探取樣結果是，粉質粘土為0m～6m，全風化泥質粉砂巖是6m～12m。堅硬度以及密實性強的砂土組合形成巖芯，在遇到水體之后，經常發生崩塌現象。而13m～20m是強風化泥質粉砂巖，巖芯主要是以碎塊狀為主要結構，自身比較軟。

2、注漿施工前期階段的準備工作

2.1注漿材料的選取

在實施注漿施工工作之前，對于相關人員而言，首先，需要從工程各個環節的特征入手，比如水文地質特點、周圍環境以及諸多的造價要求等。在隧道淺埋段地表位置處實施鉆探取樣工作，明確漿液注入地層的方法。其次，受周圍地質條件較為復雜等因素的影響，一般情況下，注漿材料主要是由多種類型的注漿材料相互組合形成的體系，其中表現為普通水泥漿、水泥的擴散能力等，在這一現狀下，就要求工作人員根據實際情況，選擇與之相符的注漿材料組合體系，在此基礎上，滿足強度加固的基本需求，最終達到注漿的實質性目的。

通過對地質鉆探數據進行詳細的分析可以看出，注漿材料主要是：孔底5m區域內使用超細的水泥，水玻璃雙液漿，其他位置則是應用超細水泥漿。

2.2注漿孔

在高速公路隧道施工期間，需要加大對注漿孔的重視力度，保持注漿孔的均勻性。以工程為主，在隧道周圍17m的地表位置處來處理注漿，在洞頂位置處，處理到拱頂開挖線的50cm以內。隧道周圍，則是處理到仰拱設3.5m。

2.3注漿參數

在了解到孔位以及施工加固方式之后，實施漿液的配比試驗工作，借助該項試驗來了解和掌握漿液的具體參數。具體情況如下表所示：

高速公路隧道工程的土質結構屬于泥質砂巖層以及粉質粘土層，因此，在擴散漿液的時候，可以將其半徑控制在0.9m之中，注漿壓力控制在2MPa，注漿處理速度為20L/min～40L/min，斷層破碎帶為60L/min～120L/min。再者，進行分段注漿操作的時候，需要控制好每段的長度，控制在0.3cm，而且，要想達到固定地表的目標，施工期間必須確保注漿量的準確性。

3、高速公路隧道淺埋段地表深層注漿施工技術要點

3.1注漿試驗的實施

目前，需要對施工現場的周圍環境進行分析，當設置注漿試驗點位的時候，選取代表性強的斷面。首先是進行鉆孔工作，將巖芯取出加以清洗。再者，在壓水試驗過程中，將管口周圍全部密封巖石，依照具體的數據來明確施工配合比，無論是注漿的壓力值、還是半徑等，都要詳細的記錄下來，以便為后期注漿工程的開展奠定重要的基礎，促使該項工作的穩定實施。

3.2注漿施工

3.2.1鉆孔作業

在設置孔位的時候，需要應用型號為XY-100的鉆機進行鉆孔，將鉆機落實到位，調整好鉆桿的垂直度。開鉆過程中，應用套管進行定位，泥漿護壁成孔，鉆孔期間保持均勻的速度進行鉆進，等到鉆機大約鉆到0.5m左右之后，逐漸的提升速度，保持正常。在溝谷區域上層進行鉆孔的時候，要想方式出現坍孔情況，可以應用地質鉆機跟管進行鉆進，鉆機鉆頭沖擊偏心器，將套管裝到偏心器中，待巖石層不會出現塌陷現象之后，替換成潛孔鉆頭。此外，還要明確注意到，鉆孔期間必須將漿液清理干凈，以免發生通道堵塞等不良現象，做好鉆取巖芯長度的記錄工作，為后期巖層厚度分析提供準確的依據。

3.2.2注漿的基本特征

在本次工程開展期間，主要是采取后退式袖閥管分段施工的方式，鉆孔期間，提前放置具備射漿孔的灌漿管，內部則是使用雙層的灌漿塞分階段進行灌漿。再者，從工程實際運行現狀入手，引進與之相符的設備，比如發動機、攪拌機、雙漿液注漿機，派遣專業能力強并且操作技術水平高的人員，隨時隨地的了解注漿情況，一旦發生不良的異常現象，要加以調整和改進。

一般情況下，在50m以內的地表處經常使用袖閥管注漿，不過，該種類型的注漿也能夠應用于隧道中。由于其包含了兩種類型的阻塞器，因此，在灌注期間，需要將漿液控制在相對時段內進行處理，以此順利的實施分階段灌漿作業。如果進行重復性的灌漿，可以應用自由移動性能良好的阻塞器注漿。在注漿鉆孔操作過程中，采取平行作業的方法來提升作業效果。再者，鉆孔期間，控制好注漿和鉆孔之間的間距，保持在6m之上，如果間距較少，注漿管自身就會發生變形現象。在注漿壓力較少、進漿量較大的時候，就表明了巖層出現了裂縫，針對于此種現象，需要調整好漿液的濃度。當完成操作工作之后依舊無法滿足操作準則的時候，需要對其進行適當的調整，做好養護工作。

3.3對注漿管進行安裝

在高速公路隧道工程施工期間，注漿管主要是采取袖閥管，該項材料是由聚乙烯塑料組合形成的，四周有悶蓋。在清孔工作通過審核之后，需要將悶蓋加載低端，管內灌注上清水，采取絲扣將管件連接到一起。待拔出來套管之后，使用粗砂碎石填充注漿管，待材料強度增強之后，應當借助注漿壓力添加清水，這樣可以保持管道的流通性。

3.4注漿的注意事項

①施工人員在鉆孔期間，需要大力控制鉆孔的垂直性，只有這樣，才能夠下袖閥管。

②將孔口管段密封住，以免漿體流淌出來。當實施完成首次注漿之后，借助止漿設備步入二段，然后注漿，直到孔注漿工作落實。注漿期間，注入三分鐘左右的水，使圍巖處于良好的流通狀態。

③根據實驗室設計的漿液配比注漿，或者是按照注漿實際現象展開調整。

④相關施工人員需要合理使用施工工藝，大力控制注漿速度，并且隨時隨地的了解到壓力表的變化情況。

4、結語：

地表深層注漿施工技術是我國高速公路隧道作業期間經常使用的一項技術，其具備較強的加固性能，科學合理的對其進行應用，不僅可以優化隧道圍巖的結構，同時還能夠確保隧道施工的安全性，減少風險問題的發生概率，進而在一定程度上實現高速公路穩定行駛。

參考文獻

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作者簡介：陳釗，1986年3月出生，大學本科學歷，參與過PPP項目，從事高速公路建設與道路施工技術及管理工作。

（作者單位：岳陽市公路橋梁基建總公司）