淺談超前管棚注漿支護技術在復雜斷層帶隧道的應用

楊永靖 劉 佳 陳 彪 陳林杰 金玉輝 噶桑扎西

（西藏交通發展集團有限公司，西藏 拉薩850000）

隧道建設不可避免地設置在不良地質地區，其中往往有復雜的，設置在復雜斷層帶的隧道。斷層帶附近的圍巖破碎，自我穩定性差，但這里的隧道挖掘多引起斷層活性化，如果圍巖控制措施和設計不當，施工方法不當，容易誘發圍巖動力災害。在貫穿斷層的作業面的掘進中，先行加固通常有地層改良法和超前預支護法，其中超前預支護法是在隧道挖掘前，沿著隧道的挖掘輪廓構成預支護結構，在預支護結構的保護下進行隧道挖掘的方法。超前管棚注漿支護技術就是其中之一，該技術已經成功地應用于國內外穿越復雜斷層帶隧道的施工案例中。

1 超前管棚注漿支護技術

1.1 設計方案。首先設置操作平臺，在指定段的隧道中設置土方操作平臺，在過渡段設置工字鋼拱，鋼外緣焊接引導鋼管。之后，在管棚設計中，使用配置在挖掘斷面拱門部120°范圍內的注漿，可以根據施工中的鉆孔探測狀況進行調整。單號管采用無縫鋼管制成鋼花管，在管口留有2m 左右的止漿段，環方向配置4 排注孔，縱孔沿孔壁配置為梅花形，雙號孔為熱軋無縫鋼管。管架分為每節6m，3m，6m，3 種規格，用套管直徑連接，在一端的連接部位用1 根銅管插入鋼管中。在端點處，使用電焊在管道之間進行完全焊接，并將其余部分用作輸送到前一個鋼管的尾部，用焊接進行完全焊接，以用作連接和引導。在管架的接頭和合金鉆頭之間采用變徑器連接。最后進行注漿參數設計，由于涌水量較大，為加速漿液凝結。注漿采用水灰比1：1 水泥-水玻璃漿液，水泥漿與水玻璃質量比：1：0.32-O.36,水玻璃濃度為35 波美度；水玻璃模數2.4，注漿壓力：0.5～2MPa，注漿壓力初壓0.5-1.0MPa，終壓2.0MPa。

1.2 施工工藝。采用跟管鉆進施工方法，鉆孔順序由高孔位向低孔位進行。用一臺電動鉆機作業，開鉆上挑角度控制在3-5°之間。鉆孔平臺牢固，鉆機距掌子面，一般不超過2m。先鉆單號孔（鋼花管），待全部完后，再鉆雙號孔（鋼管）。鉆孔速度應保持勻速，特別是鉆頭遇到夾砂土層、孤石時，控制鉆進速度，避免發生夾鉆現象或鉆偏。鉆機開孔時，要低速低壓，待成孔1.0m 后，壓力可升至1.0MPa，遇軟質圍巖或流塑狀粘土，改用低壓鉆進。

噴孔成形后，開始向管架推入，根據現場情況使用鉆孔機或挖掘機進行噴孔。注漿以間隔形式進行，在其中隨時檢查孔，相鄰孔，其他斜面上是否有串聯現象，如果有串聯現象，立即停止注入，凝固錨劑，水泥砂漿等進行封閉。通常，注射量是鉆頭缸的1.5 倍到2倍。當注入量超過極限而達不到壓力要求時，應該調整漿液濃度繼續注入。確保鉆孔周圍的巖石和鋼管周圍有足夠的間隙。

2 超前管棚注漿支護技術質量監督問題

2.1 質量和安全檢查工作缺失。在復雜斷層帶中的超前管棚注漿支護技術應用項目是復雜而繁瑣的任務。施工建設周期長，施工量大，地形復雜的特點進一步增加了超前管棚注漿支護技術質量管理的難度。施工單位和項目負責人應針對不同的施工項目和不同的施工階段，從施工前的設計和項目計劃，到施工過程中的安全，進度，物料和合同的管理，最后到施工過程。超前管棚注漿支護技術的管理上，必須加強安全施工管理，確保超前管棚注漿支護技術安全施工。一些監督單位的技術水平不到位，施工現場的管理不到位，不可能科學地處理超前管棚注漿支護技術的質量。相應的監督管理工作不能發揮實際作用。施工過程中發生的影響質量的隱患和影響因素無法控制，從而導致無法保證超前管棚注漿支護技術的質量。一些施工企業的監管部門徒勞無功，他們只是為應付檢查而設立的臨時部門，根本無法發揮監督作用。

2.2 施工企業管理方式落后。近年來，在經濟發展的大背景下，我國的超前管棚注漿支護技術發展迅速，施工規模和相關公司的規模也在不斷增加。但是，一些企業對項目施工單位的了解不足，質量監督管理體系不完善，導致施工質量問題。沒有良好的質量監督和管理，影響到超前管棚注漿支護技術的優質施工的發展。我國超前管棚注漿支護技術的質量管理存在許多缺陷，質量和安全管理模型的科學性和可行性無法得到保證。在當前的許多實際施工項目中，超前管棚注漿支護技術的監管范圍非常有限，從而對施工項目單位產生了很大的影響。

2.3 施工的人員素質問題。當前，我國許多在復雜斷層帶中的超前管棚注漿支護技術項目建設存在著對施工單位的監督工作的重要性認識不足的問題。在某些施工單位中，部分技術主管專業素質低，缺乏工業實踐經驗，而忽視了技術主管的重要性，從而導致技術主管在整個施工階段無法履行職責。這些施工人員沒有一定的文化知識和專業素質，合同意識和法律意識薄弱。他們對施工過程中的問題采取不積極的態度，他們的責任心和控制力相對較弱。

3 超前管棚注漿支護技術質量管理的監督策略

3.1 實行施工責任管理制度。在復雜斷層帶中的超前管棚注漿支護技術的項目施工中，需要嚴格的質量控制標準，并根據國家施工標準和法律法規進行分析，以闡明施工項目建立的標準。負責超前管棚注漿支護技術的質量管理，明確履行超前管棚注漿支護技術施工中所有參與者的管理職責，建立監督制度，提高監理的整體素質，是切實可行的，使監理能夠做到細致入微。施工細節科學判斷。及時處理標準化行業的進展，建立合理的施工安全管理體系。開展有組織，標準化的質量和安全管理活動。另一方面，有必要對施工人員的安全意識進行有針對性的教育和培訓。通過提高施工人員的質量安全意識和規范建設作業過程，將人為失誤造成的事故降到最低。施工質量標準需要嚴格管理，數據和設計圖紙的標準要明確，施工過程和施工結構要經過適當的檢查和驗收。

3.2 確保施工質量安全監督檢查落實到位。復雜斷層帶中的超前管棚注漿支護的初步設計是超前管棚注漿支護技術項目的重要組成部分?？茖W嚴謹的設計是確保后續施工順利進行的前提。為了從根本上提高超前管棚注漿支護技術的安全管理水平，必須從基本的監督機制和監督人員入手。對超前管棚注漿支護技術的質量管理進行監督檢查，企業管理人員應聘請經驗豐富的監理公司對超前管棚注漿支護技術的施工進行監督，同時根據特點實施相應的科學合理的施工。每種超前管棚注漿支護技術的管理系統。在實際施工過程中，公司的質量控制措施在每個項目的每個環節的每一個質量管理工作中都得到執行。嚴格執行監督責任制，提高施工工藝設計的合理性，及時糾正不合理的施工作業。在施工環節中發現隱患，安全隱患和不正常運行，然后反饋給施工管理部門，及時對施工計劃進行糾正和調整。根據超前管棚注漿支護技術質量管理中存在的問題，對施工施工計劃設計，管理體系和模型系統，施工現場管理以及隱患安全隱患和事故的詳細設計進行詳細監督。需要對施工機械質量，技術操作員和施工設計標準進行嚴格的監督和管理。

3.3 提高施工企業員工素養。超前管棚注漿支護技術人員的綜合素質將直接影響超前管棚注漿支護技術的施工質量。通常在施工單位中，項目一線工人的整體文化素養還不夠。為了確保在復雜斷層帶中的超前管棚注漿支護技術的施工質量能夠滿足相關要求，施工單位必須評估所有涉及超前管棚注漿支護技術的人員。同時，施工單位提供可靠的人力是有效可行的解決方案之一。引進高薪高素質的工程師和高級技術工人，促進項目人員之間的溝通和學習，并加強對施工人員綜合技能的培訓。超前管棚注漿支護技術單位應根據不同施工人員的工作特點進行有針對性的培訓，以便他們掌握相應的施工技術。施工單位還必須充分調動施工人員的學習積極性和積極性，采取科學的激勵機制，建立人員晉升制度，帶動施工人員的主觀能動性，從而最大限度地提高施工質量。

4 結論

超前管棚注漿在圍巖中充滿了松動，破碎的裂縫，提高了圍巖的整體完整性和整體承載力，并與管棚拱相結合，形成了較強的預支護加固體系。提高管棚注漿技術水平，加強含水層水位監測，是超前管棚注漿支護技術有效控制復雜斷層帶隧道初支變形的保證。