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目前,注漿加固技術是鐵路工程建設中的常見技術之一,在裂縫或者孔隙中注入可固化的漿液,通過其滲透和固結作用提高鐵路工程建設項目的承載能力,從而提高施工質量。盡管相對來說,注漿加固過程的污染較小,但其施工過程中所產生的廢水勢必會對周圍水環境造成一定的影響。尤其是建設項目密集的區域,極易導致周圍水環境遭到不同程度的破壞。而周圍水環境一旦受到污染,必將對鐵路工程安全性造成一定威脅,也極有可能影響當地居民和企業的用水,甚至破壞生態平衡。因此,提出了根據綜合分析法研究注漿加固中漿液對周圍水環境的影響。
徑向注漿處置技術通常就是針對隧洞施工中孔洞等架構所開展的一門技術,徑向注漿材料具備極為顯著的粘結力,和隧道軟弱巖體粘合之后,所發揮的抗壓、抗剪強度較高,此時比較耐沖擊、耐酸,同時也耐堿性。在選取材料的過程中,相關的工作人員也需要盡可能選用滲透性較高,流動性較好,遇水不發泡,可以逐步滲入巖體細小的縫隙。徑向注漿處理技術能增強與圍巖的密貼程度,可以提高圍巖的承載力和自穩力,能夠有效控制隧道初期支護結構沉降和變形。對于涌水災害來說,利用徑向注漿處理技術可以有效封住隧道涌水渠道,對于涌水災害實施有效控制。另外,因為注漿處理具有相應的壓力,能夠逐步抵消涌水水頭強壓,如此一來,就可以有效地增強注漿材料封堵成效,防止由于遭到涌水水頭碰撞而出現的磨損。在處置涌水災害的過程中,相關的工作人員還需要全面解析涌水災害產生的因素,涌水壓力狀況、水文地質災害狀況,在對其系統化分析后,方可合理選擇處理技術[1]。
(1)多孔介質理論。該理論將巖土體視為由固體礦物組成的土骨架和由土骨架分隔形成的大量密集的微孔隙組成的多孔結構體系。這種多孔結構體系包括各向異性和同性的多孔介質。
(2)裂隙介質理論。該理論將巖土體視為由裂隙分割而成的、漿液在巖土體內部裂隙網絡中自由滲流的不連續體。
(3)等價連續介質理論。該理論將巖土體中的裂隙在空間上等效處理為連續裂隙,內部每一點均由相通的固體連續介質和孔隙介質組成,漿液在孔隙介質中運動。
(4)孔隙-裂隙介質理論。該理論假定巖土體由裂隙介質體系和巖土介質體系組成,裂隙介質體系透水性強,巖土介質體系透水性弱。漿液能夠在巖土體和裂隙中流動,且在裂隙和巖土體中分別流動的漿液之間存在顯著的質量交換現象。
根據深孔注漿控制要點,在現場施工過程中首先進行機械鉆孔,待孔深達到設計要求的長度后,利用注漿泵輸送漿液,采用后退式注漿的方法,漿液到預定位置時停止注漿,退出鉆頭,立即使用止漿泵封住孔口。試驗段注漿孔全部施工完成后,在工作面鉆1-2個檢查孔取巖芯進行試壓,并觀察漿液填充情況及土體粘結力,確定是否需進行補充注漿,并根據實現場注漿情況調整各項注漿參數。
根據中國水環境現狀及人體健康基準值,參照水質最高標準,可將鐵路工程周圍水環境質量劃分為如下五個等級:
(1)一等:該等級下的周圍水環境包含化學組分中的天然低背景含量,適用于各種領域使用。
(2)二等:該等級直觀反映出周圍水環境化學組成成分,包含天然背景含量,適用于各種領域使用。
(3)三等:該等級是以人體健康標準劃分的,主要適用于人類生活水源、工業用水及農田灌溉。
(4)四等:該等級主要是以農田灌溉和工業用水為基準,適用于人們正常生活。
(5)五等:該等級下的水不宜飲用,用作工業用水和農田灌溉時也應慎重選擇。在鐵路工程注漿加固過程中,研究漿液對周圍水環境造成的影響是以周圍水環境資料為基礎的,可分為單項組分和多項組分評價兩種。其中,單項組分評價準則主要是依照分類指標進行的,代號與類別號一致。而多項組分評價主要是以標準值進行評價的,按照從優到劣的順序評價。根據鐵路工程注漿加固特征,采用綜合評價法,從而科學地評定鐵路工程周圍水環境的水質情況[2-3]。
綜上所述,伴隨我國基礎設施建設的快速發展,我國鐵路系統已經獲得較快的發展,而且所面臨的環境漸漸復雜,施工風險也在上升,因此,致力于提高鐵路隧道施工穩定性,降低不必要的風險,相關的工作人員務必要采取針對性措施,對隧道施工災害實施控制以及處理。本文主要介紹了簡要隧道圍巖涌水災害機理以及徑向注漿處理技術,在此基礎上以某鐵路隧道工程為例,分析了弱風化圍巖涌水徑向注漿處理技術設計和施工方面的內容,并提出了相應的質量控制策略。通過本文的介紹能夠對鐵路隧道圍巖涌水處理提供一定參考和幫助,對于推動鐵路工程發展具有現實意義。