[摘要]：在大斷面淺埋暗挖隧道開挖掘進施工前，結(jié)合場區(qū)內(nèi)地質(zhì)補鉆資料，通過鉆孔取芯巖樣對比分析，對砂巖、泥質(zhì)粉砂巖層和粉質(zhì)粘土層采取地表注漿設(shè)計，對漿液不同配合比做配比試驗，得出注漿參數(shù)，運用袖閥管后退式注漿工藝對地表進行大面積注漿，并在施工過程中，加強注漿量控制和施工過程控制，有效的加固了淺埋段地層，改善了圍巖特性，為隧道掘進提供了有利的施工時機，取得了一定的經(jīng)濟效益。

　　關(guān)鍵詞：淺埋暗挖隧道  地表注漿  施工技術(shù)

　　Abstract: Excavation Tunneling: Shallow Tunnels in large section of the field area geological make up the drilling data, comparative analysis of drill core rock samples, sandstone, argillaceous siltstone and silty clay layertake the design of surface grouting ratio test, compared the different mixing of the slurry obtained grouting parameters, the use of the sleeve valve tube back grouting process on the surface, a large area of grouting in the construction process, strengthening grouting controlcontrol and construction process, the reinforcement of the shallow segment stratum, and improve the surrounding rock features, and favorable timing of construction for the tunnel boring, and achieved a certain economic benefits.

　　Key Words: Shallow Tunnels; surface grouting; construction technology中圖分類號：隧道工程     文獻標識碼：A        文章編號：

　　1 引言

　　注漿技術(shù)是加固軟弱地層、改善地層水理性質(zhì)的關(guān)鍵施工技術(shù)。隨著科技的發(fā)展，得到了廣泛應用，如道路基礎(chǔ)加固、水池、地下室的防水堵漏、大壩基礎(chǔ)的加固及填充大壩壩體的開裂縫隙、軟弱圍巖加固、圍幕注漿、注漿堵水、坍方處理、橋臺沉降控制、房屋沉降控制等，較好地解決了施工中碰到的難題。本文針對大面積隧道淺埋段地表應用注漿加固技術(shù)，改善了圍巖結(jié)構(gòu)狀態(tài)，取得了良好的經(jīng)濟技術(shù)指標。

　　２ 工程概況

　　2.1設(shè)計情況

　　某隧道位于廣東省境內(nèi)，全長2056m。其中DK10+710～DK10+850為淺埋段，最淺埋深6.8m，設(shè)計為Ⅴ級圍巖，采用CRD法開挖，開挖斷面寬14.86m，高12.74m；初期支護采用全環(huán)I20a工字鋼鋼架支護，縱向間距60cm；拱部系統(tǒng)錨桿采用Φ25mm中空錨桿，錨桿長4.0m，間距0.8m×1.0m(環(huán)向×縱向)；拱部采用Φ42mm、長4.2m的注漿小導管做超前支護，間距0.4m×2.4m(環(huán)向×縱向)；拱墻、仰拱噴射28cm厚C25砼。

　　2.2工程地質(zhì)

　　某隧道下穿滴水巖森林公園段，地表植被主要為竹林、灌木。表層為粉質(zhì)黏土，淺黃色，硬塑。土質(zhì)不均勻，黏性一般，含少量砂粒，厚2~6米；下伏震旦系（Z）中厚層狀變質(zhì)砂巖，紫紅色，原巖結(jié)構(gòu)構(gòu)造部分風化破壞，巖芯多呈碎塊狀，手可折斷，產(chǎn)狀：200°∠65°，節(jié)理二組，全~強風化巖層，基巖裂隙水發(fā)育。

　　３ 注漿設(shè)計

　　3.1  注漿材料選定

　　在隧道淺埋段地表進行鉆探取樣分析，0～6m為粉質(zhì)粘土，褐黃色，硬塑，以粘土為主，次為粉粒，含少量碎石，土質(zhì)不均，粘性較差；6～13m為全風化泥質(zhì)粉砂巖，棕紅色，原巖結(jié)構(gòu)基本破碎，但尚可辨，巖芯呈堅硬密實砂土狀，遇水易軟化崩解；13～20m為強風化泥質(zhì)粉砂巖，棕紅色，泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖芯多呈碎塊狀，部分餅狀，短柱狀，巖質(zhì)較軟；20～35m為強風化粗砂巖，淺灰色，粗粒結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖芯多呈碎塊狀，巖質(zhì)較軟。通過分析以上地質(zhì)補鉆資料，注漿材料孔底5m范圍內(nèi)選用超細水泥-水玻璃雙液漿，其它部位選用超細水泥漿。

　　3.2  注漿孔設(shè)計

　　在隧道中心線兩側(cè)各17.5米地表范圍內(nèi)進行注漿處理。注漿深度處理范圍：洞頂位置，處理至拱頂開挖線外50cm的范圍；隧道兩側(cè)，處理至仰拱下3.5米處。孔間距按1.5m×1.5m梅花型布置。如圖1、2所示。

　　3.3  漿液參數(shù)選定

　　根據(jù)地表鉆探和布孔位置，采用單液漿和雙液漿相結(jié)合的施工加固方法，使全～強風化泥質(zhì)砂巖得到有效加固，為后序開挖掘進工作奠定基礎(chǔ)。由試驗室做漿液配比試驗，確定漿液參數(shù)，具體如表1、表2。

表1 漿液配比

表2 雙液漿試驗凝固時間

　　3.4  注漿參數(shù)確定

　　根據(jù)現(xiàn)場鉆探資料，該工點主要為粉質(zhì)粘土層和泥質(zhì)粉砂巖層，漿液擴散半徑取0.9m；注漿壓力2～4MPa；漿液凝膠時間2′～4′；注漿速度20～60L/min；注漿分段長度0.4cm。

　　3.5  單孔單段注漿量計算

　　該工點注漿主要以加固地表為目的，注漿結(jié)束標志主要以注漿量控制。單孔單段注漿量采用下式計算

　　Q=nπR2hα（1+β）

　　式中：Q-單孔單段注漿量（m3）；

　　R-漿液擴散半徑（m）；

　　h-注漿分段長度（m）；

　　n-地層孔隙率（裂隙度），裂隙帶取2%～5%，斷層破碎帶取10%～20%，砂層及充填型溶洞和巖溶發(fā)育帶取30%～40%；

　　α-地層空隙或裂隙充填率，取70%～80%；

　　β-漿液損失率，裂隙帶和斷層破碎帶取5%～20%，砂層及充填型溶洞和巖溶發(fā)育帶取10%～20%。

　　通過上式計算，單孔單段注漿量為235L～391L。

　　3.6  注漿結(jié)束標準

　　單孔或單孔單段注漿時，當注漿量達到設(shè)計注漿量，或者注漿壓力達到設(shè)計終壓時注漿速度小于5～10L/min。

　　4  注漿施工

　　4.1 注漿試驗

　　根據(jù)現(xiàn)場選取有代表性的斷面，按設(shè)計要求布點，鉆孔取出巖芯，清孔后下袖閥管，管口周圍密封后進行壓水試驗,檢查管路連接氣密性和機械運轉(zhuǎn)狀態(tài)。按試驗室提供的配合比進行試驗，主要目的是為了確定合理的施工配合比；檢驗地層注漿擴散半徑，注漿量控制及壓力情況；為后序注漿工作提供參考。

　　4.2 注漿工藝

　　4.2.1  鉆孔

　　該工點注漿場地面積大，鉆孔不受其它施工干擾，清理地表后，按測量斷面布置孔位，采用10臺XY-100型鉆機同時鉆孔。鉆機就位后，調(diào)整鉆桿垂直度；開鉆時采用套管定位，泥漿護壁成孔；鉆孔過程中，記錄每個鉆孔取出的巖芯和長度，分析巖樣確定巖層厚度及注漿長度。

　　4.2.2 安裝注漿管

　　袖閥管由聚乙烯塑料制成，每根管長4m，外徑φ47mm，壁厚4mm，每隔33.3cm 鉆一組8個8mm的射漿孔，外包橡皮套，管口兩端配有悶蓋。清孔檢查合格后準備下管，管口底端加悶蓋，管內(nèi)充滿清水，管與管之間采用絲扣連接，沿套管護壁下到孔底。拔出套管后，從孔底至地面以下3m范圍內(nèi)采用粗砂或碎石將注漿管周圍填充密實；地面以下3m至地面孔口范圍內(nèi)采用水泥砂漿加速凝劑封堵密實。

　　4.2.3  注漿及注漿特點

　　注漿方式采用后退式袖閥管分段注漿工藝，注漿順序采用約束-發(fā)散性方式。根據(jù)現(xiàn)場實際情況，該工點在靠線路左側(cè)山腳路旁設(shè)一臺75KW發(fā)電機，兩臺WB-150型雙液漿注漿機，配兩臺攪拌機，由專人負責操作，通過對講機與現(xiàn)場施工員保持聯(lián)系。該注漿機設(shè)備注漿速度分四個檔位，注漿壓力0～10MPa，可根據(jù)注漿情況調(diào)整注漿速度，與注漿點相距60m左右。施工時一般鉆線路橫向三排孔后，即可按兩序孔原則開展注漿作業(yè)。采用雙液漿超細水泥-水玻璃有如下特點：

　　（1）在粉砂巖層中可注性好，漿液擴散半徑大，填補漿液空白區(qū)；

　　（2）凝膠時間可控，對于漿液輸送距離遠，漿液在地層中的凝固非常有利；

　　（3）早期強度較高，對本段洞內(nèi)開挖掘進施工有利。

　　4.2.4  注漿施工注意事項

　　（1）鉆孔時嚴格控制鉆孔垂直度，利于下袖閥管；

　　（2）孔口管段封堵密實，由孔底開始注漿，每次注漿段長0.6～1.0m。注完第一注漿段后，利用止?jié){系統(tǒng)提升至第二注漿段注漿，直到完成該孔注漿；

　　（3）按試驗室提供的漿液配比注漿，可根據(jù)注漿情況適當調(diào)整；

　　（4）按注漿施工工藝進行，兩端人員配合好，調(diào)整好注漿速度，時刻注意壓力表變化；

　　（5）注漿過程中發(fā)生堵管時，及時查找原因，檢查漿液濃度、漿液凝膠時間、漿液內(nèi)有無固體雜物、注漿泵缸體內(nèi)有無堵塞、注漿管路有無彎折；

　　（6）處理串漿孔位時，應加強封孔質(zhì)量，調(diào)整注漿速度和注漿壓力，嚴格按分序孔位進行注漿；

　　（7）注漿管無法提升時，檢查注漿管絲扣有無脫落，止?jié){塞與注漿管是否配套，及時更換；

　　（8）注漿時做過注漿記錄，檢查核對該孔注漿量和注漿壓力，未達到設(shè)計注漿量時補注。

　　5  注漿效果檢查

　　通過地表采取雙液漿和單液漿聯(lián)合注漿加固后，為檢查注漿效果，采取地表鉆孔取出巖芯，與鉆孔時取出的巖芯對比，巖芯呈柱狀，完整性好。經(jīng)測算巖樣中含漿量，達到設(shè)計注漿要求，滿足洞內(nèi)開挖支護條件。在本段開挖施工過程中，掌子面上有部分漿體與圍巖固結(jié)，線路左側(cè)中臺階有部分滲水，流量不大，處于可控狀態(tài)。

　　6  結(jié)論

　　通過地表注漿加固技術(shù)，加快了隧道洞內(nèi)開挖時間，兩者在工序上相互配合。依據(jù)地質(zhì)巖樣分析，確定注漿材料，設(shè)計合理的注漿方案，選好注漿參數(shù)，控制好地表注漿施工過程，在隧道淺埋段開挖掘進施工中發(fā)揮了重要作用，在其它類似工程施工中具有廣泛的發(fā)展前景。

　　參考文獻

　　張民慶，彭峰．地下工程注漿技術(shù)．北京：地質(zhì)出版社，2008