隧道工程淺埋偏壓段內(nèi)外結(jié)合注漿技術(shù)應(yīng)用

內(nèi)外結(jié)合注漿技術(shù)在淺埋偏壓隧道施工的應(yīng)用內(nèi)容提要：針對(duì)XX鐵路XX隧道XX超淺埋段圍巖軟弱、淺埋偏壓及山體開裂、下陷、滑移等地質(zhì)條件，提出地表注漿加固方案及施工工藝。經(jīng)實(shí)踐，該方案成功可行，安全可靠。關(guān)鍵詞：隧道內(nèi)外結(jié)合注漿加固施工方案XX隧道是XX鐵路高風(fēng)險(xiǎn)隧道之一，也是XX鐵路W9標(biāo)難點(diǎn)工程。隧道為雙線隧道，進(jìn)口里程XX，出口里程XX，全長130m，隧道內(nèi)軌頂面處襯砌內(nèi)輪廓凈寬10.0m，內(nèi)軌頂面至隧道拱頂襯砌內(nèi)輪廓凈高8.4m，隧道最大開挖斷面寬度13.0m，最大開挖斷面高度12.47m，開挖斷面面積約135.84m2。全隧均為Ⅴ級(jí)圍巖，山體表層覆蓋第四系坡積殘積粉質(zhì)黏土，褐色，硬塑，土層厚2～9m；下伏基巖為三疊系中統(tǒng)巴東組第一段粉砂巖夾頁巖、強(qiáng)～弱風(fēng)化；地下水主要為基巖裂隙水，由大氣降水補(bǔ)給。進(jìn)口、洞身XX段及出口淺埋，土層較厚，易塌方冒頂，特別是XX超淺埋段地面距隧道開挖輪廓頂部?jī)H1.2m，且線路右側(cè)山體明顯對(duì)隧道形成偏壓，掘進(jìn)過程中偏壓山體邊緣出現(xiàn)裂縫，根據(jù)地表監(jiān)控量測(cè)結(jié)果，開裂部分下沉明顯，能否安全通過該地段是本隧道施工的重難點(diǎn)。隧道除洞口段結(jié)合地形、地質(zhì)條件設(shè)置明洞外，暗洞均按照新奧法原理設(shè)計(jì)，以柔性支護(hù)結(jié)構(gòu)體系為主要受力結(jié)構(gòu)的復(fù)合式襯砌。由于隧道所在之處存在地表覆蓋土層厚、洞身主要穿越強(qiáng)風(fēng)化巖層、地質(zhì)條件差、淺埋偏壓嚴(yán)重等不利因素，施工前制訂“先加固、后開挖、穩(wěn)扎穩(wěn)打、量測(cè)監(jiān)控”的施工預(yù)案，始終把確保開挖安全放在頭等重要的位置。施工中根據(jù)監(jiān)控量測(cè)分析結(jié)果，與XXXX指第二工地設(shè)計(jì)組隨時(shí)保持溝通聯(lián)系。2008年8月27日由鐵道部XX鐵路建設(shè)指揮部主持，XXXX指第二工地設(shè)計(jì)組、XXXX鐵路監(jiān)理站、公司XX鐵路W9標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理部參加，共同對(duì)W9標(biāo)XX隧道XX附近地質(zhì)情況進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)會(huì)勘，經(jīng)研究決定采取地表注漿和洞內(nèi)注漿結(jié)合的方案。1、小導(dǎo)管內(nèi)外結(jié)合注漿加固技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)1.1首先，洞內(nèi)注漿可提高圍巖的自穩(wěn)時(shí)間和自身承載能力，改善巖土體的物理力學(xué)性能，縮小開挖變形產(chǎn)生的松弛區(qū)范圍，減小圍巖對(duì)初期支護(hù)和二次襯砌的壓力，特別是在圍巖破碎地段該效果尤為明顯。1.2注漿管可起到地表錨桿懸掛巖土體作用，穩(wěn)定地表覆蓋土和表層強(qiáng)風(fēng)化巖體，減少地表附近開裂滑動(dòng)層對(duì)隧道開挖的影響，防止塌方冒頂。1.3封閉地表水下滲通道，防止地表水下滲軟化圍巖，進(jìn)而造成支護(hù)變形侵空。1.4地表注漿止?jié){盤、注漿管與巖土體形成復(fù)合體，成為偏壓山體滑動(dòng)層支撐基礎(chǔ)，保證了地表和偏壓山體滑動(dòng)層的共同穩(wěn)定。同時(shí)偏壓側(cè)洞內(nèi)橫向注漿后改善了偏壓側(cè)圍巖的物理力學(xué)性能，減少偏壓巖體對(duì)洞身壓力，反偏壓側(cè)洞內(nèi)橫向注漿同樣改善了反偏壓側(cè)圍巖的物理力學(xué)性能，與柔性支護(hù)措施一起，有效地承受偏壓山體帶來的偏壓力，控制支護(hù)變形。1.5地表和洞內(nèi)結(jié)合注漿保證隧道的長期穩(wěn)定和以后運(yùn)營安全，不留后患。1.6施工工序簡(jiǎn)單，機(jī)械設(shè)備常見，總體費(fèi)用比較經(jīng)濟(jì)。2、超淺埋段內(nèi)外結(jié)合注漿加固方案設(shè)計(jì)本著節(jié)約資金，保證質(zhì)量，確保施工和運(yùn)營安全為原則，根據(jù)隧道現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)度和地表監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)分析，XX超淺埋段注漿加固方案設(shè)計(jì)如下。2.1注漿位置2.1.1長度：對(duì)隧道XX段共50m進(jìn)行洞內(nèi)橫向和徑向注漿(通常稱為超前小導(dǎo)管注漿)加固；對(duì)隧道XX段共45m進(jìn)行地表注漿和垂直偏壓山體坡面注漿加固。2.1.2寬度：洞內(nèi)注漿橫向加固范圍至開挖輪廓線外6m；考慮該地段上方山體偏壓影響因素，地表注漿加固寬度為40m，其中Ⅰ線線路中線左側(cè)15m，右側(cè)25m。2.1.3深度：洞內(nèi)頂部徑向注漿至開挖輪廓線外1.5m；洞外地表注漿加固深度為隧道頂部到襯砌外緣，隧道兩側(cè)地表注漿加固深度至巖體破裂面以下1m，且伸入基巖長度不應(yīng)小于1m。鬧2.搖2欠注漿方式汽采用注漿羽花管由高輩壓注漿泵奴全孔壓入求式注漿。促2.座3靜注漿孔布旱置突洞外地表劉注漿和垂掙直偏壓山池體坡面注帶漿按照梅宿花型布置凳實(shí)施注漿惜，間筆距根1新m隊(duì)；洞內(nèi)沿窗開挖輪廓槳線橫向注亦漿同樣按摸照梅花型側(cè)布置實(shí)施絲注漿，間咱距爆2可m榴。各注漿蠶孔占分造Ⅰ珍序孔墓和房Ⅱ斥序孔估，曬Ⅰ圖序孔為低館壓注漿孔惱，盆Ⅱ句序孔為高之壓注漿孔河，洲Ⅰ潑序孔叉和?、蜊`序孔交錯(cuò)恨布置。討洞內(nèi)徑向哄注碼漿競(jìng)(么常稱為超削前小導(dǎo)管劇注救漿睬)酷孔沿開挖份輪廓線按比照襯40c膀m元間距均勻骨布置，注鑼漿管孔口醒與鋼架搭肅接，注漿五孔每環(huán)按眨照斧1雹～記4測(cè)5饒的順序進(jìn)雷行編號(hào)諒。規(guī)股2.膠4刷鉆孔孔徑藏及注漿管申洞外垂直靜偏壓山體放坡面注漿嚷孔、洞內(nèi)病橫向和徑擇向注漿孔候鉆孔深度氧為開挖輪視廓線軍外筑6表m桶，采用甘湊肅天盆水校YT-2暫8蚊型鑿巖機(jī)鈔鉆孔，鉆飲頭直府徑堪50m腰m皇，成孔孔郊徑嚼5倘5談～作60m判m竹。以上三瓦部分注漿臘孔鉆孔時(shí)愿，先采住用癢3秧m哄鉆桿嚴(yán)格少按照設(shè)計(jì)刮孔位布置崗要求定位純并初步成添孔后，再竄換罷6秧m幸鉆桿鉆至謊設(shè)計(jì)深度偵終孔。帽隧道洞身查范圍內(nèi)地括表注漿鉆茄孔深度為活從地表至鐮隧道輪廓裙線頂授外燃0.5閃m刻，隧道兩固側(cè)洞外地快表注漿鉆欠孔深度為遞到巖體破感裂面以僻下拋1食m志，且伸入剃基巖長度劫不應(yīng)小犬于掉1細(xì)m錘。巖體破贊裂面根據(jù)截鉆機(jī)鉆進(jìn)邀速度判斷蔬，最大鉆汁眼深度為壩從地表至其隧底。鉆奪孔采用輕睜便芝型妻ZS3妥0醋電氣潛孔閑鉆機(jī)成孔險(xiǎn)。餡孔內(nèi)采用央注漿鋼花網(wǎng)管，孔外謝采用高壓泄膠管。注醋漿花管采弦用直船徑狹42m法m搬，壁辣厚屆3.5m載m殲無縫鋼管外。在注漿頃管前端鉆避設(shè)孔甘徑窮1c潮m虧、間箏距慰40c屢m浮、呈梅花貴型布置的罵花孔。注陳漿花孔鉆麻設(shè)范圍根聯(lián)據(jù)孔深情取況調(diào)整晝，掉Ⅰ佳序注漿花青管孔壽口拼2旁m副范圍撓及堅(jiān)Ⅱ唱序注漿管主表層范圍垂不開花孔致。饒2.存5君表層止?jié){遣由于隧道經(jīng)覆蓋層較憑薄，注漿有深度較淺委，且覆蓋候土下為強(qiáng)遵風(fēng)化破碎弊巖層，在彎注漿過程資中容易從腦地表冒漿臥，為了防盤止地表冒摟漿造成漿秀液損耗和侵影響注漿她效果，在葵地表和掌機(jī)子面分別建設(shè)置止?jié){聽盤和止?jié){已墻，地表織止?jié){盤采鞠用噴壞射蛙30c長m除厚雙層鋼解筋混凝土布，鋼筋網(wǎng)糟采用直徑暈為掛8m姥m莫鋼筋，網(wǎng)惜格間濾距枯30×3群0c挪m恥。止?jié){盤粥設(shè)置在注長漿區(qū)域及度周邊孔氣外膀2乞m爪。為防止混管孔間裂液隙往上冒拘漿對(duì)止?jié){飲盤造成隆茶起破壞而喘影響注漿寺效果，在柏距離止?jié){并盤邊迎緣配30c言m甘處，斜向神下與水平越方向嬌呈伏45誼°肚角打設(shè)一餡排堡Φ虧2吵2美砂漿錨桿心，錨桿間獲距殼2季m啞，嵌入基筍巖伸1喂m卡。此外，必對(duì)管孔間冬縫隙進(jìn)行害糊縫處理脆，糊縫材吸料免為略C燦S郊膠泥和速惕凝砂漿，吸并準(zhǔn)備一糖些木楔，箭當(dāng)管間串友漿時(shí)塞緊喝串漿孔管赤?？蓪?duì)偏壓山譜體滑動(dòng)層邀注漿加固遣設(shè)置止?jié){噸墻，止?jié){尾墻采用噴程射抱25c適m嬌鋼筋厚混恐凝土，鋼躬筋網(wǎng)采用餃直徑提為末8m燒m槽鋼筋，網(wǎng)重格間床距尺20×2堆0c成m嚷。止?jié){墻特與止?jié){盤且鋼筋進(jìn)行始可靠焊接誕，止?jié){墻株與止?jié){盤薄連接地帶柔為薄弱點(diǎn)輪，該地帶慰噴射混凝犯土應(yīng)加厚尊至鋤40c適m郊。止?jié){墻我設(shè)置在注掃漿區(qū)域及押周邊孔乒外致2元m叫。同樣地火，為防止做管孔間裂戒隙往上冒丈漿對(duì)止?jié){農(nóng)墻造成隆搏起破壞而吩影響注漿沙效果，采騙取糊縫處幟理和防串蠶漿措施。菜2.漆6罩材料選擇役及漿液配盜合比閉注漿漿材式料主要采擱用水泥單烤液注漿，巧輔以少量賞水飾泥映-表水玻璃雙手液注漿。姐除注漿范滲圍周陳邊胸2仆m鳥的注漿孔摘及吸漿量籌大、嚴(yán)重失失漿的注拴漿孔采用疾雙液注漿落外，其余格注漿孔均鈴采用單液錫注漿。輩水泥撐：撲42.訂5逢普通硅酸她鹽水泥嚴(yán)水玻璃：捐濃債度但3崇5沸～錢40°B鴉e百′戴，模廊數(shù)羊2.標(biāo)8趨～何3.盈4廢。航緩凝劑早：鐘Na輩2誕HPO瓦4蝕。糖水泥漿水父灰右比部(雞質(zhì)量熟比傍)互：稀0.6:型1慮～殘1:灣1極。室水泥漿水炊玻璃爹比班(幕體積予比麗)柿：攔1:0.但5看～惡1:擺1薄。第注雙液漿俯時(shí)摻活加留2治%撇～三4首%少緩凝劑。奏2.頂7神注漿壓力列及順序雞Ⅰ封序孔及洞棍內(nèi)徑向注矩漿單數(shù)孔泊注漿壓力稍：比0.錢5握～躁1.5M舟P傍a芬；遲Ⅱ慌序孔及洞劉內(nèi)徑向注宮漿偶數(shù)孔吵注漿壓力總：客2筍～炕3MP挑a確。暢為了滿足飽洞內(nèi)施工仆與注漿施字工平行作喂業(yè)，采取對(duì)分段分片辭注漿?？傓o體注漿順樂序?yàn)椋合刃〉乇碜{下，后洞內(nèi)縮開挖橫向摔注漿；洞鹿內(nèi)注漿先穴注山體偏司壓側(cè)拱墻粥，后注反渾山體偏壓殘側(cè)拱墻；顧由出口向掉進(jìn)口的掘爽進(jìn)方向分勒段順序進(jìn)搬行露；竹Ⅰ冬線開、縣Ⅱ燙線地表注悲漿平行作懇業(yè)；每段腰注漿先注漆溝側(cè)周邊騾孔，后注挑山側(cè)周邊死孔，注漿些時(shí)先外圍拼后中間，澤并采取隔寬孔注漿的減方式。約2.段8鼻注漿結(jié)束快標(biāo)準(zhǔn)家注漿結(jié)束元標(biāo)準(zhǔn)以注甩漿終壓和深注漿量進(jìn)豬行綜合判英定劈，袖Ⅰ飾序孔及洞雨內(nèi)徑向注識(shí)漿單數(shù)孔篩采用單孔鵝注漿量控賢制，單孔懶注漿量達(dá)成到設(shè)計(jì)注忠漿量時(shí)，給即換孔注棕漿被；趣Ⅱ云序孔及洞戒內(nèi)徑向注枕漿偶數(shù)孔不采用注漿須終壓控制碧，以保證趣注漿效果巧，達(dá)到設(shè)勿計(jì)注漿終鉛壓后，穩(wěn)情定膜2怎0財(cái)～圈30mi勺n幟即可停止矛注漿。每3平、施工順榮序逆3.原1秒放樣：采嶺用全站儀燈放樣，將里注漿范圍冷平面化布欺置，按照恐圖紙?jiān)O(shè)計(jì)默要求布孔刻編號(hào)，準(zhǔn)浸確測(cè)量余出荒5發(fā)倍數(shù)排的域周邊注漿濫孔及中心猜注漿孔，睡根據(jù)這些下孔拉測(cè)量嬌線放出其誕余注漿孔闊位，在地澡表注漿孔返位上插竹因片，竹片火上編號(hào)并義捆綁紅色授塑料袋。腿洞內(nèi)注漿眾孔用紅油集漆點(diǎn)出，滑并間隔噴鈔漆編號(hào)。篇3.鵝2痕鉆孔：地纏表注漿采武用輕便尋型襯ZS3亦0墳電氣潛孔鋪鉆機(jī)成孔靠，偏壓山援體滑動(dòng)層頸坡面注漿啟孔、洞內(nèi)殼橫向和徑添向注漿孔各采用天境水貞YT-2授8共型風(fēng)動(dòng)鑿尋巖機(jī)鉆孔時(shí)，鉆機(jī)按蛛現(xiàn)場(chǎng)放樣揚(yáng)點(diǎn)準(zhǔn)確就咸位，按照筑設(shè)計(jì)圖紙抽要求鉆孔美至設(shè)計(jì)深龍度。笨3.爛3厲埋管：將運(yùn)注漿花管武插入已成怒孔內(nèi)，孔持深較大時(shí)模，逐根鋼孩管焊接后蟻，再插入咽孔內(nèi)，第腹一節(jié)鋼管兩底端做成卸尖端形式濱。膜3.疤4妖糊縫：往窗孔內(nèi)插入葬鋼管前，困在未開設(shè)述花管孔段窮和開設(shè)花訴管孔段之煙間焊厭接爹2殺根直喚徑堤8m靈m左鋼筋圓環(huán)雁，間陽距忍2c遞m咐，堂2烘根圓環(huán)之吃間纏麻絲較，以作為羞止?jié){環(huán)，赤為防止糊拍縫砂漿征和剝C身S菠漿液落入開下部花管福部位。鋼盡管插入孔塊內(nèi)后，糊桿縫深度較織大時(shí)，正將赤C曲S俱漿液倒入滾管縫進(jìn)行妻糊縫處理塌，糊縫深盤度較淺時(shí)逢，用直您徑喚8m腥m井鋼筋將速渾凝砂漿搗暈入孔管縫諸隙做糊縫渴處理。伸3.奸5票止?jié){盤和野止?jié){層：芝鋪設(shè)鋼筋蹈網(wǎng)，將鋼盾筋網(wǎng)與注冶漿管焊接狠，采用噴叔砼機(jī)噴射角混凝土至縫相應(yīng)厚度部。翠3.膏6盼注漿：只用魄SL-6紹0遭0驅(qū)注漿泵壓形注單、雙駐液漿。注舊漿配置要音求貓：支①效水泥漿的維配置。漿權(quán)液配置時(shí)議，按照漿椅液配合比賀稱量加料抓，力求數(shù)幅量準(zhǔn)確，禾加料順序稼為先加水躬，在攪拌授機(jī)攪拌狀飛態(tài)下加入某水泥。注杠意漿液攪介拌均勻倒趕入儲(chǔ)漿桶副時(shí)，必須吐經(jīng)過篩網(wǎng)筑過濾，嚴(yán)教禁包裝紙傷及塊狀水縫泥進(jìn)入儲(chǔ)黨漿桶紀(jì)；慧②獨(dú)水玻璃配鉤置。當(dāng)購善進(jìn)水玻璃也不國在育3綱5唇～般40°B釘e線′取范圍時(shí)，此稀釋時(shí)，裕邊加水邊裂攪拌，邊愛用玻美計(jì)叢測(cè)量舍；掉③百摻緩凝劑往。注雙液駕漿時(shí)，需遇在水泥漿午中摻巷入駝Na裳2什HPO債4徹緩凝劑，子摻量為水結(jié)泥用量掛的賺2盲%巾～線4閉%雨。加料順妨序?yàn)椋杭住簿從齾^(qū)劑電→豐水泥，攪壓拌時(shí)間應(yīng)巧不少搏于局5mi降n鍛，放置時(shí)伏間不超旅過霧30mi碧n段。曲3.臨7句沖洗移位份：?jiǎn)慰鬃㈩}漿完畢后龜，關(guān)閉返廳漿閥，拆貌卸混合器享，注水沖散洗注漿膠般管和注漿埋泵，以防冰膠管堵塞天和注漿活肺塞缸內(nèi)膠嬸體凝固，括同時(shí)移位救至另一注贊漿孔。田4悔、施工要親點(diǎn)蓬4.遷1卸注漿開始恰前對(duì)機(jī)械逮器具、儀桐表、管路剃、注漿材蠅料、水、溉電等進(jìn)行達(dá)檢查及必倡要的試驗(yàn)息。霧4.辮2粉注漿過程鳥中，觀測(cè)墾和記錄注躬漿壓力的臘變化情況龍，掌握注痰漿量。特悶別要注意潑止?jié){盤的拌變形和跑秘漿情況。曾如果止?jié){猶盤發(fā)生變躺形，應(yīng)停見止注漿，充及時(shí)處理很。發(fā)生跑掉漿時(shí)，用漸填塞棉紗寧、打木楔榮和糊塑膠厘泥或速凝蓋砂漿的方淋法堵漏，軟必要時(shí)采或用間歇式藍(lán)注漿方式旱來解決。鍬4.賺3紙為使砂漿頑在本孔一毀定范圍內(nèi)潤擴(kuò)散，而貍不致串漿熔或冒漿，蜂影響注漿邀效果，在紀(jì)進(jìn)漿量很丑大而壓力河不上升的彩情況下，婆以注漿量舒控制注漿印結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)匹，當(dāng)進(jìn)漿舟量很小時(shí)擱，以注漿群壓力來控辰制。換5淹、實(shí)際效仿果紐淺埋偏壓慧段小導(dǎo)管桑內(nèi)外結(jié)合旦注漿共注找漿孔醬數(shù)翼70毀0導(dǎo)個(gè)，串漿?？讱w數(shù)尚35磁1躲個(gè)，共注只水巷泥碗3023巾.1尸t館，水玻惹璃盆852.束21耐t傅，通過小離導(dǎo)管內(nèi)外迅結(jié)合注漿領(lǐng)對(duì)淺埋偏獎(jiǎng)壓段加固棍取得如下轟效果。魚5.助1內(nèi)確保了掘富進(jìn)施工安蒙全聾置資注漿施工濫完成后開延挖掘進(jìn)順佳利通過了獸該偏壓淺粗埋段，開盯挖與支護(hù)搭完成情況洪良好，施井工中未發(fā)妙生任何掉紙碴和山體排滑移事故夏，保證了友工程的順清利進(jìn)行。榨5.州2薪確保了施明工質(zhì)叢量氏旅慎通過小導(dǎo)替管內(nèi)外結(jié)私合注漿對(duì)優(yōu)淺埋偏壓況段加固，付有效地控驗(yàn)制圍巖松葬弛范圍和笛既有裂縫劣的進(jìn)一步嬌擴(kuò)展，提折高了圍巖收的自穩(wěn)時(shí)揚(yáng)間和自身冰承載力，繭改善了巖醋土體的物待理力學(xué)性述能，減少勞了初期支沙護(hù)的圍巖通壓力，確得保了初期吼支護(hù)的長乎期穩(wěn)定，疲提高了支儉護(hù)結(jié)構(gòu)的凍安全性。漢施工中對(duì)傲地表下沉彼、洞內(nèi)收茄斂及拱頂崗下沉進(jìn)行儀位移量測(cè)領(lǐng)，量測(cè)結(jié)腔果均滿足各施工需要杰，最大地遼表下沉先值明20m幻m吐，最大拱賀頂下沉抱值屈26m雀m中，最大水那平收斂快值廈12m商m妹。從洞內(nèi)局初期支護(hù)康觀察，噴胳砼層未發(fā)栗生開裂及練滲漏水現(xiàn)貸象。惕5.忌3母施工速度派快，保證摟了工誼期卵費(fèi)虧通過地表噸注漿加固紗，提高了響圍巖的自舅穩(wěn)能力，頁減少了洞辱內(nèi)超挖數(shù)但量，提高役了掘進(jìn)速糕度。由于團(tuán)地表注漿呆與洞內(nèi)施決工平行作剖業(yè)，互不煮干擾踩，蹲Ⅴ竭級(jí)圍巖淺詠埋偏壓地泳段掘進(jìn)速黨度較快，坡最包終麗X董X貝隧道貫通醬于晌200兼8得年膚1鉆2筋月亞2聯(lián)0臨日貫溫