隧道注漿加固技術及質(zhì)量控制措施分析

袁金寶

中鐵隧道集團三處有限公司 廣東深圳 518000

隧道常因地質(zhì)地形原因要穿越淺埋破碎區(qū)，存在重大的安全和質(zhì)量隱患。因此開展隧道淺埋破碎帶處治技術研究，已成為高速鐵路建設的重大課題，也是亟待解決的關鍵問題。近年來，注漿法在土木工程的各個領域中得到了廣泛的應用，越來越多的工程實踐證明，注漿工法因其眾多優(yōu)點，故在隧道工程中應用愈來愈廣泛。

1 隧道注漿加固技術應用的原理

隧道建設過程中會遇到多樣化的地層組織，注漿加固技術能夠在外界作用壓力下，通過注漿管道的應用，將與巖石結構具有融合性的漿液逐漸注入到地層結構中。漿液在地層結構中由于其重力作用以及流動作用等物理性質(zhì)特征，會逐漸向地層結構中滲透和填充，逐步將巖石縫隙中存在的空氣、水等不穩(wěn)定物質(zhì)結構擠出，同時經(jīng)過一段時間的靜置干燥之后，原本地層組織中存在的松散組織以及巖石都會在漿液包覆之下，凝聚成一體的物質(zhì)結構，其結構整體的強度會得到明顯提升，具有良好的化學結構穩(wěn)定性和防水性能。加固結構整體的形成不僅使地層結構得到加固，同時能夠應用結構的密致性，形成防水帷幕，能夠有效阻止地下水向施工作業(yè)面的滲透作用，避免下滲對于地層土質(zhì)產(chǎn)生的侵蝕作用，還能夠降低巖溶水與地下水之間存在的垂直關系，從而避免由于地下水位升降出現(xiàn)的土層松動。需要注意的是，注漿加固技術在隧道建設中具有多重應用作用，即能夠進行隧道頂部以及內(nèi)部的施工地質(zhì)結構加固，同時也能夠作為路基加固的應用方法，具有廣泛的應用價值。

2 隧道注漿加固技術的技術應用案例探討

2.1 工程概況

以A段某公路隧道為例，該公路隧道工程橫穿太行山脈下，以地應力的作用為判斷標準來看，該段施工屬于深埋隧道類型。隧道內(nèi)部頂?shù)装鍑鷰r的構成以泥土物質(zhì)為主，特別容易發(fā)生風化，而且圍巖強度很差，所以正是本文要分析的軟巖隧道圍巖。同時該路段旁邊還有一個火車同行的隧道，本來就是軟巖的隧道又在列車經(jīng)過時會受到很大的振動，所以圍巖變形很嚴重，給隧道的開挖和穩(wěn)固帶來了很大的挑戰(zhàn)。隨著隧道應力動壓的不斷增強，隧道圍巖很容易出現(xiàn)膨脹引起的冒落失穩(wěn)現(xiàn)象[1]。該軟巖隧道的圍巖x射線衍射檢測結果體現(xiàn)了圍巖主要由以下物質(zhì)構成，它們分別是高嶺石、綠脫石、伊利石、石英、蒙脫石等。

2.2 注漿加固技術

在公路軟巖隧道施工過程中，注漿加固技術對于改變圍巖的承載力，穩(wěn)固隧道結構具有很好的效果，有一定的可實施性。借助高壓泵將加固漿液輸送到需要加固的圍巖，將配對好的能和圍巖相固結的漿液注入到裂縫之中，借助液體產(chǎn)生的壓力不斷地把漿液體輸入到注漿的表面，確保漿體在圍巖巖體裂縫之間和巖體表面結實均勻地蒲塞過來，從而提高圍巖巖土體的強度、抗壓性與防滲性，從整體上改變隧道內(nèi)部巖土體的物理力學特征。以已經(jīng)形成的金屬支架作為依托，通過壓力注漿的方式增加固膨化松散圍巖的負載性能，提高整個隧道穩(wěn)定性，讓注漿加固與原被動支護結構組成支護框架，確保隧道圍巖的穩(wěn)固性能夠滿足交通運輸?shù)陌踩枰?/p>

2.3 注漿加固試驗

因為該路段軟巖隧道圍巖中富含大量豁土類礦物質(zhì)，再加上高應力地質(zhì)環(huán)境與相鄰隧道列車震動的作用力大，同時水泥冰玻璃雙液漿體的凝固時間具有可控性，所以注漿液體的水灰比應該為 1：1，0.8：1，0.6：1，所有參數(shù)比如表 1 所示。

表1 注漿材料配合比參數(shù)

使用有規(guī)律的壓力注漿檢測，通過計算機對注漿管中漿體的注射壓力進行調(diào)控。完成漿體注射之后，進行鉆孔取芯，然后通過壓力器完成抗壓力檢測。對軟巖隧道中圍巖巖體的變形規(guī)律以及漿體注射擴散分布規(guī)律進行分析，給予注漿結果進行評估。

2.4 質(zhì)量控制措施

（1）有效的質(zhì)量控制。進行注漿法的施工作業(yè)，需要保證各級技術以及管理部門都能夠明確自身的工作職責，并能夠?qū)⒐こ藤|(zhì)量控制進行明確的劃分，根據(jù)其工作細節(jié)問題，簽訂責任書，保證施工管理職責以及技術能夠落實到位。施工材料是保證工程質(zhì)量的關鍵因素，工程原材料在應用之前需要進行嚴格的質(zhì)量檢測，避免為經(jīng)過檢測的材料進駐到施工場地，同時保證各施工工序的切實執(zhí)行，應用技術作為質(zhì)量的基礎保證[2]。

（2）技術保證。施工作業(yè)之前，項目管理負責人以及技術人員需要對施工技術應用方案進行謹慎核查，掌握工程設計文件的技術應用目的，總結施工過程中可能遇到的施工難點問題以及技術應用重點環(huán)節(jié)，進行必要的技術交底，確保工程測量、放線作業(yè)的準確性。鉆孔機的角度也需要關注，一旦發(fā)現(xiàn)其超出傾斜程度的規(guī)定范圍，需立刻進行校正。

3 結語

最近幾年，注漿法在工程相關方面均得到了大范圍的使用，已成為不可或缺的施工方法。但因為注漿施工具有掩蔽特性，同時因為地質(zhì)狀況的復雜特性，導致注漿技術仍然滯后于別的施工技術，所以我們應該增加注漿加固施工技術的科研投人，同時嚴格監(jiān)控施工各環(huán)節(jié)的工程質(zhì)量，給工程的整體品質(zhì)打下堅實基礎。