深孔注漿技術(shù)在暗挖隧道施工中的應(yīng)用

張 平

(貴州科達(dá)公路工程咨詢監(jiān)理有限公司，貴州 貴陽 550000)

1 暗挖法概述

隧道工程是由圍巖、支護(hù)結(jié)構(gòu)等所組成的，復(fù)雜程度比較高，在隧道開挖施工中，容易受到地質(zhì)條件、水文條件的影響。在隧道施工中，新奧法的應(yīng)用比較常見，但是容易受到施工條件以及施工環(huán)境的影響，很難應(yīng)用大型機(jī)械設(shè)備，因此施工難度較大。在隧道工程暗挖法的應(yīng)用中，隧道埋置深度會(huì)直接影響周邊建筑工程，如果埋置深度比較小，則會(huì)造成地表沉降，要求采取支護(hù)措施進(jìn)行加固處理。為了避免對(duì)施工區(qū)域生態(tài)環(huán)境造成不良影響，對(duì)于開挖施工中所產(chǎn)生的廢土、碎石等，需應(yīng)用卷揚(yáng)機(jī)配合出土，保證文明施工。另外，在暗挖法的實(shí)際應(yīng)用中，還應(yīng)注意先開挖，然后再進(jìn)行支護(hù)施工，在初支結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行二次襯砌施工。

2 深孔注漿機(jī)理與特征

在深孔注漿施工中，需應(yīng)用壓力設(shè)備以及其他輔助設(shè)備，可采用充填、滲透以及壓密等方式將水泥漿液擴(kuò)展至周圍巖層和土體中，并形成漿脈，對(duì)地表沉降進(jìn)行有效控制，提高地表承載能力。通過將深孔注漿技術(shù)應(yīng)用于隧道施工中，可有效控制地表下沉，在深孔注漿中，需應(yīng)用水泥基特種灌漿施工材料，耐久性較好，因此能夠有效控制地表沉降。在注漿過程中，可同步進(jìn)行開挖施工，提高施工效率。漿液具有微膨脹性，漿液進(jìn)入地層厚固化并膨脹，即可對(duì)土體產(chǎn)生擾動(dòng)作用，同時(shí)還可有效彌補(bǔ)由于擾動(dòng)所造成的地表沉降。

3 工程概況

某隧道工程全長(zhǎng)211 m，寬度為23.3 m，采用PBA施工方式，共設(shè)置8個(gè)導(dǎo)洞。該隧道拱頂為12.8 m，底板深度為28.9，下導(dǎo)洞深度為29.8 m。通過對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行地質(zhì)勘查，施工場(chǎng)地及周邊房屋建筑工程、重要管線數(shù)量較多。在隧道工程區(qū)間施工中，采用暗挖法施工技術(shù)，由于施工場(chǎng)地含水量比較大，并且周邊環(huán)境復(fù)雜，因此施工現(xiàn)場(chǎng)組織難度大，為避免在隧道開挖施工中影響隧道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，采用全斷面深孔注漿施工技術(shù)。

4 深孔注漿施工技術(shù)要點(diǎn)

4.1 施工準(zhǔn)備

(1)鉆孔施工。在鉆孔施工前，對(duì)施工圖紙進(jìn)行全面分析，根據(jù)施工圖紙要求確定孔位，保證鉆機(jī)定位準(zhǔn)確性，對(duì)于定位偏差，需控制在1°以內(nèi)。另外，還需設(shè)置鉆頭點(diǎn)以及布孔點(diǎn)，對(duì)于兩點(diǎn)之間的距離偏差，應(yīng)控制在3 cm以內(nèi)。(2)配料。根據(jù)工程施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)方案配料，選擇適宜的配料工具，根據(jù)配方設(shè)計(jì)進(jìn)行原材料配比。(3)注漿。組織專業(yè)施工人員進(jìn)行注漿施工，嚴(yán)格控制注漿壓力，在注漿施工中，如果壓力突然上升，或者孔壁發(fā)生漏漿，則應(yīng)立即停止注漿施工，對(duì)注漿量進(jìn)行檢查和調(diào)整。

4.2 深孔注漿施工要點(diǎn)

(1)隧道支護(hù)施工。在隧道工程支護(hù)施工中，應(yīng)在初期支護(hù)結(jié)構(gòu)以外1.5 m以及內(nèi)0.5 m形成2 m注漿帶，在拱部180°范圍內(nèi)，對(duì)于注漿孔，采用環(huán)向布置形式。在注漿過程中，采用WSS施工技術(shù)，對(duì)于注漿壓力，應(yīng)控制在0.8～1.0 MPa之間。(2)封閉開挖面。在開挖面封閉施工中，容易發(fā)生漏漿問題，對(duì)此，需提前用噴射混凝土進(jìn)行封閉處理，在本工程施工中，選用C25混凝土，在上半斷面進(jìn)行噴射施工，混凝土噴射厚度為0.3 m。對(duì)于止?jié){墻面，需應(yīng)用掛網(wǎng)噴射混凝土施工方式，將網(wǎng)片鋪設(shè)在掌子面上鋼筋錨桿上。(3)深孔注漿漿液。在深孔注漿施工中，漿液配置原料為水泥-水玻璃，不同施工區(qū)域的地層條件具有一定差異，因此，在注漿施工中，可加入一定量添加劑，提升漿液可注性。在注漿施工中，技術(shù)人員應(yīng)密切觀察施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，并與設(shè)計(jì)單位加強(qiáng)溝通交流，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況對(duì)漿液配合比、注漿壓力進(jìn)行調(diào)整。在注漿施工完成后，即可取巖芯，或結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況采用物探技術(shù)對(duì)注漿施工效果進(jìn)行檢查，并據(jù)此分析地層填充效果，并對(duì)測(cè)量孔中的涌水量進(jìn)行檢測(cè)，據(jù)此對(duì)加固體滲透系數(shù)進(jìn)行計(jì)算法分析。在對(duì)土體進(jìn)行加固處理后，28 d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度應(yīng)達(dá)0.5 MPa以上。需要注意，對(duì)于出入口，需進(jìn)行2次深孔注漿施工，在第一次注漿施工中，注漿長(zhǎng)度為7.85 m，而在第二次注漿施工中，注漿長(zhǎng)度要求能夠達(dá)到主體結(jié)構(gòu)圍護(hù)樁。

4.3 注漿施工

(1)搭設(shè)平臺(tái)。在平臺(tái)搭建施工中，需采用鋼管以及十字扣，在搭建平臺(tái)前，首先需對(duì)地基承載力進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)支架結(jié)構(gòu)強(qiáng)度以及剛度進(jìn)行計(jì)算，對(duì)鉆孔高度進(jìn)行分析，然后再進(jìn)行平臺(tái)搭建施工。當(dāng)平臺(tái)搭建完成后，即可鋪設(shè)走道板，并采用鋼筋進(jìn)行固定處理。(2)鉆孔以及鋼筋管安裝。對(duì)于孔口管，可采用鋼筋管進(jìn)行加工制作，并采用潛孔鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔施工，鉆孔直徑為φ90 mm，對(duì)于單次鉆進(jìn)深度，應(yīng)控制在3～4 m之間。本工程施工場(chǎng)地地質(zhì)條件比較復(fù)雜，因此，在鉆進(jìn)施工中，可能會(huì)遇到破碎巖層，并卡鉆。對(duì)此，應(yīng)及時(shí)清理鉆孔中的碎石，然后再繼續(xù)進(jìn)行鉆進(jìn)施工，當(dāng)鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度要求后，再次清孔，并安裝注漿管。注漿管數(shù)量為3根，對(duì)于其中1根，需設(shè)置為梅花形注漿孔，對(duì)于另外2根注漿管，需做好封堵處理。(3)漿液準(zhǔn)備。在隧道深孔注漿施工中，常用漿液包括水泥漿液、改性水玻璃漿液以及水泥-水玻璃漿液，要求綜合考慮工程施工要求以及地層條件選擇漿液類型。對(duì)于漿液配合比，需根據(jù)地層條件、加固施工要求進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。在漿液制備完成后，即可進(jìn)行注漿施工，要求將漿液擴(kuò)散半徑控制在0.27 m以上。(4)試注漿。為了保證注漿施工能夠順利進(jìn)行，首先需進(jìn)行注漿試驗(yàn)，對(duì)注漿配合比以及持續(xù)時(shí)間等進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。(5)注漿。在注漿施工中，需堅(jiān)持先外環(huán)后內(nèi)環(huán)的施工順序，先對(duì)單號(hào)孔進(jìn)行注漿，然后再根據(jù)地質(zhì)條件以及壓力因素等對(duì)注漿參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。

5 結(jié) 語

綜上所述，本文主要結(jié)合實(shí)例，對(duì)隧道工程施工中深孔注漿施工技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)探究，在本工程深孔注漿施工完成后，能夠有效控制隧道拱頂沉降。隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，地鐵工程建設(shè)數(shù)量不斷增多，同時(shí)地鐵施工技術(shù)越來越成熟，通過將深孔注漿技術(shù)應(yīng)用于暗挖隧道施工中，能夠有效降低施工難度，提升施工效率，值得推廣應(yīng)用。