高速公路隧道浅埋段地表深层注浆施工技术

  • 来源:珠江水运
  • 关键字:隧道工程,浅埋段,深层注浆加固
  • 发布时间:2019-11-05 19:31

  摘 要:将高速公路隧道工程的实际情况作为基本出发点,围绕隧道浅埋段地表深层注浆施工展开技术层面的探讨,提出可行的质量控制方法,施工后进行质量检测,结果表明注浆加固效果良好,围岩具有足够的稳定性,地层强度得到了明显的改善,可以为后续开挖施工创设良好的条件。

  关键词:隧道工程 浅埋段 深层注浆加固

  在面对软弱地层时,基于地表注浆施工技术可以有效到的改善这一问题,有助于高速公路隧道工程的顺利开展,围岩的结构状态得到了优化。在此背景下,为了进一步深化深层注浆施工技术的应用水平,本文则依托于实际案例对其展开了探讨。

  1.工程概况

  本文以广东潮汕环线高速公路工程为背景,围绕第5标段展开探讨,项目总长度为7.04km。施工区域内有一个浅埋段,位于垃圾填埋场回填工程挖深最低处,最浅处埋深约11m,基于CRD法进行开挖作业,形成的断面宽度与高度分别为14.86m以及12.74m,经勘察后得知,不同深度的地质构成存在差异,主要由粉质黏土、强风化粗砂岩等。此外,地表植被以松树以及灌木为主。注浆施工是极为重要的环节,具体流程如图1所示。

  2.注浆施工技术准备

  2.1注浆材料

  施工区域内的地质条件较为复杂,对注浆材料提出了较高的要求,需要以多种注浆材料构成的体系为宜。超细水泥具有高度的扩散性,双液浆可以缩短凝固时间、普通水泥对于成本的要求低,此外还是用到了 TGRM浆,其强度较为良好,基于上述材料构成的组合体系能够达到工程所提出的强度加固要求。

  2.2注浆孔

  在设置注浆孔时应遵循均匀性原则,基于梅花型的方式而展开布置,以隧道中心线为基准,对其两侧17.5m内的区域展开注浆施工。做好对洞顶的处理工作,此环节需要持续进行到拱顶开挖线外50cm处;与此同时隧道两侧也应得到合适的处理,则需要持续进行到仰拱下方3.5m处。

  2.3注浆参数

  以工程实际情况为基准确定合适的施工加固方法,此后在实验室内展开浆液配比分析工作,明确合适的浆液参数。注浆的初始压力应控制在0.5~1.0MPa范围内,经过一段时间的施工后终压应达到2MPa,达到终压状态后续保持10min以上,此后方可停止注浆作业,并随即将注浆口封堵好,否则空气将会进入其中。当注浆量偏大且压力长时间不出现上升趋势时,则需要对配合比进行调整,尽可能缩短胶凝时间。单段注浆长度以0.4cm为宜,基于注浆操作能够起到加固地表的效果。此处对单孔单段注浆量展开了计算,具体内容如公式(1)所示:

  3.隧道浅埋段地表深层注浆施工

  3.1注浆试验

  以工程实际情况为参考,挑选的断面应具有足够的代表性,高度重视布点工作,结束钻孔施工后应随即将岩芯去除,此后进行清孔处理,在展开压水试验时应确保管口周边达到良好的密封状态。基于实验室分析的方式得到合适配合比,在后续施工中做好对扩散半径以及注浆量等各项参数的记录工作,以便为后续的注浆施工提供指导。

  3.2注浆施工

  3.2.1钻孔施工

  关于孔位的布置,需要使用到XY-100型钻机钻孔,将该设备置于指定的施工区域,对钻杆的垂直度做以调整;在进行钻进施工时,需要借助于套管达到精确定位的效果;前期以低速钻进的方式为宜,当钻机处于稳定运行状态后便可以恢复至正常速度;如果对沟谷地段土层进行钻孔施工,为了不出现坍孔等不良问题,则以跟管钻进的方式为宜,将钻头更改为冲击偏心器,为之增设一个套管,持续进行施工且达到稳定性较好到的岩石层时方可停止作业,此时应更换潜孔冲击钻头展开施工;在此过程中应做好对注浆通道的清理工作。

  3.2.2安装注浆管

  在本文所探讨的工程项目中,注浆管采用的是袖阀管,单根管长为6m,外径达到了47mm,以33cm为间隔而展开钻进施工,从而得到一组8个直径为8mm的射浆孔,在外部包裹橡皮套。经清孔作业且达到工程标准后方可将管口底端加闷盖,基于丝扣完成对管件之间的连接。当拔出套管后,需要使用粗砂碎石对孔底3m区域内进行填充,而孔口3m范围内则需要使用到速凝剂进行封堵,对填充材料的强度进行检测,当其达到相关标准后则以最大注浆压力加清水进行持续性施压,经过5~10min后可以达到开环的状态,此时管道畅通。

  3.2.3注浆及注浆特点

  需要在钻孔设置适量的灌浆花管,使用填料对关外与孔壁做以填充处理,关于灌浆管内的处理,则以分段灌浆的方式而展开。应在专员到的指挥下展开施工作业,以实际注浆情况为指导合理调整注浆速度。若采用袖阀管注浆的方式,50m以内地表注浆质量良好,此外也可以满足隧道水平注浆的基本要求,内置有2个阻塞器,如果需要进行反复灌浆施工,则可以调节分段注浆。在钻注平行施工时,要求钻孔与注浆作业的间距至少要达到6m,如果距离偏小,极容易引发注浆管爆裂现象;如果注浆压力偏小且进浆量偏多,此时会引发进岩层裂隙过大的问题,此时调节浆液的浓度具有高度的必要性,如果此方式依然无法达到终压状态,那么则需要进行间歇注浆施工,经过24h的养护后方可再次注浆,由此达到终压设计要求。

  3.2.4注浆的注意事项

  (1)大量工程实例表明,在注浆时极容易出现浆液从其它孔流出的情况,即串浆。一旦出现此问题,如果现场适配有多台注浆机,则可以展开同步注浆施工;如果不具备此条件,则需要在第一时间对注浆孔进行封堵处理,但需要对该部分进行注浆施工时再将堵塞物拔出,使用铁丝等工具做好管内的清理工作,并基于高压风进行吹冲处理,这是后续进行注浆施工的基本前提。

  (2)水泥—砂漿在进行注浆施工时所带来的注浆量相对较大,如果压力在很大一个阶段内不出现升高的现象,考虑到工程质量要求,需要对浆液的浓度进行优化,它可以达到所选凝胶时间的效果。换言之,基于间歇式注浆的方式,能够为胶凝环节提供充足的时间,对工程质量提升具有积极意义。

  3.3隧道浅埋段地表深层注浆效果评定

  做好注浆加固工作后,则需要以10~15m为间隔设置检查孔,由此明确所在区域的地质情况。对浆液的填充效果进行分析,同时检查孔内的涌水情况。压水试验是其中尤为关键的环节,同时还需要对回填效果进行分析。

  4.结束语

  综上所述,在进行高速公路隧道浅埋段施工作业时,基于地表注浆加固技术具有较高的可行性,它可以为隧道施工创设安全的环境,未来应用前景良好。

  参考文献:

  [1]姜洪涛,谭兵,臧万军,等.高速公路隧道浅埋段地表深层注浆施工技术[J].现代隧道技术,2008(03):65-68+73.

  [2]许跃飞.地表深层注浆技术在公路隧道浅埋段的施工运用[J].山西建筑,2017(26):161-162.

  郭磊

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