石板二号隧道岩溶段软基加固施工技术

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1、石板二号隧道岩溶段软基加固施工技术汪志祥（中铁十七局集团第二工程有限公司，陕丙，丙安，710043）【摘要】针对黔张常铁路石板二号隧道进U岩溶段隧底软基的现场实际,采用了旋喷桩、钢花管桩相结合的复合式地基处理方法进行软基处理，阐述了岩溶隧道地基加固处理施工技术的相关工艺，取得了良好的应用效果，对以后遇到类似工程提供可借鉴的工程经验。【关键词】岩溶软基；加固；旋喷桩；钢花管桩；隧道.1八—刖目黔张常铁路m标，地处鄂丙中低山区，岩溶发育，不同程度的岩溶工程地质问题严重影响了隧道的施工安全及工程质量。通过石板二号隧道的工程实例，从复合地基施工技术的工艺出发，将旋喷桩、钢管桩等复合

2、地基技术应用于岩溶隧道软基加固处理，取得了较好的实践效果。根据旋喷桩及钢花管桩复合地基处理得出相应成熟的施工工艺，以指导其它隧道充填型岩溶软基加固实施。1.工程概况石板二号隧道位于湖北省咸丰县，地处武陵山脉的构造侵蚀溶蚀中低山区,高程770〜1032m,相对高差70〜260m,自然坡度20〜70°。根据地质钻孔显示，隧道进口DK31+687.3〜DK31+743段为软塑状粉质黏土填充的溶腔，开挖揭示该段岩溶的充填物为软塑状粘土、块碎石土，深度5〜20m不等。根据这一地质特征，在该段隧底充填型岩溶软基采用高压旋喷桩及钢花管桩加固处理。2.岩溶软基加固施工技术隧道DK3

3、1+687.3〜DK31+743段，隧底充填型岩溶软基采用高压旋喷桩及钢花管桩符合式加固处理方案。旋喷桩桩径?800mm，间距120cm;钢花管钻孔直径?200mm,管径?194的，间距60cm，均为梅花形布置，隧道边界适当加密布置。2.1旋喷桩加固施工技术2.1.1加固范围及参数的确定DK31+729〜DK31+743段，隧底充填物深度人于20m,采用旋喷桩加固。旋喷桩桩径?800mm,桩间距和排距均为120cm,梅花形布置；加固深度至基岩为止，一般长20m;注浆压力25〜27Mpa。桩位布置如图1所示，其基底加固线路中线纵断面图如图2所示。2.1.2施工设备高压旋喷注浆

4、的施工机具包括钻孔机械和喷射注浆设备两大类。对不同的喷射方式，所使用的施工机具的类型和数量不同。本隧道岩溶地基加固施工所使用的主要设备为：Op76型振动钻机、C-D-2型旋喷钻机、卜2型液压泵、PP-12型注浆泵、3-7B型高压水泵、LGY20-10/7型空气压缩机、YGB5-10普通泥浆泵、jls-10泥浆搅拌机。2.1.3施工工艺流程旋喷桩加固充填型岩溶软基的施工程序示意如图3所示。①钻机就位钻机安放在设计孔位上。钻孔的位置与设计位置偏差不大于50mm，钻杆轴线要保持垂直，施工吋旋喷管的允许倾斜不大于1.5%,如图3(a)所示。②钻孔采用76型旋转振动钻机，钻进深度可达

5、30m以上，钻孔的位置与设计位置的偏差不大于50m，如图3(b)所示。③注浆管使用76型振动钻机钻孔时，下注浆管与钻孔两道工序合二为一，钻孔与下注浆管同吋完成。插管过程中，为防止泥砂堵塞喷嘴，采用边射水、边插管，水压力一般不超过IMPa,以防止冲垮孔壁。④喷射注浆作业当喷管插入预定深度后，由下而上进行喷射作业，如图3(d)和3(e)所示。施工过程中，值班人员吋刻注意检查浆液初凝吋间、注浆流量、压力、旋转提升速度等参数是否符合设计要求，并做好记录，绘制作业过程曲线。当注浆管不能一次提升完成而需分数次卸管吋，卸管后喷射的搭接长度不小于10cm,以保证固结体的整体性。①洗器具喷射

6、施工完毕后，形成柱状喷射桩加固体，如图3(f)所示。最后应把注浆管等机具设备冲洗干浄，管内、机内不得残存水泥浆。操作过程为：把浆液换成水，在地面上喷射，以把泥浆泵、注浆管和软管内的浆液全部排除，防止残存的水泥浆将管路堵塞。②移开机具将钻机等机具设备移到新孔位上，准备钻下一孔。③冋填注浆喷射注浆完成后，由于浆液的析水作用，固结体将会有不冋程度的收缩，使固结体顶部出现一个凹穴，容易造成加固地基与建筑基础结合不紧密或脱空现象。为防止这种现象的出现，采取冋灌补浆。2.1.5喷射施工工艺①喷射深层长桩根据地质勘探及钻取岩芯提供的地质剖面图及地下水等资料，在不同深度，针对不同地层土质情

7、况，选用合适的喷射参数。对于硬土，采用增加压力和流量，或适当降低旋转和提升速度等方法，从而获得均匀密实的长桩。②重复喷射对土体进行第一次喷射主要是破坏原状结构土，第二次原位喷射是使冲击对象变成为浆土混合液，使固结体直径得到有效保证。③消除固结体顶部凹穴采用水泥浆进行喷射吋，在浆液与土搅拌混合后的凝固过程中，由于浆液的折水作用有不同程度的收缩，造成固结体顶部出现一个凹穴.深度一般为0.3〜lm之间，为消除这种现象钻孔前不能挖至设计的仰拱底板标高，而是在铺底顶面开始钻孔旋喷。施工完毕后，开挖正好消除凹穴。①冒浆处理冒浆