关于坡荷隧道出口地表加固施工的渗透注浆的技术方案研究

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1、关于坡荷隧道出口地表加固施工的渗透注浆的技术方案研宄广东省长大公路工程有限公司510620摘要：本文以那坡县坡荷乡境内坡荷隧道出门洞口地表加固施工为例，介绍了其原因、加固处理技术、处理效果评价，以供同类工程施工参考。关键词：隧道；加固；技术0、前言渗透注浆法即渗透注浆指浆液以渗透渗入方式，渗入土体孔隙的注浆方法。在渗透注浆中浆材必须与土体孔隙大小相适应。一般认为，对渗透系数小于10-5cm/s数量级的地基上，即使选用真溶液也难以达到渗透形式。渗透注浆是指在压力作用下，浆液填充土的孔隙和岩石的裂隙，排挤出孔隙和裂隙屮

2、的水和气体，而基本上不改变土和岩石的结构和体积，所用压力相对较小。渗透灌浆一般只使用于屮砂以上的砂性土和有裂隙的岩石，这种渗透注浆是建筑上最常适用的一种注浆类型。具有代表性的渗透灌浆理论有球形扩散理论和柱形扩散理论。1、工程概况坡荷隧道位于那坡县坡荷乡境内，起讫里程为K63+216〜K65+480(ZK63+235〜ZK65+465),全长2264m(左线长2230m),出口在K65+434〜K65+480(ZK65+400〜ZK65+465)段卜穿既有省道S320,隧道屮线与既有线夹角约为48°,既有线在

3、曲线上，曲线半径R约为100m。隧道K穿段拱顶高程与既有线路肩高程差约5〜7m。隧道出门段通过地层主要为第四系坡、残积碎石土土和页岩，隧道丁穿既有线段地质条件较差，原设计为V级围岩。2、原因分析及采取的措施隧道卜穿既有线段围岩软弱且浅埋，承能力差，同时受省道S320重车行驶影响，造成洞身开挖后围岩的稳定性更差，为此必须采取较为稳妥的施工方法，确保隧道施工安全；隧道在既有线下穿过施工中，必须采取一定的预加固措施，严格控制地表沉降，确保既有省道的运营安全。设计采用地表注浆加固，使松散的碎石胶结，和超前支护共同使用，保证

4、上部省道S320通行安全与施工安全。在注浆施工前，通过注浆试验，确定冇关数据，为下一步施工提供可靠依据。隧道左、右线进出口的地形、地貌及围岩地质情况相差不大，左线出口暗洞桩号：右线注浆段落为K65+415〜K65+465,右线K65+465至S320右边缘注浆范围面积为268m2,右线S320左边缘至K65+415注浆范围面积为290m2;左线注浆段落为ZK65+390〜ZK65+443,左线ZK65+443至S320右边缘注浆范围面积为420m2,左线S320左边缘至ZK65+390注浆范围面积为261m2,注浆

5、宽度为隧道开挖宽度两侧各外延3m。隧道浅埋破碎带埋深较浅，围岩为碎石土，或强风化凝灰岩，且节理裂隙发育，破碎，其自稳能力差难以形成平衡拱效位。因此，大管棚施作吋成孔闲难，如不采取措施，隧道掘进吋将会奋更大的施工安全隐患，根据设计要求，采用地表注浆预加固技术处理。3、地表注浆预加固技术处理措施通过分析，采用1:1的水泥净浆，从其施工作用上看，施工工艺属于静压注浆中的固结注浆，从注浆理论上属于渗透注浆。通过注浆管将浆液均匀地注入地层中，利用浆液结石率高，结石体早期强度大的特性，在相对较高的灌浆压力下，浆液以填充、渗透和

6、挤密等方式，赶走碎石土及岩体裂隙中的水分和空气后占据其位置,使浆液在劈裂的孔隙或裂隙中混合并迅速凝结，形成“结石体”,使原来松散围岩胶结成一个整体，改善隧道成拱稳定的条件，从而达到保证工程安全及顺利掘进的目的。3.1注浆参数设计注浆采用水泥净浆，设计配比水泥浆水灰比1:1（重量比）。其中水泥选用壮乡牌P042.5水泥，外侧3排管注浆压力≥1.0MPa，内侧管注浆压力0.5〜l.OMPa,浆液配合比通过试验确定，注浆浆液的浓度由稀到浓，注浆压力由低到高。3.2注浆范围注浆范围根据地质情况、隧道施工方法等因素综合

7、考虑。本次地表注浆加固的区段为:右线注浆段落为K65+465〜K65+415,左线注浆段落为ZK65+443〜ZK65+390,竖向范围为开挖轮廓以外50cm以上，具体的加固范围如下图所示。注浆吋，先行钻孔，钻孔孔径为66mm，之后在钻孔内放人50mm的注浆管，注浆管1.2m以下设置成花管，通过φ8的注浆孔向围岩注浆。3.3注浆孔位的布设在隧道地表注浆的设计中，由于地层的不均匀性，浆液的扩散半径是不规则的，利用公式很难准确计算扩散半径。注浆扩散半径与渗透系数、孔隙率、注浆压力、浆液的注入能力、浆液的粘度及注

8、浆吋间等多方面的因素冇关。依据现场岩层情况，注浆扩散半径暂定为0.5米，并通过现场注浆岩层观察，对注浆压力、注浆量和注浆时间等情况及吋进行调整，通过施工过程中的取样检测，最终确定本次注浆的扩散半径。3.4注浆次序及注浆压力隧道注浆以加固为目的，所以总体注浆顺序为：由出U向进U方向按顺序进行，注浆吋先外围后内部，并采取同排隔孔错开的注浆方式。每孔又采取分段注浆