综合注浆技术在乌鞘岭公路隧道断层地段的应用

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1、综合注浆技术在乌鞘岭公路隧道断层地段的应用王瑞（中铁十七局集团第四工程有限公司）摘要：本文结合乌鞘岭公路隧道含水逆断层地段施工实践，详细阐述了环向超前止水注浆、超前预加固注浆、径向加固注浆技术在含水逆断层地段的施工应用和技术要点，步骤清晰，数据翔实，对今后类似地质条件隧道施工具有一定的借鉴意义。.jyqk。乌鞘岭隧道在YK2389+900～YK2390+200、YK2391+140～YK2391+378通过区域断层F4和F5，断层破碎带宽度分别为300m、238m，总长度占隧道总长的11.02%。

2、受构造影响，断层岩体极为破碎，特别在断层与下盘地层接触地带，涌水量较大，隧道开挖过程洞身岩体易产生较大塑性变形。含水逆断层破碎带隧道施工过程中可能出现突泥、突水等地质灾害，给现场施工带来极大风险并给隧道结构遗留安全隐患。2工艺原理采用环向小导管超前劈裂式注浆，利用浆液渗透充填于掘进断面外围，一定范围内破碎围岩体固结形成止水圈，起堵水加固作用；采用自进式管棚超前注浆，利用浆液固结开挖面松散围岩和钢管共同作用，在掌子面前方形成一圈人工拱保障开挖、支护作业安全；采用径向注浆小导管向垂直于拱圈方向围岩注浆

3、，对初支段一定范围内的松动圈进行加固，减少周边围岩对初支的应力，弥补锚杆不能有效固结在松散、破碎围岩的缺陷。最后发挥三种注浆在不同空间的固结效果，保证开挖、支护作业和后期运行的安全。3施工工艺3.1工艺流程。通过工艺试验三种情况下的浆液配比→施作超前注浆止水小导管→注浆→施作自进式注浆管棚→注浆→开挖掘进、施作初支→施作径向注浆小导管→监控量测→施作防水层、二次衬砌。3.2施工要点3.2.1施作超前注浆止水小导管。现场掘进采用“三台阶法”开挖，利用预留核心土，跟进掌子面掘进施做超前注浆止水小导管。

4、①加工Φ42×4mm花钢管。加工6.0m长Φ42钢花管36根，间距30cm×30cm梅花形布置注浆孔，孔径1cm，靠近注浆管尾部1m不予钻孔。②施作环向超前止水注浆小导管。先施钻、清孔，风枪送进Φ42超前注浆小导管，再封闭并进行注浆。3.2.2导管注浆。①注浆方式：采用前进式注浆，第一循环完成后再进行下一循环的注浆，伴随掘进施工进行注浆作业。②注浆压力：注浆压力为3.0～4.0MP，只有足够的压力才能克服富水、承压水。③注浆量：按劈裂注浆的注浆量采用下式：Q=V（P，稳压1min以上，充填注浆以加

5、固掌子面前方围岩为目的。③注浆量：试用劈裂注浆公式，注浆以终压注浆压力为1.0～2.0MP，稳压在1min以上。④注浆孔：全断面封闭注浆的为全断面布孔，周边注浆沿隧道开挖轮廓线外周边布孔，孔间距取1.0m；填充注浆浆液扩散半径1.5m。⑤注浆材料：采水泥、水玻璃双浆液。突水地段浆液配比P，充填注浆以加固周边松散圈为目的，稳压应持续在2分钟以上。c注浆量：以终压压力和稳压时间确定。d注浆孔：全断面封闭注浆的为全断面布孔，周边注浆沿隧道开挖轮廓线外周边布孔，孔间距取1.0m；填充注浆浆液扩散半径1.0

6、m。e注浆材料：采水泥、水玻璃双浆液。突水地段浆液配比高处）每隔5～10m布设两侧净空位移量测点及拱顶下沉量测点。②沉降观测精度及测量频率。拱顶沉降观测应采用精密水准测量（使用徕卡高精度水准仪及配套测尺），其主要技术要求如下：a往返较差、附和或环线闭合差：△h＝Σa-Σb≤l姨n，表示测站数（或△h＝Σa-Σb≤1.0姨L，L表示观测路线距离）；b前后视距：≤30m；c前后视距差：≤1.0m；d前后视距累积差≤3.0m；e沉降观测点相对于后视点的高差容差：≤0.1mm。边墙收敛量测采用JSS30A

7、系列收敛计，其主要技术要求如下：测量范围：0.5m～20m；数显示值：0.5m～30m；测量精度：0.1mm；分辨率：0.01mm；数显示值稳定度：24h内不大于0.01mm。③数据采集、整理。所有监控量测点按规范、验标要求的频率进行日常观测，根据观测的数据绘制变形及收敛曲线图，当隧道水平位移收敛速度为0.1～0.2mm/天，拱顶下沉位移速度为0.1mm/天时，认为此段围岩基本稳定。④洞内监控量测的注意事项。在施工初期或地质较差时，或位移下沉量及速度较大时，应适当增加量测断面及量测频率；测点设置应

8、可靠，并妥善保护（乌鞘岭隧道监控量测点全部采用反光片设置）；各测量项目应尽可能布置在同一断面，测量点应尽可能选择具有代表性的地方，以便测量数据的分析为以后的工作提供经验。4结束语永古高速公路乌鞘岭隧道逆断层地段施工过程中应用本项技术，极大提高了含水破碎断层在多工况下的安全系数，保证了含水断层安全快速施工，取得了月均进尺45m，最高月进尺达65m，为实现全线开通节点目标奠定了坚实基础。伴随着国家经济实力的增强和隧道施工工艺的快速发展，将会面临越来越多的复杂地质隧道，在含水逆断层段采用