浅埋暗挖隧道注浆加固施工技术探索

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1、浅埋暗挖隧道注浆加固施工技术探索摘要：劈裂注浆是目前应用最广的注浆方法之一，既可适应于渗透性较好的砂层，又可适应于渗透性差的粘土层；它是采用高压注浆工艺，将水泥或化学浆液等注入土层以改善土层性质的一种地基加固方法。文章以某隧道工程为例，针对浅埋暗挖隧道的注浆加固施工工法作出探索，可供参考。关键词：浅埋暗挖；注浆；材料；压力；施工技术中图分类号：TU74文献标识码：A淤泥质地层，具有高压缩性、高灵敏度、强度低等特点,易产生蠕动现象，开挖后自稳能力极差。软弱地层暗挖隧道施工，最核心问题是通过注浆改善土层性质，提高土层的承载力和自稳能力。在施工中，采用劈

2、裂注浆，可以改善土层性质，加固土层，使工程取得良好的效果。1.工程案例简介某隧道施工的总长度为58.5米，宽6m,大约16.9米路线需要明开挖，理论设计结果选择框架结构。但由于该地区交通不便，明开挖方法不能实施。因此，选择了浅埋暗挖法进行替代。整个暗挖段工程长约42米，净空宽6米，净高2.5米。暗挖段选用圆弧拱衬砌以及挡墙式洞口，开挖路段路面选用混凝土平铺。1.1地质概况实验检测结果显示，该场地土层从上而下可以分为4个层次：1.1.1层杂填土该土层整体显示为灰黑和杂色，厚度在3.6〜5.Om之间,层底标高为9.08±10.05m。该土层表面为混凝土

3、、道路面板,往下则是以淤泥质土为主，并含有少量煤渣、碎石灰土等杂物的素回填土。1.1.2层淤泥质杂填土该土层整体显示为黑灰色，厚度在3.2-6.5m之间，底层标高不均匀，在2.58m〜6.58m之间。该土层土质松散，含水量较高，检测时的已经达到了饱和状态。该土层以腐殖质为主，同时并有少量的碎石腐木，因此，该土层散发出腥臭味。1.1.3亚砂土夹粉细砂该土层在集中在施工场地南部，呈现灰白色，土层厚度在3.8m〜3.加之间，层底标高相对均匀，为2.65±3.30m。与层杂填土层类似，该土层含水量较高，处于饱和状态，土层中含有少量的氧化铁、粉细砂等化合物。

4、1.1.4粉细砂与亚砂土互层该土层分布较均匀，呈现为褐色和灰绿色，土层厚度在7.0m〜&7m之间，层底标高比较均匀，为-5.70〜-4.42m。该土层以石英、长石和云母等矿物质为主，含有少量的灰绿、紫红硬状颗粒物体。1.2施工重难点施工隧道土层的上方是杂填土，不同土层泥土成分和分布特点差异性加大：3〜8m的土层的河流常年淤积而成，主要成分为饱和状淤黏土；8〜16m的土层为河底部分，主要成分是饱和砂性土，最显著的特点是自稳性极差。隧道距离地面非常浅，最浅的部分只有3m,而且在隧道顶部还有大量的电力、电信、路灯等数种管道路线通过，而且几乎不存在迁移的可

5、能。开挖工作主要集中在淤泥质粘土地层中，该土层的特点是高压缩性、高灵敏度、强度低，发生蠕动的可能性较大，开挖过程中自稳性能非常差，很容易造成塌方、地面沉降等施工事故，施工质量很难得到保障。因此，必须采取相应的措施进行加固。在此次施工过程中，选择注浆的方法来解决加固的问题。由于施工土层自稳性极差，普通的注浆方法很难起到保证性的加固效果，因此，本次采用压力注浆的方式，选择了拟采用劈裂注浆方法。下文主要对该注浆方法的一些具体实施方法进行了探讨和分析。2注浆加固施工管理过程2.1劈裂注浆加固原理在进行劈裂注浆时，注浆管出口高压作用下喷出的的浆液会在对地层周

6、围形成附加压应力，压迫土体出现裂缝，浆液就会顺着土体强度低的地方向强度高的地方劈裂，浆体冷固后就会对土体的网络或骨架形成强力的支撑，达到加固的效果。在浆液注入的过程中，浆液会挤开土体中的淤泥质土,使得其向两边分散或者直接挤出土层。另外，在注浆范围内,注浆过程会扰动淤泥质土，该土层的强度就会被大幅度削弱，当注浆过程完成后淤泥质土中的压力就会消失，浆液固结和土体化学固结就能加强土体的强度，防止土体发生变形。但该注浆方法的弊端是土层固结有可能导致土体的沉降和位移。2.2劈裂注浆过程从劈裂注浆的原理我们可以看到，劈裂注浆总的是把土体进行压密后再劈裂，根据浆

7、液对土体作用的差异，可以把这个过程分为三个步骤：(1)鼓泡压密阶段。在注浆的初始阶段，浆液中所含有的能量较小，不能立即破开土体形成裂缝，当浆液逐渐聚集在注浆管孔周边时，就会以椭形泡体的形式逐渐挤压土体，土体所承受的压力会越来越大，压力和流量曲线如图1所示，在曲线的初始部分喷出的浆液较少，所承受的压力增长速度不断加快，说明此时土体还没有出现裂缝，直到曲线中的第1个峰值压力，此时土体被破开，该点(即a点)所对应的压力称为启裂压力，曲线中该点以前的部分都属于鼓泡压密阶段。(2)劈裂流动阶段。当浆液对土体的压力超过启裂压力时，浆液就会在土体的裂缝中流动，劈

8、裂面发生在阻力最小的小主应力面。在浆液的作用下，土体层会沿着已有的软弱破裂面逐渐破裂，浆液就会顺着新形成的裂缝流动。如果土