袖阀管注浆处理浅埋软弱围岩隧道的应用技术.pdf

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1、垫!!生筮12塑i篁篁呈!!翅】江亘蕉挝!———————————————————』塑陛袖阀管注浆处理浅埋软弱围岩隧道的应用技术●邓先亮糕中铁二十五局集团第一工程有限公司，广东广州510405摘要：袖阀管注浆是通过较高压力将液状的浆液注(压)入岩土层内部，以达到密实岩土层、固结岩土层，并起着止水、防坍塌的作用。为软弱围岩隧道浅埋地段施工提供了安全保证，对类似工程具有一定的借鉴意义。关键词：袖阀管注浆隧道浅埋段软弱围岩地表加固1工程概况与地质概况方汴村2号隧道通过丘陵区，区内最高点海拔约181．4m，隧道进口较陡，进口断的谷地海拔约72m，出口端的海拔约64m，

2、相对高差120m，地势为中间高，南北低，起伏大，沟谷坡地呈现零星分布，地形陡峭，山体自然坡度20。～65。，局部地形异常陡峭，灌木丛生，植被发育。隧道起讫里程DK24+605～DK26+405，全长1800m。按双线单洞铁路(隧道内线间距4．784～4．4～4．525m)三心圆内轮廓断面形式衬砌设计。方汴村二号隧道DK25+960一DK25+825为隧道沟谷浅埋段，岩土体松散破碎，节理裂隙发育，地下水相当丰富，渗透相当严重，施工时可能发生涌水、突水现象，乃至发生塌方、冒顶的风险。DK25+940～DK26+180右侧约150米处为一水库，水库规模约为190m

3、×1lOre，左侧为茂密的山林，分布着多处沟谷，沟谷汇水经浅埋段流入水库。浅埋段穿过地层主要有第四系残坡积层和中元古界双桥山群(Pt2)，部分地段在全风化板岩夹千枚岩地层通过。(1)细角砾土，灰黄色，稍湿，稍密，角砾成分为板岩及石英块，呈棱角状，层厚0～3m，主要分布在丘坡表层；(2)粗角砾土，灰黄色，稍湿，稍密，砾石主要为全、强风化板岩，呈尖棱状，砾径20～60ram，含量约占55％，大于60ram的约占8％，2—20ram约占10％，余为黏土及砂充填，层厚约1．Om～3．m，主要分布在隧道出口端浅埋地段的丘间沟谷低洼地段。方汴村二号隧道浅埋段地形、纵断面

4、图如图1、图2。图l方汴村二号隧道浅埋段现场地形注：(4)3—2细角砾土；(13}2—2将i角砾土：州34)一4仝风化板岩夷T．枚岩wf34)一3强风化扳岩；w【34)一2弱风化板岩l幸i嚣§：§l兰jⅨ1篦图2DK25+825～1)K25+960隧道纵断面图2现场施工情况及优化设计方案2015年5月施工至该隧道浅埋段，浅埋段最浅处位于DK25+910，浅埋不足1．0m，并且有一自然冲沟正好位于此处，此冲沟常年流水。5月份正处于江南地区梅雨季节，降水时间长，降雨量大，加之浅埋段表·138·层为细角砾土、粗角砾土，表层水渗透快，致使地下水位趋于饱和，从而造成隧

5、道开挖的安全风险骤增。原设计处理方案为隧道浅埋段施工前，先对DK25+925～880段(浅埋段最浅段)进行地表注浆加固，降低地层的渗透系数，提高隧道开挖中围岩的稳定性；再采用15％的水泥土回填2m厚，进行地表注浆加固后增加排水沟，最后采用‘p89洞身长管棚暗挖通过该浅埋段。洞内按原设计施工进行至DK25+975—960时，经常出现拱顶掉块，并且掌子面渗水很严重，局部出现弱流水和小面积剥落现象i已完成初期支护也出现了渗水现场，局部段落还有环向裂纹形成。为确保方汴村2#隧道浅埋段DK25+960～DK25+825段浅埋软弱围岩地段的过程施工安全、降低或消除后续施

6、工的风险，并保证隧道施工的总体进度，满足业主的节点工期要求，项目部多次邀请业主、设计到浅埋段、隧道洞内现场勘查、研讨，在取得业主、设计和监理各方的同意后决定停止掌子面施工，并采用喷射混凝土封闭，对原设计做如下优化处理：(1)注浆里程进行加长处理，注浆加固里程为DK25+960～825：(2)DK25+880～+825、DK25+960～+925段注浆孔深度加深，加固深度为隧道拱顶以上5m至W(34)一3岩层以下1nl；(3)DK25+925～+880段在注浆、回填水泥土及洞内其他防护措施等按原设计处理不变的前提下，在DK25+916～+906段增设钢筋混凝土

7、护拱、设置临时过渡排水沟，取消该段洞身长管棚，并在施工完成后，在该处增设永久性}昆凝土排水沟。3隧道浅埋段地表加固措施的实施3．1袖阀管注浆加固范围及处理目的根据设计图纸及现场实测情况，DK25+960～DIC25+825段隧道覆土层很薄，且地表沟谷分布广泛，地表注浆范围为DK25十960～DK25+825段，注浆段宽度24m，注浆孔间距1．5m$1．5m，加固深度为隧道拱顶以上5m至w(34)一3岩层以下1m，注浆孔深度约为9，4m～18．4。袖阀管采用中50PVC塑料管，袖阀管全长设置。通过袖阀管注浆来固结开挖面及洞顶围岩，防止开挖过程中发生洞顶掉块、坍

8、塌冒顶的风险及防止掌子面突水等现象，同时减少隧道开挖