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1、公路隧道大坍方管棚法处理技术 [摘要]本文结合高速公路隧道施工经验，阐述贵州境内黎平至洛香高速公路二望坡隧道，施工过程中右线K21+833处大坍方后，根据管棚法处理技术、关键问题,结合工程实际进行简单介绍。[关键词]管棚法隧道坍方处理技术中图分类号：U45文献标识码：A一、工程概况及施工方案该隧道具有典型的山丘陵地貌地质特征。地形较简单,山顶浑圆，进出口坡度较陡，为35-40度。最大埋深为284m。左右线平均距离为27m。该隧道为分离式隧道,左线全长2161m;右线全长2153m。根据坍方体的工程地质特点,确定了在拱部1°范围内施作Φ896长
2、管棚,管棚间距30cm,结合超前预注浆技术，在开挖轮廓线外，形成约4m厚的加固圈,并在开挖时以小导管补强注浆加固技术为辅的综合技术方案。开挖采用上下台阶法,上台阶高度约4m,采取预留核心土环形开法,上下台阶间距长度5m,以人工开挖为主,对局部未坍方部位可采用松动爆破。在开挖后立即施作格栅拱架及锚网喷支护体系,充分调动加固后围岩的承载能力,使初期支护与注浆加固的坍方体形成整体支护结构,并建立科学的监测体系,监测支护体系的变形,判断结构的稳定性和安全性。二、治理原则施工方案和治理原则:“管超前,预注浆,多循环,短开挖,强支护,勤量测,早封闭”。三、
3、施工技术要点（一）施工工序与步骤1.工作面预注浆在长管棚施工前,应对工作面进行前进式分段预注浆,注浆分段长度为5m。以水泥单液浆为主,内加速凝剂,在必要时采用C-S双液浆。工作面预注浆的目的是加固工作面松散体,以保证管棚钻孔方向的精度,同时稳定工作面,确保开挖时工作面的安全。2.长管棚与预注浆(1)管棚参数钻孔仰角1°～3°,管棚间距30cm,管棚长度26m,采用Φ89(厚5mm)无缝钢管,共计52根管棚。(2)钻孔工艺预设Φ127导向管→Φ108套管钻进18m→Φ90钻孔钻进26m→下管(带Φ90钻头)→取出Φ108套管→封孔注浆。(3)管棚
4、注浆注浆分三序孔注入,注入顺序依次为C-S6浆、水泥浆、水泥砂浆。注浆应在钻孔下管完成后立即进行,以便在钻相邻孔时可做为当前注浆孔的检查孔。所有管棚钢管均以30号水泥砂浆充填,以加强钢管的刚度。(4)小导管注浆补强长管棚注浆加固范围有限,很难达到4m的加固圈,为此在开挖过程中,需施作小导管注浆补强。小导管采用Φ32焊缝钢管,长5.5m,开孔长4m,间距60～75cm,外插角41°。小导管注浆采用C-S双液浆,注浆量根据现场情况定,以确保开挖为目的。四、问题与解决措施主要存在卡钻、掉钻头、坍孔、退钻与顶管困难等问题；坍方前开挖的下导坑断面约有20
5、m2,长度约为20m,由于密排棚架的作用,坍方体并未将导坑内填满,约有150m3空洞,浆液向空洞内充填并不能对开挖稳定起到稳定作用,同时又造成浪费,防止浆液向空洞内渗流，是注浆中的关键环节。采用套管跟进施钻只能有效地解决前20m坍孔、卡钻等技术难题,因为套管跟进越长孔壁周围坍碴、碎石与管壁的摩阻力就越大,钻进负荷扭矩也越大,致使钻进困难,同时易产生管接头因扭矩大而损耗断管等严重事故,一旦发生断管现象,则整个孔将被废弃。（三）总体施工工序的调整6首先进行工作面预注浆,在此基础上进行管棚施工。但由于注浆量大,注浆时间长,造成钻孔作业空闲时间多。为此
6、,对施工工序进行了调整,即在工作面注浆的同时，穿插进行部分管棚孔的施工。但为确保周边管棚孔的注浆加固效果,确定了穿插管棚孔施工的原则是:遵循设计时的工作面预注浆超前的原则。总体施工工序的调整为施工工期争取了时间,同时也保证了周边注浆加固效果。（四）注浆施工的技术措施1.改变浆液材料。预注浆时,根据其注浆目的是填充坍方体空洞,对固结体强度要求不高,同时由于原开挖的小导坑留下的空洞较大,采用较高强度的注浆材料不仅造成浪费,也为后来的开挖带来了困难。为此,据孔钻记录,A、I、H三个工作面预注浆孔分别在6m、10m、17m处有50～120cm不等的架空
7、区,对这三个孔不同断位的注浆材料进行了变更,由原设计的水泥浆与水泥砂浆改为粘土水泥砂浆。变更后的浆液含粘土约为25%,28d固结强度在8～13kgPcm2,可满足工作面稳定的要求,凝结时间约为3～5d,流动性好,不仅降低了工程成本,也具有良好的填充效果。三个孔三个段别分别共计注入粘土水泥砂浆120m3,约占空洞总量的80%。62.采用间隔注浆获得注浆加固效果。在进行管棚注浆时关键是获得管棚内外形成厚约2m的注浆加固圈,但由于坍体内有许多块石相互棚架,致使坍体内空洞大而多,这些空洞有的直接与坍空区相连,注浆时浆液在压力作用下通过这些空洞泄流至坍空
8、区,而不能在管棚附近均匀扩散,从而使注浆加固圈无法形成。为此,根据经验采用间歇注浆法,即当长时间注浆压力上不来时,说明浆液顺空隙泄流至坍空区,这时将浆
