探讨隧道注浆加固技术及质量控制措施

杜帅峰

中铁十九局集团轨道交通工程有限公司

探讨隧道注浆加固技术及质量控制措施

杜帅峰

中铁十九局集团轨道交通工程有限公司

隧道常因地质地形原因要穿越浅埋破碎区，存在重大的安全和质量隐患。因此开展隧道浅埋破碎带处治技术研究，已成为高速铁路建设的重大课题，也是巫待解决的关键问题。近年来，注浆法在土木工程的各个领域中得到了广泛的应用，越来越多的工程实践证明，注浆工法因其众多优点，故在隧道工程中应用愈来愈广泛。

隧道施工；注装加固；施工工艺；质量控制

1 加固机理

注浆加固技术是在不改变地层组织的情况下，凭借压力作用，通过注浆管将浆液稳步均匀地注入地层中。浆液在进入地层后以渗透、填充和挤密的方式，将土颗粒及岩石裂隙中的水、空气等强制挤出，一段时间后，原有的松散土颗粒或裂隙在浆液的作用下胶结成一个整体，形成结构强度大、化学稳定性好、防水性能好的“结体石”。同时其可形成水平注浆帷幕，阻断降水和地表水的下渗，可有效降低地表水下渗时对上层土体的潜蚀作用，降低岩溶水和上部土层内地下水间的垂直联系，以避免深层地下水的升降变化侵蚀上部土层。另外注浆加固还能有效增大土层内的粘结力和内摩擦角，使地基土层得到加固，从而起到加固和稳定路基的作用。

2 注浆法的工艺特点

该技术是采用液压或气压等手段，将一些能够和岩土Tl好结合成整体的浆液灌注到岩石的孔隙和裂缝中，进而实刀提高岩体的物理特性。目前，注浆方法很多，其分类没有一定的标准，按注浆材料的不同，可分为化学注浆、水泥注浆、粘土类浆液注浆;按用途的不同，可分为加固注浆、防渗注绪以及基础托换注浆;浆液的渗透方式可分为充填注浆法、招透注浆法、挤密注浆法和劈裂注浆法。此外，近几年，在土振注浆中又出现了高压喷射注浆、旋喷注浆等注浆法，丰富注浆内容的同时也扩大了注浆法的应用范围。注浆法与李他方法相比，主要工艺特点如下：(1)设备少，工艺简单;(2)生成长久有效的挡水帷幕，提高支护作业环境;(3)对于含刁层和浅薄砂层施工而言，都可以用注浆法进行防水堵漏和力固处理，同时能够使用于处理断层碎裂带;(4)可作为各孔沛井道稳固内壁和封堵刃脚的有效手段。

注浆法主要应用在：竖井和盾构始发的围岩防水及力固、加固盾构切削面、背后充填注浆及盾尾同步注浆加固固地表沉降、注浆排气及注浆隔绝环的形成、曲线顶管转弯交地层抗办的提高、沉管隧道基础防渗和加固、掌子面超前汇浆防水加固和加固边仰坡、软弱围岩隧道先注后挖法往浆力.固、塌体的注浆加固、辅助工法的注浆加固等。

3 施工方法

(1)钻孔。在施工断面上使用红油漆按照设计进行点位布设，然后进行钻机角度调整并固定。钻孔初始，务必做到轻缓加压，放慢钻速，保证钻孔不偏离原设定角度和方向，并做好钻孔记录，如发现问题应立即向有关部门汇报。(2)孔口管安装。首先使用钻机进行引导孔洞钻孔，插人直径Φ50导管，外凸25公分左右，管道和孔口连接处用麻丝塞实，然后向孔内注人浆液凝固，孔口管主要功效为引导作用，故安装过程中一定要把控好角度，并且保证安装牢靠结实。在无地下水地域，使用干硬性砂浆进行灌注;地下水位较高地段管口铺设时，使用掺有高效防水剂的砂浆拌合物来固定导管，使用时要将两者均匀拌合，填装进多个袋子中，将其塞进出水孔里，并将孔口密封，压入孔洞内部，将装有混合料的袋子压破，使得拌合物遇水成浆，使之迅速流人导管和孔洞内壁中间并凝固，进而将孔口稳固。(3)注浆前水压实验。在浆液灌注管道接通之后，应加水试压灌浆管道的密闭性，并冲洗岩土裂缝，拓宽浆液流通路径，提高浆液填充密实度。(4)注浆顺序。按批进行注浆施工，避免钻一注一情况的出现，因为浆液扩散规律为易向上难向下，故通常优先钻注隧道顶部孔洞，随后进行底部注浆，结合经验，通常先外后内，同一圈从下向上间隔灌注，应结合实验来确定灌注速率，通常为30IJmin-75LJmin。为实现降低时间目的，可在浇筑浆液内掺加相关速凝剂。(5)注浆结束标准。注浆作业时，当注浆压力持续上升至设计的最高压力，并且保持该状态10分钟以上，并且结束时的注浆速率不大于20IJmin。全部注浆施工完成时一定要确保各注浆孔均达到相应的结束规定。(6)注浆效果检查。首先进行孔洞检查，以评判浆液的凝结硬化范围，查看是否有注浆遗漏区域;其次查看注浆作业记录，并将记录数据作为评判灌注浆液的判别指标;最后选取大于百分之五的注浆孔洞进行水压检测，选取部位为耗灰量及冒浆多的部位。在30分钟内，若吸收率小于规范的最小要求，既满足设计规定，反之进行处理。检查完后，再进行浆液的强补，然后用砂浆密封。

4 隧道注浆施工质量控制措施

4.1施工质量控制措施

实行项目经理、总工、各级技术人员及工班负责人对工程质量负相应责任，将工程质量责任按照相关人员职权进行划分，并且要签订责任书，使项目责任细分到职位和个人。认真执行三检制度，并在各工序中间环节实行切实有效措施，保证各工序百分百合格率。

4.2施工控制中的技术保证

施工之初，项目负责人应组织施工作业人员和管理人员细致研究设计文件，掌握设计目的，确定施工过程中的重点及难点技术，并进行技术交底。钻孔机械钻孔时应保证钻孔角度准确，该施工环节常用测斜仪检测钻孔倾斜程度，如有超出规定，应进行更正。

4.3安全保证措施

工程要设置安全监管部门，创建安全监察小队，根据施工作业特点，进行必要的安全技术交接，切实执行相关规定，施工人员均要签订安全生产责任书。对新到员工要进行三级安全教育培训，并经考试合格后，才可允许其进人相应工作岗位。此外，还应实行安全责任制，定制各方面安全规章，建立完善各项生产作业标准和规定，做到“安全第一，安全生产”的要求，将责任具体分配到个人，明确责任制度。

5 结束语

最近几年，注浆法在工程相关方面均得到了大范围的使用，已成为不可或缺的施工方法。但因为注浆施工具有掩蔽特性，同时因为地质状况的复杂特性，导致注浆技术仍然滞后于别的施工技术，所以我们应该增加注浆加固施工技术的科研投人，同时严格监控施工各环节的工程质量，给工程的整体品质打下坚实基础。

[1]鞠丽艳，倪佳.关于盾构法隧道注浆防水及加固技术的应用分析[J]。中国建筑防水，2015(24)：21-24.

[2]朱相乾，钟志全.盾构隧道底部注浆加固技术田.建筑机械化，2008(5)：53-55.