高速公路隧道浅埋段地表深层注浆施工技术

摘要：地表注浆施工技术由于性能良好，因此被广泛应用到了高速公路隧道施工工程中。其主要是将注浆浆液灌注到围岩空隙以及岩石裂缝中，以此改进土体的物理性能，达到加固软弱地层的实质性目的。在高速公路隧道施工期间有效的使用该项技术，不仅能够降低不良问题的发生，同时还能够强化隧道岩石结构的强度，确保经济指标的良好性。本文主要以某高速公路隧道工程为例，详细论述了对于深层注浆施工技术的具体应用，以供参考。

关键词：高速公路;隧道浅埋段;地表深层注浆施工技术

前言

在现有的高速公路隧道建设期间，假设埋深处于较浅状态的时候，围岩自身的稳定性和安全性就会受到不良影响，开挖期间便会发生塌陷等危险，直接威胁着人员的安全。针对于此种现象，相关人员需要加大重视力度，引进性能良好的注浆加固技术进行处理和解决，以此达到增强围岩强度的目的。

1、工程概况

某高速公路隧道工程长度是1750m，浅埋段表现为DK10+710～dk10+850。在这一阶段中，浅埋段的深度、高度以及断面宽度分别是6.5m、12.5m以及14.8m，围岩是v级，开挖期间主要是应用CRD方式。通过分析得出，该种类型的公路隧道钻探取样结果是，粉质粘土为0m～6m，全风化泥质粉砂岩是6m～12m。坚硬度以及密实性强的砂土组合形成岩芯，在遇到水体之后，经常发生崩塌现象。而13m～20m是强风化泥质粉砂岩，岩芯主要是以碎块状为主要结构，自身比较软。

2、注浆施工前期阶段的准备工作

2.1注浆材料的选取

在实施注浆施工工作之前，对于相关人员而言，首先，需要从工程各个环节的特征入手，比如水文地质特点、周围环境以及诸多的造价要求等。在隧道浅埋段地表位置处实施钻探取样工作，明确浆液注入地层的方法。其次，受周围地质条件较为复杂等因素的影响，一般情况下，注浆材料主要是由多种类型的注浆材料相互组合形成的体系，其中表现为普通水泥浆、水泥的扩散能力等，在这一现状下，就要求工作人员根据实际情况，选择与之相符的注浆材料组合体系，在此基础上，满足强度加固的基本需求，最终达到注浆的实质性目的。

通过对地质钻探数据进行详细的分析可以看出，注浆材料主要是：孔底5m区域内使用超细的水泥，水玻璃双液浆，其他位置则是应用超细水泥浆。

2.2注浆孔

在高速公路隧道施工期间，需要加大对注浆孔的重视力度，保持注浆孔的均匀性。以工程为主，在隧道周围17m的地表位置处来处理注浆，在洞顶位置处，处理到拱顶开挖线的50cm以内。隧道周围，则是处理到仰拱设3.5m。

2.3注浆参数

在了解到孔位以及施工加固方式之后，实施浆液的配比试验工作，借助该项试验来了解和掌握浆液的具体参数。具体情况如下表所示：

高速公路隧道工程的土质结构属于泥质砂岩层以及粉质粘土层，因此，在扩散浆液的时候，可以将其半径控制在0.9m之中，注浆压力控制在2MPa，注浆处理速度为20L/min～40L/min，断层破碎带为60L/min～120L/min。再者，进行分段注浆操作的时候，需要控制好每段的长度，控制在0.3cm，而且，要想达到固定地表的目标，施工期间必须确保注浆量的准确性。

3、高速公路隧道浅埋段地表深层注浆施工技术要点

3.1注浆试验的实施

目前，需要对施工现场的周围环境进行分析，当设置注浆试验点位的时候，选取代表性强的断面。首先是进行钻孔工作，将岩芯取出加以清洗。再者，在压水试验过程中，将管口周围全部密封岩石，依照具体的数据来明确施工配合比，无论是注浆的压力值、还是半径等，都要详细的记录下来，以便为后期注浆工程的开展奠定重要的基础，促使该项工作的稳定实施。

3.2注浆施工

3.2.1钻孔作业

在设置孔位的时候，需要应用型号为XY-100的钻机进行钻孔，将钻机落实到位，调整好钻杆的垂直度。开钻过程中，应用套管进行定位，泥浆护壁成孔，钻孔期间保持均匀的速度进行钻进，等到钻机大约钻到0.5m左右之后，逐渐的提升速度，保持正常。在沟谷区域上层进行钻孔的时候，要想方式出现坍孔情况，可以应用地质钻机跟管进行钻进，钻机钻头冲击偏心器，将套管装到偏心器中，待岩石层不会出现塌陷现象之后，替换成潜孔钻头。此外，还要明确注意到，钻孔期间必须将浆液清理干净，以免发生通道堵塞等不良现象，做好钻取岩芯长度的记录工作，为后期岩层厚度分析提供准确的依据。

3.2.2注浆的基本特征

在本次工程开展期间，主要是采取后退式袖阀管分段施工的方式，钻孔期间，提前放置具备射浆孔的灌浆管，内部则是使用双层的灌浆塞分阶段进行灌浆。再者，从工程实际运行现状入手，引进与之相符的设备，比如发动机、搅拌机、双浆液注浆机，派遣专业能力强并且操作技术水平高的人员，随时随地的了解注浆情况，一旦发生不良的异常现象，要加以调整和改进。

一般情况下，在50m以内的地表处经常使用袖阀管注浆，不过，该种类型的注浆也能够应用于隧道中。由于其包含了两种类型的阻塞器，因此，在灌注期间，需要将浆液控制在相对时段内进行处理，以此顺利的实施分阶段灌浆作业。如果进行重复性的灌浆，可以应用自由移动性能良好的阻塞器注浆。在注浆钻孔操作过程中，采取平行作业的方法来提升作业效果。再者，钻孔期间，控制好注浆和钻孔之间的间距，保持在6m之上，如果间距较少，注浆管自身就会发生变形现象。在注浆压力较少、进浆量较大的时候，就表明了巖层出现了裂缝，针对于此种现象，需要调整好浆液的浓度。当完成操作工作之后依旧无法满足操作准则的时候，需要对其进行适当的调整，做好养护工作。

3.3对注浆管进行安装

在高速公路隧道工程施工期间，注浆管主要是采取袖阀管，该项材料是由聚乙烯塑料组合形成的，四周有闷盖。在清孔工作通过审核之后，需要将闷盖加载低端，管内灌注上清水，采取丝扣将管件连接到一起。待拔出来套管之后，使用粗砂碎石填充注浆管，待材料强度增强之后，应当借助注浆压力添加清水，这样可以保持管道的流通性。

3.4注浆的注意事项

①施工人员在钻孔期间，需要大力控制钻孔的垂直性，只有这样，才能够下袖阀管。

②将孔口管段密封住，以免浆体流淌出来。当实施完成首次注浆之后，借助止浆设备步入二段，然后注浆，直到孔注浆工作落实。注浆期间，注入三分钟左右的水，使围岩处于良好的流通状态。

③根据实验室设计的浆液配比注浆，或者是按照注浆实际现象展开调整。

④相关施工人员需要合理使用施工工艺，大力控制注浆速度，并且随时随地的了解到压力表的变化情况。

4、结语：

地表深层注浆施工技术是我国高速公路隧道作业期间经常使用的一项技术，其具备较强的加固性能，科学合理的对其进行应用，不仅可以优化隧道围岩的结构，同时还能够确保隧道施工的安全性，减少风险问题的发生概率，进而在一定程度上实现高速公路稳定行驶。

参考文献

[1]张政华.高速公路隧道浅埋段地表深层注浆施工技术[J].交通世界，2018（34）：106-107.

[2]隧道浅埋段施工预防坍塌研究及综合处理技术研究[J]. 白增明.  价值工程. 2018（33）

[3]公路隧道浅埋段开挖致使周边边坡失稳的处理措施[J]. 叶利邦.  中国水运（下半月）. 2017（08）

作者简介：陈钊，1986年3月出生，大学本科学历，参与过PPP项目，从事高速公路建设与道路施工技术及管理工作。

（作者单位：岳阳市公路桥梁基建总公司）