高速公路隧道浅埋段地表深层注浆施工技术

郭磊

摘 要：将高速公路隧道工程的实际情况作为基本出发点，围绕隧道浅埋段地表深层注浆施工展开技术层面的探讨，提出可行的质量控制方法，施工后进行质量检测，结果表明注浆加固效果良好，围岩具有足够的稳定性，地层强度得到了明显的改善，可以为后续开挖施工创设良好的条件。

关键词：隧道工程 浅埋段 深层注浆加固

在面对软弱地层时，基于地表注浆施工技术可以有效到的改善这一问题，有助于高速公路隧道工程的顺利开展，围岩的结构状态得到了优化。在此背景下，为了进一步深化深层注浆施工技术的应用水平，本文则依托于实际案例对其展开了探讨。

1.工程概况

本文以广东潮汕环线高速公路工程为背景，围绕第5标段展开探讨，项目总长度为7.04km。施工区域内有一个浅埋段，位于垃圾填埋场回填工程挖深最低处，最浅处埋深约11m，基于CRD法进行开挖作业，形成的断面宽度与高度分别为14.86m以及12.74m，经勘察后得知，不同深度的地质构成存在差异，主要由粉质黏土、强风化粗砂岩等。此外，地表植被以松树以及灌木为主。注浆施工是极为重要的环节，具体流程如图1所示。

2.注浆施工技术准备

2.1注浆材料

施工区域内的地质条件较为复杂，对注浆材料提出了较高的要求，需要以多种注浆材料构成的体系为宜。超细水泥具有高度的扩散性，双液浆可以缩短凝固时间、普通水泥对于成本的要求低，此外还是用到了 TGRM浆，其强度较为良好，基于上述材料构成的组合体系能够达到工程所提出的强度加固要求。

2.2注浆孔

在设置注浆孔时应遵循均匀性原则，基于梅花型的方式而展开布置，以隧道中心线为基准，对其两侧17.5m内的区域展开注浆施工。做好对洞顶的处理工作，此环节需要持续进行到拱顶开挖线外50cm处；与此同时隧道两侧也应得到合适的处理，则需要持续进行到仰拱下方3.5m处。

2.3注浆参数

以工程实际情况为基准确定合适的施工加固方法，此后在实验室内展开浆液配比分析工作，明确合适的浆液参数。注浆的初始压力应控制在0.5～1.0MPa范围内，经过一段时间的施工后终压应达到2MPa，达到终压状态后续保持10min以上，此后方可停止注浆作业，并随即将注浆口封堵好，否则空气将会进入其中。当注浆量偏大且压力长时间不出现上升趋势时，则需要对配合比进行调整，尽可能缩短胶凝时间。单段注浆长度以0.4cm为宜，基于注浆操作能够起到加固地表的效果。此处对单孔单段注浆量展开了计算，具体内容如公式（1）所示：

3.隧道浅埋段地表深层注浆施工

3.1注浆试验

以工程实际情况为参考，挑选的断面应具有足够的代表性，高度重视布点工作，结束钻孔施工后应随即将岩芯去除，此后进行清孔处理，在展开压水试验时应确保管口周边达到良好的密封状态。基于实验室分析的方式得到合适配合比，在后续施工中做好对扩散半径以及注浆量等各项参数的记录工作，以便为后续的注浆施工提供指导。

3.2注浆施工

3.2.1钻孔施工

关于孔位的布置，需要使用到XY-100型钻机钻孔，将该设备置于指定的施工区域，对钻杆的垂直度做以调整；在进行钻进施工时，需要借助于套管达到精确定位的效果；前期以低速钻进的方式为宜，当钻机处于稳定运行状态后便可以恢复至正常速度；如果对沟谷地段土层进行钻孔施工，为了不出现坍孔等不良问题，则以跟管钻进的方式为宜，将钻头更改为冲击偏心器，为之增设一个套管，持续进行施工且达到稳定性较好到的岩石层时方可停止作业，此时应更换潜孔冲击钻头展开施工；在此过程中应做好对注浆通道的清理工作。

3.2.2安装注浆管

在本文所探讨的工程项目中，注浆管采用的是袖阀管，单根管长为6m，外径达到了47mm，以33cm为间隔而展开钻进施工，从而得到一组8个直径为8mm的射浆孔，在外部包裹橡皮套。经清孔作业且达到工程标准后方可将管口底端加闷盖，基于丝扣完成对管件之间的连接。当拔出套管后，需要使用粗砂碎石对孔底3m区域内进行填充，而孔口3m范围内则需要使用到速凝剂进行封堵，对填充材料的强度进行检测，当其达到相关标准后则以最大注浆压力加清水进行持续性施压，经过5～10min后可以达到开环的状态，此时管道畅通。

3.2.3注浆及注浆特点

需要在钻孔设置适量的灌浆花管，使用填料对关外与孔壁做以填充处理，关于灌浆管内的处理，则以分段灌浆的方式而展开。应在专员到的指挥下展开施工作业，以实际注浆情况为指导合理调整注浆速度。若采用袖阀管注浆的方式，50m以内地表注浆质量良好，此外也可以满足隧道水平注浆的基本要求，内置有2个阻塞器，如果需要进行反复灌浆施工，则可以调节分段注浆。在钻注平行施工时，要求钻孔与注浆作业的间距至少要达到6m，如果距离偏小，极容易引发注浆管爆裂现象；如果注浆压力偏小且进浆量偏多，此时会引发进岩层裂隙过大的问题，此时调节浆液的浓度具有高度的必要性，如果此方式依然无法达到终压状态，那么则需要进行间歇注浆施工，经过24h的养护后方可再次注浆，由此达到终压设计要求。

3.2.4注浆的注意事项

（1）大量工程实例表明，在注浆时极容易出现浆液从其它孔流出的情况，即串浆。一旦出现此问题，如果现场适配有多台注浆机，则可以展开同步注浆施工；如果不具备此条件，则需要在第一时间对注浆孔进行封堵处理，但需要对该部分进行注浆施工时再将堵塞物拔出，使用铁丝等工具做好管内的清理工作，并基于高压风进行吹冲处理，这是后续进行注浆施工的基本前提。

（2）水泥—砂漿在进行注浆施工时所带来的注浆量相对较大，如果压力在很大一个阶段内不出现升高的现象，考虑到工程质量要求，需要对浆液的浓度进行优化，它可以达到所选凝胶时间的效果。换言之，基于间歇式注浆的方式，能够为胶凝环节提供充足的时间，对工程质量提升具有积极意义。

3.3隧道浅埋段地表深层注浆效果评定

做好注浆加固工作后，则需要以10～15m为间隔设置检查孔，由此明确所在区域的地质情况。对浆液的填充效果进行分析，同时检查孔内的涌水情况。压水试验是其中尤为关键的环节，同时还需要对回填效果进行分析。

4.结束语

综上所述，在进行高速公路隧道浅埋段施工作业时，基于地表注浆加固技术具有较高的可行性，它可以为隧道施工创设安全的环境，未来应用前景良好。

参考文献：

[1]姜洪涛，谭兵，臧万军，等.高速公路隧道浅埋段地表深层注浆施工技术[J].现代隧道技术，2008（03）：65-68+73.

[2]许跃飞.地表深层注浆技术在公路隧道浅埋段的施工运用[J].山西建筑，2017（26）：161-162.