复杂地质条件下暗挖隧道施工地下水治理技术探讨

杨俊

摘    要：文章主要结合某地区的实际案例，基于复杂地质条件下，对其暗挖隧道施工地下水治理工作进行了详细的分析，通过文章多种方案的比较之下，最终确定了水平旋喷+深孔注浆+水平井的综合堵排治水形式，在较长时间的应用当中，更是达到了预期的结果。

关键词：暗挖隧道，地下水治理，水平旋喷，深孔注浆

1  引言

通过实际调查发现，不同地区在进行隧道项目施工过程中，因为地下水的存在，一方面会对开挖支护工作造成严重的制约，导致二次衬砌环节的低质量结果，另一方面因为具有明显差异性的地质条件，也导致地下水存在多种多样的方式。为了能够在复杂的地质环境下，做好暗挖隧道施工地下水治理工作，文章将针对该项技术形式实施深入的分析，希望能够给相关人士提供重要的参考价值。

2  施工方案

对本项目的地质情况进行实际的调查后，施工人员在进行横向通道开挖时，为了能够预防后期安全问题的出现，此时操作当中主要应用的是深孔注浆堵水形式，降低接下来施工中拱顶坍塌事故的发生几率，整体上能够营造安全的施工氛围。但是，因为结构当中含有粉质粘土，基于水砂层现象的存在，施工人员要想保证对初支面剥落裂缝问题进行有效的控制，受到深孔注浆压力的影响，能够导致堵水质量受到不同程度的影响，基于可能出现的安全问题上，更能够对正常的开挖工作产生巨大的限制。随着施工工作的进行，在主体粉质粘土阶段当中，该种现象越发的严重，要想保证接下来的施工工作按照规定时间建设完成，维持施工过程的安全性，那么基于区间K11+270～K11+630段开挖工序中，施工人员结合深孔注浆形式，融合“周边单层咬合水平旋喷桩”+水平泄水孔的施工工艺进行处理。对于水平旋喷桩来讲，位于上台阶的开挖轮廓线以外，能够构建有效的帷幕体，充分实现超前支护的性能，最为关键的是，也能有效降低施工中流砂等问题出现的几率，确保项目按照正常的施工进度，高质量的完成隧道施工操作。从水平方向的泄水孔，能够将旋喷桩之外的水体实现全面的排出，保护好前方掌子面安全。

3  深孔注浆止水加固

3.1  施工设计

针对本地区隧道施工项目现场环境下，其围岩上下台阶分界位置，主要就是砂层结构而且还有着较多的水分，从围岩上台阶部分下进行观察，主要的土层性质为粉质粘土。在对上台阶轮廓线进行处理时，施工人员应用的是水平旋喷桩止水加固处理方法，对于深孔注浆加固的范围来说，主要就是对拱脚处和旋喷桩端部掌子面土体实施合理的操作，保证旋喷拱范围内，其过水的通道能够实现全面的拦截。要想能够保证深孔注浆加固处理工作取得良好的效果，施工人员应该对其钻孔范围进行合理的把握，通常情况下维持在27m～30m之间即可。在设置注浆数据时，其中应用的水泥以及水玻璃双液浆，两者的比例应该在1：1，而两者的体积比也应该在1：1，同时也需要对水玻璃的浓度实施全面的把控，大约保持在25Be'～30Be'。

3.2  施工方法

在实际深孔注浆止水加固处理过程中，详细的施工方法可以从以下几方面进行：第一，钻孔以及注浆：为了能够实现一次成孔的目的，施工人员在钻注时可以使用TXU-150型号的设备，全程秉持后退的方式，有序推进注浆工作的进行。对钻机位置以及角度进行合理的设置，要求施工人员严格按照行业标准，通过科学的钻杆深度，将钻杆缓慢的进行移动，全程密切关注地层对钻机的破坏程度，由此情况实时的调整地层钻进的数据值。要想能够确保注浆液实现全面的融合，施工人员可以将混合器安装在端点内部，设置好深度数据，关闭内部的喷气孔，通过横向的方位开展喷射处理。借助注浆泵的作用喜爱，能够保证水泥浆注入到压外管当中，而水玻璃在进行稀释以后也会进入到内管当中，整个地层结构就会有注浆液的全面流入，施工人员控制好注浆时的速度，大约一分钟能够进入20cm～30cm范围内的注浆操作。在整个逐渐环节中，施工单位必须安排专业人员，全程做好注浆工序的数据记录，时刻注意注浆液的扩散现状，一旦发现不足第一时间进行处理，为接下来循环注浆工作的高效进行打下坚实的基础。最后，在施工人员完成该环节操作之后，也应该及时实施密封处理，保证注浆孔恢复到开始状态;第二，设置好注浆参数值：开始注浆时的压力值应该在1.5MPa，结束时的压力值应该在3.0MPa，实际注浆过程中的压力值不能超出该范围;保证注浆表面首次凝固的时间在0.5min～2min;控制钻杆的回抽幅度应该在10cm～20cm;而在设置注浆速度时，施工人员应该结合地层空隙以及密实度等方面，大体上的速度应该保持在一分钟10L～20L;如何评价注浆工作的质量，那么通过对注浆量以及每根导管注入规定浆液，压力达到注浆终压情况基本上可以断定，此次注浆工作操作完成。

4  水平旋喷桩止水加固

4.1  施工设计

在施工人员完成深孔注浆操作之后，接下来就是水平旋喷桩的处理工作。基于开挖外轮廓线位置下，将水平旋喷桩实施合理的设置，沿隧道断面环向158°范围内共布置水平旋喷桩26根，每根桩长30m，桩径600mm，桩间距450mm～500mm，相邻桩相互咬合100mm～1500mm。在进行桩位设置过程中，首先，应该保证旋喷压力值维持在35MPa之内，针对浆液以及水泥之间的配合比，施工人员应该控制在1：0.8～1：1，在事先每隔3m设置的钻杆当中，其退杆环节应该保持时间大于18min，钻杆旋转速度控制在13r/min～15r/min;对于旋喷桩体来讲，主要就是施工人员在水泥浆置桩内部条件下，合理设置的少数土体成桩，这就决定了后期实际操作当中，注浆孔内部会有少数泥浆流出现象，此时施工人员应该在泥浆的下部分，将泥水分离器进行合理的设置，保证流出的泥浆能够借助分离器工作之后，促使泥沙能够及时的运输到施工现场之外，保证施工过程不会受到大量泥浆的限制。

4.2  旋喷桩质量保证措施

在施工人员完成试验桩处理之后，要想保证该环节达到极高的质量标准，此时还应该对旋喷桩情况开展全免得调查，尤其是应该对其桩的直径以及强度等值实施详细的检查;同时，旋喷桩正式施工之前，施工单位必须要求所有人员进行技术交底工作，对所有施工人员的权利以及职责进行明确划分，在对施工人员进行专业技能培训之后才能允许上岗;不管是注浆过程当中的压力值还是注浆量等，施工单位必须从项目施工现场地质等方面出发，保证设计方案更具可行性的基础上，保证整个操作过程能够高质量完成。

5  結论

简而言之，在本地区隧道工程施工过程中，因为有着比较复杂的暗挖环境，再加上较多含水粉细砂物质的存在，在影响整个施工工作高效进行的同时，也会因为一些安全问题，导致施工人员受到极大的威胁。在堵水加固地层操作当中，施工人员而可以借助深孔注浆与水平旋喷桩形式，结合局部打设水平泄水孔将隔离出开挖轮廓线以外的水体排出，简单来讲，就是为了能够维持开挖环节的安全氛围，推动开挖工序有序进行，施工人员融合堵水以及排水相一致的形式开展处理，通过实际调查发现，不仅促使整个项目在规定的时间内高质量完成，而且更是施工单位实现最大经济效益的重要保证。除此之外，因为施工人员应该了专业的水平导向工具，水平旋喷桩一次达到30m，咬合10cm～15cm是可行的，为整体项目施工效率的提高打下了坚实的基础。

参考文献：

[1] 杨米加，陈明雄，贺永年.注浆理论的研究现状及发展方向[J].岩石力学与工程学报，2018（6）.

[2] 张民庆.地铁杨体区间饱和含水砂层施工[J].世界隧道，2018（6）.