探討隧道注漿加固技術及質量控制措施

杜帥峰

中鐵十九局集團軌道交通工程有限公司

探討隧道注漿加固技術及質量控制措施

杜帥峰

中鐵十九局集團軌道交通工程有限公司

隧道常因地質地形原因要穿越淺埋破碎區，存在重大的安全和質量隱患。因此開展隧道淺埋破碎帶處治技術研究，已成為高速鐵路建設的重大課題，也是巫待解決的關鍵問題。近年來，注漿法在土木工程的各個領域中得到了廣泛的應用，越來越多的工程實踐證明，注漿工法因其眾多優點，故在隧道工程中應用愈來愈廣泛。

隧道施工；注裝加固；施工工藝；質量控制

1 加固機理

注漿加固技術是在不改變地層組織的情況下，憑借壓力作用，通過注漿管將漿液穩步均勻地注入地層中。漿液在進入地層后以滲透、填充和擠密的方式，將土顆粒及巖石裂隙中的水、空氣等強制擠出，一段時間后，原有的松散土顆粒或裂隙在漿液的作用下膠結成一個整體，形成結構強度大、化學穩定性好、防水性能好的“結體石”。同時其可形成水平注漿帷幕，阻斷降水和地表水的下滲，可有效降低地表水下滲時對上層土體的潛蝕作用，降低巖溶水和上部土層內地下水間的垂直聯系，以避免深層地下水的升降變化侵蝕上部土層。另外注漿加固還能有效增大土層內的粘結力和內摩擦角，使地基土層得到加固，從而起到加固和穩定路基的作用。

2 注漿法的工藝特點

該技術是采用液壓或氣壓等手段，將一些能夠和巖土Tl好結合成整體的漿液灌注到巖石的孔隙和裂縫中，進而實刀提高巖體的物理特性。目前，注漿方法很多，其分類沒有一定的標準，按注漿材料的不同，可分為化學注漿、水泥注漿、粘土類漿液注漿;按用途的不同，可分為加固注漿、防滲注緒以及基礎托換注漿;漿液的滲透方式可分為充填注漿法、招透注漿法、擠密注漿法和劈裂注漿法。此外，近幾年，在土振注漿中又出現了高壓噴射注漿、旋噴注漿等注漿法，豐富注漿內容的同時也擴大了注漿法的應用范圍。注漿法與李他方法相比，主要工藝特點如下：(1)設備少，工藝簡單;(2)生成長久有效的擋水帷幕，提高支護作業環境;(3)對于含刁層和淺薄砂層施工而言，都可以用注漿法進行防水堵漏和力固處理，同時能夠使用于處理斷層碎裂帶;(4)可作為各孔沛井道穩固內壁和封堵刃腳的有效手段。

注漿法主要應用在：豎井和盾構始發的圍巖防水及力固、加固盾構切削面、背后充填注漿及盾尾同步注漿加固固地表沉降、注漿排氣及注漿隔絕環的形成、曲線頂管轉彎交地層抗辦的提高、沉管隧道基礎防滲和加固、掌子面超前匯漿防水加固和加固邊仰坡、軟弱圍巖隧道先注后挖法往漿力.固、塌體的注漿加固、輔助工法的注漿加固等。

3 施工方法

(1)鉆孔。在施工斷面上使用紅油漆按照設計進行點位布設，然后進行鉆機角度調整并固定。鉆孔初始，務必做到輕緩加壓，放慢鉆速，保證鉆孔不偏離原設定角度和方向，并做好鉆孔記錄，如發現問題應立即向有關部門匯報。(2)孔口管安裝。首先使用鉆機進行引導孔洞鉆孔，插人直徑Φ50導管，外凸25公分左右，管道和孔口連接處用麻絲塞實，然后向孔內注人漿液凝固，孔口管主要功效為引導作用，故安裝過程中一定要把控好角度，并且保證安裝牢靠結實。在無地下水地域，使用干硬性砂漿進行灌注;地下水位較高地段管口鋪設時，使用摻有高效防水劑的砂漿拌合物來固定導管，使用時要將兩者均勻拌合，填裝進多個袋子中，將其塞進出水孔里，并將孔口密封，壓入孔洞內部，將裝有混合料的袋子壓破，使得拌合物遇水成漿，使之迅速流人導管和孔洞內壁中間并凝固，進而將孔口穩固。(3)注漿前水壓實驗。在漿液灌注管道接通之后，應加水試壓灌漿管道的密閉性，并沖洗巖土裂縫，拓寬漿液流通路徑，提高漿液填充密實度。(4)注漿順序。按批進行注漿施工，避免鉆一注一情況的出現，因為漿液擴散規律為易向上難向下，故通常優先鉆注隧道頂部孔洞，隨后進行底部注漿，結合經驗，通常先外后內，同一圈從下向上間隔灌注，應結合實驗來確定灌注速率，通常為30IJmin-75LJmin。為實現降低時間目的，可在澆筑漿液內摻加相關速凝劑。(5)注漿結束標準。注漿作業時，當注漿壓力持續上升至設計的最高壓力，并且保持該狀態10分鐘以上，并且結束時的注漿速率不大于20IJmin。全部注漿施工完成時一定要確保各注漿孔均達到相應的結束規定。(6)注漿效果檢查。首先進行孔洞檢查，以評判漿液的凝結硬化范圍，查看是否有注漿遺漏區域;其次查看注漿作業記錄，并將記錄數據作為評判灌注漿液的判別指標;最后選取大于百分之五的注漿孔洞進行水壓檢測，選取部位為耗灰量及冒漿多的部位。在30分鐘內，若吸收率小于規范的最小要求，既滿足設計規定，反之進行處理。檢查完后，再進行漿液的強補，然后用砂漿密封。

4 隧道注漿施工質量控制措施

4.1施工質量控制措施

實行項目經理、總工、各級技術人員及工班負責人對工程質量負相應責任，將工程質量責任按照相關人員職權進行劃分，并且要簽訂責任書，使項目責任細分到職位和個人。認真執行三檢制度，并在各工序中間環節實行切實有效措施，保證各工序百分百合格率。

4.2施工控制中的技術保證

施工之初，項目負責人應組織施工作業人員和管理人員細致研究設計文件，掌握設計目的，確定施工過程中的重點及難點技術，并進行技術交底。鉆孔機械鉆孔時應保證鉆孔角度準確，該施工環節常用測斜儀檢測鉆孔傾斜程度，如有超出規定，應進行更正。

4.3安全保證措施

工程要設置安全監管部門，創建安全監察小隊，根據施工作業特點，進行必要的安全技術交接，切實執行相關規定，施工人員均要簽訂安全生產責任書。對新到員工要進行三級安全教育培訓，并經考試合格后，才可允許其進人相應工作崗位。此外，還應實行安全責任制，定制各方面安全規章，建立完善各項生產作業標準和規定，做到“安全第一，安全生產”的要求，將責任具體分配到個人，明確責任制度。

5 結束語

最近幾年，注漿法在工程相關方面均得到了大范圍的使用，已成為不可或缺的施工方法。但因為注漿施工具有掩蔽特性，同時因為地質狀況的復雜特性，導致注漿技術仍然滯后于別的施工技術，所以我們應該增加注漿加固施工技術的科研投人，同時嚴格監控施工各環節的工程質量，給工程的整體品質打下堅實基礎。

[1]鞠麗艷，倪佳.關于盾構法隧道注漿防水及加固技術的應用分析[J]。中國建筑防水，2015(24)：21-24.

[2]朱相乾，鐘志全.盾構隧道底部注漿加固技術田.建筑機械化，2008(5)：53-55.