探究高壓旋噴注漿技術在富水砂層隧道中的應用

張 高 鵬

(晉中市交通建設質量安全監督局，山西 晉中 030600)

0 引言

隨著我國社會經濟、科學技術及建筑行業的進步，隧道工程建設數量呈現出日益增長的趨勢，反映我國交通事業發展的同時，也反映出我國社會在不斷進步，綜合國力在不斷提高。隧道工程施工難免會遇到各種各樣的施工難點，減緩施工進度的同時，降低施工質量，從而影響隧道工程的正常使用，所以隧道施工中的每一個環節都應該引起相關工作人員們的重視，尤其是富水砂層隧道工程施工，要將先進的高壓旋噴注漿技術應用到其中，以保證施工質量。

1 工程概況

為進一步了解高壓旋噴注漿技術在富水砂層隧道中的應用，本文選擇某城市隧道工程施工作為研究對象，據了解該隧道的圍巖設計為Ⅵ級。開挖過程中遇到了高中斜井地層，這些地層主要以水粉細砂成分為主，所以遇水就形成富水砂層，同時還夾雜了不連續卵礫石土地層，導致該隧道的地層自穩能力差、無膠結、容易松散，富水時自穩能力基本無，增加溜塌事故的發生率。

2 高壓旋噴注漿技術在富水砂層隧道中的應用

2.1 旋噴樁施工參數設計

具體參數：1)隧道周邊樁的間距為50 cm，樁徑為60 cm；2)隧道工作面樁的間距為150 cm，樁徑為60 cm；3)隧道施工進行噴漿時的壓力應控制在45 MPa～55 MPa的范圍內；4)水泥漿的流量參數設計165 L/min，轉速設計10 r/min；5)旋噴后退的速度參數設計為5 cm/8 s[1]。

2.2 旋噴樁加固技術

1)隧道周邊加固。

通過旋噴樁護殼+鋼管管棚來實現加固，其作用在于實現對隧道周邊先行變形的抑制，其長度參數設計為16 m，搭接參數設計為3 m，外插角參數設計為5°，護拱的厚度為25 cm。

2)掌子面加固。

通過水平旋噴樁+玻璃纖維錨桿來實現加固:其作用在于實現對掌子面縱向變形的抑制，其長度參數設計為16 m，搭接參數設計為15 m，樁體角度參數設計為下傾5°。

3)鎖腳旋噴樁加固。

其作用在于實現對隧道結構下沉的抑制，以提高其穩定性，長度參數設計為9 m，外插角參數設計為45°和30°。

4)帷幕旋噴樁。

作用是在仰拱開挖過程中，將待澆筑的仰拱給圍閉起來，形成封閉的工作空間，防止外部流砂和地下水涌入。長度8 m，樁體垂直。

2.3 高壓旋噴注漿技術

1)旋噴樁施工技術。

a.確定施工機械設備的型號。施工中所用的機械配套包括型號為:主要設備有生產的PST-60和搖臂鉆機、型號為SM-14的地質鉆機(多功能)、型號為7T-505J的高壓泵和型號為SGM14的漿液自動攪拌機，這些機械設備均生產于意大利土力公司。b.施工技術要點。進行鉆孔時，要保持孔內的通暢，并在壓力標準為2 MPa～4 MPa的情況下進行清水輸送的；在恢復因故障停噴施工前，施工人員需要進行搭接噴射處理，搭接的標準為30 cm～50 cm，并將深度、時間等相關數據記錄下來；如果施工中出現漿液噴射不足等問題時，需要及時進行增加噴液，并對相應的設備進行檢查，待漿液準備充足及設備檢查沒有問題后繼續進行漿液噴射[1，2]。

2)開挖支護施工技術。

超前預加固后還需要進行三臺階法隧道施工，以保證隧道的穩定性，具體如下：第一，施工初期，使用型鋼+網噴混凝土進行支護工程施工，二襯施工時所使用的混凝土為C45鋼筋混凝土；第二，加固后，施工的空間得到了擴大，施工人員要充分利用大型機械設備進行隧道施工，以加快施工進度，以提高施工效果的同時，提高隧道工程的經濟效益。

3 隧道施工監測

在隧道開挖過程中要對隧道的變形狀態進行監測，以保證隧道的穩定性，檢測的內容不僅有拱頂沉降監測，還有水平收斂監測，一般是在隧道施工完成后進行的。對此，本文所提到的隧道工程也在施工完成后進行了變形狀態監測，以變形量的形式表現，經監測該隧道的最大變形量小于135 mm，對于富水砂層隧道來說已經很小了，造不成什么威脅，證實隧道施工前進行超前預加固，能夠有效提高隧道圍巖的穩定性，使隧道施工的安全性得到了保證和提高[2]。

4 結語

在富水砂層隧道施工中應用高壓旋噴注漿技術，能夠有效提高隧道的施工質量和延長隧道的使用壽命，因為該技術的應用，除了能夠解決富水砂層隧道施工的隧道位移大、掌子面穩定差等問題以外，還能夠提高隧道拱腳的穩定性，并對隧道沉降進行有效控制；另外還能對隧道洞進行綜合性降水，使砂層含水量得到有效降低，從而提高了隧道地層穩定性，實現了富水砂層隧道的無水施工。

[1] 楊朝帥,王光輝.高壓旋噴注漿技術在富水砂層隧道中的應用[J].山西建筑,2017,43(2):167-169.

[2] 劉 洋.高壓旋噴注漿技術在既有高速公路路基沉降處治中的應用[J].公路與汽運,2016(3):113-116.

[3] 董 鵬.高壓旋噴注漿法在既有房屋地基處理中的應用[J].工程建設與設計,2016(1):44-47.

[4] 胡仕濤.高壓旋噴注漿技術在隧道泥砂地層加固中的應用[J].石家莊鐵道大學學報(自然科學版),2011,24(1):10-13.

[5] 盧紅前,劉欣良.某電廠取水隧道地段岸坡高壓旋噴注漿加固的設計與應用[J].武漢大學學報(工學版),2010,43(S1):181-186.