復(fù)雜地質(zhì)條件下暗挖隧道施工地下水治理技術(shù)探討

楊俊

摘? ? 要：文章主要結(jié)合某地區(qū)的實(shí)際案例，基于復(fù)雜地質(zhì)條件下，對(duì)其暗挖隧道施工地下水治理工作進(jìn)行了詳細(xì)的分析，通過(guò)文章多種方案的比較之下，最終確定了水平旋噴+深孔注漿+水平井的綜合堵排治水形式，在較長(zhǎng)時(shí)間的應(yīng)用當(dāng)中，更是達(dá)到了預(yù)期的結(jié)果。

關(guān)鍵詞：暗挖隧道，地下水治理，水平旋噴，深孔注漿

1? 引言

通過(guò)實(shí)際調(diào)查發(fā)現(xiàn)，不同地區(qū)在進(jìn)行隧道項(xiàng)目施工過(guò)程中，因?yàn)榈叵滤拇嬖冢环矫鏁?huì)對(duì)開(kāi)挖支護(hù)工作造成嚴(yán)重的制約，導(dǎo)致二次襯砌環(huán)節(jié)的低質(zhì)量結(jié)果，另一方面因?yàn)榫哂忻黠@差異性的地質(zhì)條件，也導(dǎo)致地下水存在多種多樣的方式。為了能夠在復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境下，做好暗挖隧道施工地下水治理工作，文章將針對(duì)該項(xiàng)技術(shù)形式實(shí)施深入的分析，希望能夠給相關(guān)人士提供重要的參考價(jià)值。

2? 施工方案

對(duì)本項(xiàng)目的地質(zhì)情況進(jìn)行實(shí)際的調(diào)查后，施工人員在進(jìn)行橫向通道開(kāi)挖時(shí)，為了能夠預(yù)防后期安全問(wèn)題的出現(xiàn)，此時(shí)操作當(dāng)中主要應(yīng)用的是深孔注漿堵水形式，降低接下來(lái)施工中拱頂坍塌事故的發(fā)生幾率，整體上能夠營(yíng)造安全的施工氛圍。但是，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)當(dāng)中含有粉質(zhì)粘土，基于水砂層現(xiàn)象的存在，施工人員要想保證對(duì)初支面剝落裂縫問(wèn)題進(jìn)行有效的控制，受到深孔注漿壓力的影響，能夠?qū)е露滤|(zhì)量受到不同程度的影響，基于可能出現(xiàn)的安全問(wèn)題上，更能夠?qū)φ５拈_(kāi)挖工作產(chǎn)生巨大的限制。隨著施工工作的進(jìn)行，在主體粉質(zhì)粘土階段當(dāng)中，該種現(xiàn)象越發(fā)的嚴(yán)重，要想保證接下來(lái)的施工工作按照規(guī)定時(shí)間建設(shè)完成，維持施工過(guò)程的安全性，那么基于區(qū)間K11+270～K11+630段開(kāi)挖工序中，施工人員結(jié)合深孔注漿形式，融合“周邊單層咬合水平旋噴樁”+水平泄水孔的施工工藝進(jìn)行處理。對(duì)于水平旋噴樁來(lái)講，位于上臺(tái)階的開(kāi)挖輪廓線以外，能夠構(gòu)建有效的帷幕體，充分實(shí)現(xiàn)超前支護(hù)的性能，最為關(guān)鍵的是，也能有效降低施工中流砂等問(wèn)題出現(xiàn)的幾率，確保項(xiàng)目按照正常的施工進(jìn)度，高質(zhì)量的完成隧道施工操作。從水平方向的泄水孔，能夠?qū)⑿龂姌吨獾乃w實(shí)現(xiàn)全面的排出，保護(hù)好前方掌子面安全。

3? 深孔注漿止水加固

3.1? 施工設(shè)計(jì)

針對(duì)本地區(qū)隧道施工項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下，其圍巖上下臺(tái)階分界位置，主要就是砂層結(jié)構(gòu)而且還有著較多的水分，從圍巖上臺(tái)階部分下進(jìn)行觀察，主要的土層性質(zhì)為粉質(zhì)粘土。在對(duì)上臺(tái)階輪廓線進(jìn)行處理時(shí)，施工人員應(yīng)用的是水平旋噴樁止水加固處理方法，對(duì)于深孔注漿加固的范圍來(lái)說(shuō)，主要就是對(duì)拱腳處和旋噴樁端部掌子面土體實(shí)施合理的操作，保證旋噴拱范圍內(nèi)，其過(guò)水的通道能夠?qū)崿F(xiàn)全面的攔截。要想能夠保證深孔注漿加固處理工作取得良好的效果，施工人員應(yīng)該對(duì)其鉆孔范圍進(jìn)行合理的把握，通常情況下維持在27m～30m之間即可。在設(shè)置注漿數(shù)據(jù)時(shí)，其中應(yīng)用的水泥以及水玻璃雙液漿，兩者的比例應(yīng)該在1：1，而兩者的體積比也應(yīng)該在1：1，同時(shí)也需要對(duì)水玻璃的濃度實(shí)施全面的把控，大約保持在25Be'～30Be'。

3.2? 施工方法

在實(shí)際深孔注漿止水加固處理過(guò)程中，詳細(xì)的施工方法可以從以下幾方面進(jìn)行：第一，鉆孔以及注漿：為了能夠?qū)崿F(xiàn)一次成孔的目的，施工人員在鉆注時(shí)可以使用TXU-150型號(hào)的設(shè)備，全程秉持后退的方式，有序推進(jìn)注漿工作的進(jìn)行。對(duì)鉆機(jī)位置以及角度進(jìn)行合理的設(shè)置，要求施工人員嚴(yán)格按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)科學(xué)的鉆桿深度，將鉆桿緩慢的進(jìn)行移動(dòng)，全程密切關(guān)注地層對(duì)鉆機(jī)的破壞程度，由此情況實(shí)時(shí)的調(diào)整地層鉆進(jìn)的數(shù)據(jù)值。要想能夠確保注漿液實(shí)現(xiàn)全面的融合，施工人員可以將混合器安裝在端點(diǎn)內(nèi)部，設(shè)置好深度數(shù)據(jù)，關(guān)閉內(nèi)部的噴氣孔，通過(guò)橫向的方位開(kāi)展噴射處理。借助注漿泵的作用喜愛(ài)，能夠保證水泥漿注入到壓外管當(dāng)中，而水玻璃在進(jìn)行稀釋以后也會(huì)進(jìn)入到內(nèi)管當(dāng)中，整個(gè)地層結(jié)構(gòu)就會(huì)有注漿液的全面流入，施工人員控制好注漿時(shí)的速度，大約一分鐘能夠進(jìn)入20cm～30cm范圍內(nèi)的注漿操作。在整個(gè)逐漸環(huán)節(jié)中，施工單位必須安排專業(yè)人員，全程做好注漿工序的數(shù)據(jù)記錄，時(shí)刻注意注漿液的擴(kuò)散現(xiàn)狀，一旦發(fā)現(xiàn)不足第一時(shí)間進(jìn)行處理，為接下來(lái)循環(huán)注漿工作的高效進(jìn)行打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。最后，在施工人員完成該環(huán)節(jié)操作之后，也應(yīng)該及時(shí)實(shí)施密封處理，保證注漿孔恢復(fù)到開(kāi)始狀態(tài);第二，設(shè)置好注漿參數(shù)值：開(kāi)始注漿時(shí)的壓力值應(yīng)該在1.5MPa，結(jié)束時(shí)的壓力值應(yīng)該在3.0MPa，實(shí)際注漿過(guò)程中的壓力值不能超出該范圍;保證注漿表面首次凝固的時(shí)間在0.5min～2min;控制鉆桿的回抽幅度應(yīng)該在10cm～20cm;而在設(shè)置注漿速度時(shí)，施工人員應(yīng)該結(jié)合地層空隙以及密實(shí)度等方面，大體上的速度應(yīng)該保持在一分鐘10L～20L;如何評(píng)價(jià)注漿工作的質(zhì)量，那么通過(guò)對(duì)注漿量以及每根導(dǎo)管注入規(guī)定漿液，壓力達(dá)到注漿終壓情況基本上可以斷定，此次注漿工作操作完成。

4? 水平旋噴樁止水加固

4.1? 施工設(shè)計(jì)

在施工人員完成深孔注漿操作之后，接下來(lái)就是水平旋噴樁的處理工作。基于開(kāi)挖外輪廓線位置下，將水平旋噴樁實(shí)施合理的設(shè)置，沿隧道斷面環(huán)向158°范圍內(nèi)共布置水平旋噴樁26根，每根樁長(zhǎng)30m，樁徑600mm，樁間距450mm～500mm，相鄰樁相互咬合100mm～1500mm。在進(jìn)行樁位設(shè)置過(guò)程中，首先，應(yīng)該保證旋噴壓力值維持在35MPa之內(nèi)，針對(duì)漿液以及水泥之間的配合比，施工人員應(yīng)該控制在1：0.8～1：1，在事先每隔3m設(shè)置的鉆桿當(dāng)中，其退桿環(huán)節(jié)應(yīng)該保持時(shí)間大于18min，鉆桿旋轉(zhuǎn)速度控制在13r/min～15r/min;對(duì)于旋噴樁體來(lái)講，主要就是施工人員在水泥漿置樁內(nèi)部條件下，合理設(shè)置的少數(shù)土體成樁，這就決定了后期實(shí)際操作當(dāng)中，注漿孔內(nèi)部會(huì)有少數(shù)泥漿流出現(xiàn)象，此時(shí)施工人員應(yīng)該在泥漿的下部分，將泥水分離器進(jìn)行合理的設(shè)置，保證流出的泥漿能夠借助分離器工作之后，促使泥沙能夠及時(shí)的運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)之外，保證施工過(guò)程不會(huì)受到大量泥漿的限制。

4.2? 旋噴樁質(zhì)量保證措施

在施工人員完成試驗(yàn)樁處理之后，要想保證該環(huán)節(jié)達(dá)到極高的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，此時(shí)還應(yīng)該對(duì)旋噴樁情況開(kāi)展全免得調(diào)查，尤其是應(yīng)該對(duì)其樁的直徑以及強(qiáng)度等值實(shí)施詳細(xì)的檢查;同時(shí)，旋噴樁正式施工之前，施工單位必須要求所有人員進(jìn)行技術(shù)交底工作，對(duì)所有施工人員的權(quán)利以及職責(zé)進(jìn)行明確劃分，在對(duì)施工人員進(jìn)行專業(yè)技能培訓(xùn)之后才能允許上崗;不管是注漿過(guò)程當(dāng)中的壓力值還是注漿量等，施工單位必須從項(xiàng)目施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)等方面出發(fā)，保證設(shè)計(jì)方案更具可行性的基礎(chǔ)上，保證整個(gè)操作過(guò)程能夠高質(zhì)量完成。

5? 結(jié)論

簡(jiǎn)而言之，在本地區(qū)隧道工程施工過(guò)程中，因?yàn)橛兄容^復(fù)雜的暗挖環(huán)境，再加上較多含水粉細(xì)砂物質(zhì)的存在，在影響整個(gè)施工工作高效進(jìn)行的同時(shí)，也會(huì)因?yàn)橐恍┌踩珕?wèn)題，導(dǎo)致施工人員受到極大的威脅。在堵水加固地層操作當(dāng)中，施工人員而可以借助深孔注漿與水平旋噴樁形式，結(jié)合局部打設(shè)水平泄水孔將隔離出開(kāi)挖輪廓線以外的水體排出，簡(jiǎn)單來(lái)講，就是為了能夠維持開(kāi)挖環(huán)節(jié)的安全氛圍，推動(dòng)開(kāi)挖工序有序進(jìn)行，施工人員融合堵水以及排水相一致的形式開(kāi)展處理，通過(guò)實(shí)際調(diào)查發(fā)現(xiàn)，不僅促使整個(gè)項(xiàng)目在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)高質(zhì)量完成，而且更是施工單位實(shí)現(xiàn)最大經(jīng)濟(jì)效益的重要保證。除此之外，因?yàn)槭┕と藛T應(yīng)該了專業(yè)的水平導(dǎo)向工具，水平旋噴樁一次達(dá)到30m，咬合10cm～15cm是可行的，為整體項(xiàng)目施工效率的提高打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 楊米加，陳明雄，賀永年.注漿理論的研究現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2018（6）.

[2] 張民慶.地鐵楊體區(qū)間飽和含水砂層施工[J].世界隧道，2018（6）.