许 跃 飞

(中交一公局厦门工程有限公司，福建 厦门 361000)

地表深层注浆技术在公路隧道浅埋段的施工运用

许 跃 飞

(中交一公局厦门工程有限公司，福建 厦门 361000)

以某高速公路隧道工程为例，从准备工作、技术要点两个方面，介绍了地表深层注浆技术的现场应用，并指出注浆注意事项。结果加固了隧道的围岩结构，提高了隧道施工过程中的安全性，值得在类似工程中推广应用。

高速公路隧道，浅埋地段，地表深层注浆

0 引言

地表注浆施工技术是近年高速公路隧道施工采用的新兴技术，将注浆浆液注入围岩孔隙或岩石裂缝中，改善土体的物理力学性能，具有加固软弱底层、改善底层性质的特征。将该技术用于高速公路隧道浅埋段施工中，不但能有效解决施工难题，还能改善隧道围岩结构状态，且具备良好的经济指标。基于此，本文以某地区的高速公路隧道为例，探讨了深层注浆施工技术的应用。

1 工程案例

某高速公路隧道长达1 750 m，浅埋段为DK10+710～DK10+850。其中，浅埋段深度、高度、断面宽度分别为6.5 m,12.5 m,14.8 m，围岩属于Ⅴ级，开挖采用CRD法。该公路隧道钻探取样结果包括：0 m～6 m为粉质粘土；6 m～12 m为全风化泥质粉砂岩，岩芯是由坚硬、密实的砂土组成，遇到水体后容易发生崩解；13 m～20 m为强风化泥质粉砂岩，岩芯以碎块状为主，岩质比较软；20 m～34 m为强风化粗砂岩，结构呈现粗粒，岩芯以碎块状为主，地表植被为灌木、松树等。

2 注浆施工前准备工作

2.1注浆材料

注浆施工前需全面了解工程特征，比如：工程的地质条件，周围的环境特征，水文地质，工程工期。在浅埋段地表钻探取样时，要科学选择注浆形式。一般情况下，注浆材料是由多种材料组成，要求施工人员选择合适的注浆材料，满足加固需求。

2.2注浆孔

高速公路隧道施工中，应保证注浆孔均匀分布，形状类似于梅花形。以上述工程为例，在隧道两侧17 m的地表处，进行注浆处理；在洞顶位置，处理至拱顶开挖线的50 cm左右；隧道两侧，处理至仰拱3.5 m。

2.3注浆参数

待明确孔位、施工加固方法后，进行浆液的配比实验，确定浆液参数，详见表1。

表1 浆液配比参数

因该工程的地质结构为泥质砂岩层、粉质粘土层，故将浆液的扩散半径控制在0.9 m以内，注浆压力控制在2 MPa～4 MPa之间，以20 L/min～60 L/min的速度进行注浆处理，其中，粉质粘性土、砂层20 L/min～40 L/min，断层破碎带60 L/min～120 L/min，砂砾石40 L/min～60 L/min。同时，分段注浆时，将每段的长度控制在0.3 cm。为了实现加固地表的目的，施工时对注浆量进行准确控制，其计算公式为：Q=nπ2hα(1+β)。其中，Q为注浆量；R为浆液的扩散半径；h为注浆分段长度；n为裂隙度；α为底层空隙；β为浆液损失度。通过上述公式计算得知，注浆量处于235 L～390 L之间。

3 注浆施工技术要点

3.1注浆试验

分析施工现场的环境条件，注浆试验点位的布设，应该选择具备代表性的断面。首先钻孔作业，然后取出岩芯，最后进行清洗。压水试验期间密封管口周围，根据结果确定施工配合比，详细记录底层基注浆的压力值、扩散半径等数据，为后续注浆施工提供依据。

3.2注浆施工

1)钻孔施工。

确定钻孔位置时，首先移动钻机就位，然后调整钻杆的垂直度。开钻时，使用套管进行定位，并用泥浆护住岩壁；低速钻孔，钻机正常钻进后，将钻机速度调至正常；为预防上层钻孔坍孔，可用地质钻机跟管钻进，并在偏心器上安装套管，直到岩石层不再坍塌，再更改为潜孔冲击钻头。同时，钻孔过程中要及时清空浆液，避免堵塞注浆通道；详细记录钻孔取出的岩芯长度，为岩层厚度分析打下基础。

2)注浆及注浆特点。

该工程采用后退式袖阀管分段施工，钻孔时提前带有射浆孔的灌浆管，其内部用双层的灌浆塞分段灌浆。同时，根据工程的实际情况，还可为其配置合适的发电机、搅拌机、双液浆注浆机，由专人操作，并及时关注注浆情况、调整注浆速度。

一般来讲，袖阀管注浆多用于50 m以内的地表，也可用于隧道内。因其具备2个阻塞器，故需将浆液限定在任一时段灌浆处理，实现分段灌浆目的。若需要反复、多次的灌浆，可选用自由移动的阻塞器注浆。注浆、钻孔操作期间，应选择平行作业的方式，提高工作效率。另外，钻注操作时，需保证注浆、钻孔距离在6 m以上，一旦距离过小，将导致注浆管弯曲、变形。当注浆压力小，进浆量大时，说明岩层裂隙比较大，应及时调整浆液浓度。若相关操作后仍无法达到标准，可调整为间歇注浆，养护1 d后再复注，进而达到设计标准。

3)安装注浆管。

高速公路隧道施工中的注浆管以袖阀管为主，由聚乙烯塑料组成，长度为6 m，壁厚4 mm，外有橡皮套包裹，两端有闷盖。清孔检查合格后，首先在底端加闷盖，然后在管内装满清水，使用丝扣连接两管件。待套管拔出后，用粗砂碎石填充注浆管周围，孔口3 m左右用水泥砂浆封堵，填充材料强度满足需求后，选用最大的注浆压力添加清水后施加10 min开环，保证管道通畅。

4)注浆注意事项。

a.施工人员钻孔处理时，需控制钻孔垂直度，便于下袖阀管；b.孔口管段封堵后，为避免浆体外流，应从孔底注浆处理，将单次注浆段控制在0.4 m～0.7 m之间。首段注浆结束后，选用相应工具开始二段注浆，直到全部注浆完成。注浆时先注2 min～3 min的水，使孔隙畅通，然后再注水、注浆3 min，将水玻璃桶、水泥浆桶分别放入吸浆龙头，双液注浆；c.合理设置浆液配比，并根据现场施工情况进行调整；d.严格执行注浆工艺，现场施工人员应该积极配合，对注浆量、注浆速度进行调整，监测压力表的变化；e.若注浆期间出现管道堵塞现象，应立即找寻发生原因。一般来讲，造成管道堵塞的原因有浆液浓度大、浆液里存在物质较大的固体等；f.若出现串浆孔位现象，及时封孔，调整注浆速度和压力，隔孔注浆施工；g.注浆期间，详细记录数据，并和之前数据比对，认真、仔细的核对各孔注浆量、注浆压力，若不满足设计要求，应及时补注处理，保证注浆质量；h.若施工期间无法提升注浆管，要检查注浆管的丝扣是否脱落，检查注浆管下方的止浆塞是否配套，发现问题立即更换。

4 结语

地表深层注浆施工技术作为公路施工的新型技术，具有加固结构的特征。将其用于高速公路隧道浅埋段的施工中，能有效加固隧道围岩结构状态，改善围岩的不匀衡性形成整体，提高隧道施工过程中的安全性，切实降低施工风险，地表深层注浆施工技术在公路隧道施工的应用前景将会十分广泛。

[1] 杨秀星.高速公路隧道浅埋段地表深层注浆施工技术的分析[J].低碳世界,2017,14(7):165-166.

[2] 冯志红.高速公路隧道穿越特浅埋段施工技术[J].建筑技术开发,2017,44(1):48-49.

Theapplicationofsurfacedeepgroutingtechniqueinshallowburiedsectionofhighwaytunnel

XuYuefei

(MediumtoaPublicOfficeXiamenEngineeringCo.,Ltd,Xiamen361000,China)

This paper, taking a highway tunnel project as an example, introduces the field application of surface deep grouting technology from two aspects of preparation and technical points, and points out the notes of grouting. The results reinforce the surrounding rock structure of the tunnel, improve the safety of tunnel construction, and deserve to be popularized in similar projects.

highway tunnel, shallow buried lot, surface deep grouting

TU753

A

1009-6825(2017)26-0161-02

2017-07-08

许跃飞(1978- )，男，工程师