地表注浆加固在公路隧道施工中的应用

隧道地表注浆施工方案论文一、项目背景隧道工程作为我国基础设施建设的重要组成部分，其施工质量直接关系到工程的安全、环保和经济效益。

在隧道施工过程中，地表注浆技术作为一种有效的加固措施，对于提高隧道稳定性、减少地表沉降具有重要意义。

本文以某隧道工程为例，详细阐述地表注浆施工方案。

二、工程概况1.工程位置：某隧道位于我国西南地区，全长3.5公里，穿越地层主要为砂岩、泥岩和煤层。

2.工程目标：通过地表注浆施工，提高隧道周边地层的稳定性，减少地表沉降，确保隧道工程安全、顺利进行。

三、地表注浆施工方案1.注浆材料选择（1）水泥浆：强度高，凝固时间短，适用于隧道周边地层的加固。

（2）水玻璃浆：凝固速度快，适用于地层变形要求较高的区域。

2.注浆工艺（1）布孔：根据隧道设计图纸，确定注浆孔的位置、深度和间距。

布孔原则为“先外后内，先深后浅”，确保注浆范围覆盖隧道周边地层。

（2）钻孔：采用旋挖钻机进行钻孔，孔径为110mm，孔深根据设计要求确定。

（3）注浆：将注浆管插入孔内，连接注浆泵，开始注浆。

注浆过程中，要密切观察压力表读数，确保注浆压力稳定。

当压力达到设计要求时，停止注浆。

（4）封孔：注浆完成后，及时进行封孔处理，防止浆液流失。

3.施工设备（1）注浆泵：选用高压注浆泵，确保注浆压力满足设计要求。

（2）旋挖钻机：用于钻孔，速度快，效率高。

（3）地质雷达：用于检测注浆效果，确保注浆范围满足设计要求。

四、施工质量控制1.注浆材料质量：选用合格的注浆材料，确保其性能指标满足设计要求。

2.注浆工艺控制：严格按照施工方案进行注浆，确保注浆压力、注浆量和注浆时间等参数满足设计要求。

3.施工过程监控：对注浆过程进行实时监控，发现异常情况及时处理。

4.施工安全：加强施工现场安全管理，确保施工人员安全。

五、施工效果评价1.地表沉降观测：通过观测地表沉降，评价注浆效果。

2.隧道周边地层稳定性评价：通过检测隧道周边地层的物理力学指标，评价注浆效果。

公路隧道穿越富水断层破碎带预注浆加固处理技术发布时间：2022-01-11T07:45:38.143Z 来源：《建筑学研究前沿》2021年18期作者：吕志锟[导读] 隧道施工是公路施工中的重要组成部分，其中，断层破碎带地质施工风险大，施工难度高，施工质量对于公路隧道工程建设至关重要。

公路隧道在施工期间发生了较大规模的滑坡、崩塌、涌水现象，通过地质调查和掌子面揭示地层分析得到突涌水的主要原因为断层带裂隙发育，形成了良好的地下水和泥沙通道;断层上方存在水沟和赋存地下水使涌水持续进行。

简要介绍了注浆加固技术的种类和优点，分析了该技术在隧道破碎带处治中的工艺流程和技术要点，并提出相应的质量控制措施，最终取得了良好的处治效果，可为类似项目提供参考。

吕志锟中交一公局西北工程有限公司陕西省西安市 710000摘要：隧道施工是公路施工中的重要组成部分，其中，断层破碎带地质施工风险大，施工难度高，施工质量对于公路隧道工程建设至关重要。

公路隧道在施工期间发生了较大规模的滑坡、崩塌、涌水现象，通过地质调查和掌子面揭示地层分析得到突涌水的主要原因为断层带裂隙发育，形成了良好的地下水和泥沙通道;断层上方存在水沟和赋存地下水使涌水持续进行。

简要介绍了注浆加固技术的种类和优点，分析了该技术在隧道破碎带处治中的工艺流程和技术要点，并提出相应的质量控制措施，最终取得了良好的处治效果，可为类似项目提供参考。

关键词：公路隧道；穿越富水；断层破碎；注浆加固引言现阶段，对隧道地质灾害的研究重点包括断层破碎带的力学机制、工程地质特征、地下水的运动规律、灾害发生机理以及断层破碎带超前勘察（钻探、物探）等，在某种意义上忽视了对断层破碎带灾害治理的研究。

比如断层破碎带的注浆加固治理技术缺乏严谨的方案设计、施工技术的理论依据等，尚未形成完善的规范标准。

对于灾害的治理通常情况下会根据经验保守治理，或者盲目采取措施，导致项目建设工期延长或成本投入增加。

论软岩隧道浅埋压段护拱施工技术1 概述近年来，我国的交通事业得到了较大程度的发展。

而在我们实际开展交通建设的过程中，隧道施工是我们经常会面对的一项工作，其不仅能够帮助我们以更为合理、有效的方式对地下空间进行利用，同时也能够帮助工程能够具有更优的建设路线。

在隧道施工的工程中，经常会遇到随山体结构变化而出现的浅埋偏压破碎地段的隧道施工，需要我们能够联系实际情况对其进行科学的处理，避免因为破碎段处理的不当而引起相关事故。

（见右图）2 浅埋偏压施工技术2.1 地表注浆加固在隧道施工过程中，注浆加固法是一种较为常见的加固手段，其是通过专业技术的应用将水泥浆在压力的作用下输送到需要加固的位置。

而在我们浅埋偏压工作开展的过程中，就需要将水泥浆注入到围岩的孔隙或者围岩的裂缝之中，以此来帮助我们对挖掘区的围岩进行固定。

而在注浆的过程中，我们也需要对这部分输送的水泥浆提供一定的压力，以此帮助我们能够做好松散特征围岩的凝结工作，使其能够形成一个更好的整体。

当水泥浆凝固之后，围岩所具有的力学特征也会得到非常明显的提升，进而使我们隧道后续的使用能够更加便利。

在注浆的过程中，注浆的位置以及注浆的数量是需要我们严格根据相关数据实施的，而在工作人员对数据进行确认时，则需要能够对本次施工所使用的方法、目标围岩的孔隙率以及注浆压力等进行良好的结合，并在此基础上制定一个适合实际工作开展的注浆范围。

而在隧道施工的过程中，隧道中不同岩体所具有的孔隙率也不是完全相同的，对于此种情况，就需要我们在面对不同空隙岩体时能够对注浆压力进行良好的控制，以此保证注浆的应用范围能够将本工程的实际影响进行良好的包括，进而获得一个更为科学、合理的操作方式。

一般情况下，我国在公路隧道施工中，对于隧道围岩注浆的半径通常都会制定为隧道半径的 2 至3 倍之间。

2.2 超前小导管注浆支护当我们所进行的注浆加固工作全部完成且泥浆完全凝固之后，就可以正式进行隧道的挖掘工作了。

隧道洞口施工地表预加固技术分析与应用摘要：针对隧道洞口的围岩的特征，分析了地表加固技术及其适用范围和隧道洞口的施工原则，对隧道洞口地标预加固技术的进展状况和应用情况进行了总结。

通过在施工过程之中使用地表加固技术，提高隧道洞口围岩的物理力学的性能，使围岩的自身稳定性性能得到提高，减少围岩松弛区域，将隧道口围岩对初期支护的压力降到最低。

通过注浆管和锚杆等技术可以将岩土体悬挂起来，并运用超前注浆的技术使坍塌体得到加固，将地表水下渗的通道及时封堵。

关键词：隧道口地标预加固分析与应用在一些山岭地区，隧道口所处地区的围岩性能差，地面的横坡陡峭，很容易受地下水和地表水的影响。

隧道口的部位都是处于浅埋的状态之下，地质条件和地形条件十分复杂，围岩的性能十分不稳定，载拱在隧道开挖的过程之中很难形成。

隧道在开挖的过程之中很容易引起围岩的松弛，使地面发生崩塌、偏压、地表下沉和滑动。

特别是在施工条件不佳的状态之下，例如：雨季施工、浅埋偏压、软岩和陡坡等，更应该注意进洞安全的问题，以免在施工的过程之中引起大滑坡的现象。

一旦发生洞口车体滑坡，不仅会使施工周期延长，造成经济上的严重损失，更会使人的生命财产安全遭受到巨大的损失。

因此在隧道施工的各个细节之中，隧道口的稳定是其关键，它影响到了隧道能否顺利的进行施工。

当坡面发生滑动、严重偏压、地表下沉或者崩塌时，一定要在隧道开挖之前就采取地表加固技术，保证隧道施工的安全。

1、地表预加固技术和施工原则在对隧道进行设计时，要充分的考虑到进洞的方案和洞口的位置，由于隧道洞口经常受到地形、地物和路线走向的限制，所以对隧道洞口的选择要符合以下三个特点。

第一，隧道洞口的位置如果需要穿过山体。

由于山体表层的岩石存在着稳定性差和严重风化的现状，一旦隧道洞口开始施工，会使山体的坡面的平衡状态受到严重的损害，引起滑坡现象的发生。

崩塌也可能出现在悬崖或者山体的陡坡之上，洞口处于这样的位置周围，及时围岩具有良好的条件，也要先对仰坡山体进行加固，然后再进洞。

新建隧道下穿既有高速公路施工技术曹㊀伟(山西交控集团长治高速公路分公司ꎬ山西㊀长治㊀０４６０００)收稿日期:２０１９－０９－１７作者简介:曹伟(１９８３－)ꎬ男ꎬ山西屯留人ꎬ本科ꎬ工程师ꎬ主要研究方向:土木工程ꎮ摘㊀要:新建隧道下穿既有线路是公路建设中必要的一环ꎮ本文以长邯高速公路改扩建新建东阳关隧道为例ꎬ介绍隧道下穿既有高速公路施工技术ꎮ关键词:隧道ꎻ下穿ꎻ边坡加固ꎻ双侧壁导坑ꎻ监控量测中图分类号:Ｕ４５５.４文献标志码:Ｂ文章编号:１６７２－４０１１(２０２０)０３－００９０－０２ＤＯＩ:１０ ３９６９/ｊ ｉｓｓｎ １６７２－４０１１ ２０２０ ０３ ０４５１㊀工程概况长邯改扩建新建东阳关隧道位于山西省黎城县东阳关镇小口村㊁东阳关村ꎮ起止桩号为Ｚ１Ｋ７３６＋０５０~Ｚ１Ｋ７３９＋４１０ꎬ全长３３６０ｍꎻ救援隧道起止桩号为Ｊ２Ｋ０＋１０５~Ｊ２Ｋ３＋４３７ꎬ全长３３３２ｍꎬ为特长隧道ꎮ新建隧道进口埋深浅ꎬ且下穿既有长邯高速公路半填半挖段ꎬ下穿桩号为Ｚ１Ｋ７３６＋１８０~Ｚ１Ｋ７３６＋２７５ꎬ既有高速路面顶标高距新建隧道拱顶标高１８.８ｍꎮ长邯高速公路是国家 ７９１８ 高速公路网第六横中青岛至兰州高速公路在山西境的起点段ꎬ车流量大㊁大多数为重车行驶ꎮ为保证下穿段隧道施工期间既有高速的绝对行车安全ꎬ根据相关部门的要求ꎬ笔者公司特编制了下穿施工专项方案ꎬ采用合理施工方法和有效安全保证措施ꎬ降低施工风险ꎬ确保隧道安全㊁高质量的贯通ꎮ２㊀施工方案按照 管超前㊁严注浆㊁短开挖㊁强支护㊁勤量测㊁早封闭 的十八字方针组织隧道下穿既有高速公路施工ꎮ首先采用超前双层小导管加固既有高速周边围岩ꎬ而后从既有高速路基中线处分两部分暗挖通过ꎮ第一部分施工:施工到距离既有高速边线前１０ｍ时ꎬ对既有高速行驶的车辆采取临时管制措施ꎬ开挖侧半幅禁止通行ꎬ另半幅封闭超车道ꎬ行车道和硬路肩通行ꎬ同时重车限速㊁限时段通行ꎬ加快施工速度ꎬ加强监控量测ꎬ待二衬强度达到设计强度的９５％以上时ꎬ进行第二部分施工ꎮ第二部分施工:采取与第一部分施工相同的施工方法ꎬ开挖侧半幅禁止通行ꎬ另半幅超车道封闭ꎬ待此段(距离既有高速另一边线后２０ｍ)二衬强度达到设计强度的９５％以上时ꎬ恢复既有高速通车ꎮ隧道下穿高速公路段开挖支护采用双侧壁导坑法ꎬ根据地质情况及监控量测结果及时调整支护参数㊁开挖方式和施工步序ꎮ３㊀施工方法３.１㊀既有高速公路边坡加固根据施工图设计对新建东阳关隧道Ｚ１Ｋ７３６＋１２７~Ｚ１Ｋ７３６＋１６２段左侧既有高速公路边坡进行注浆加固ꎮ注浆管采用Φ１０８ˑ８ｍｍ热轧无缝钢管ꎬ梅花形布置ꎬ间距１００ｃｍˑ１００ｃｍꎬ注浆浆液采用Ｍ２０水泥浆ꎬ施工过程严格控制施工工艺及原材质量ꎬ高标准㊁高质量完成各道工序ꎮ由于施工作业面紧挨既有高速行车道ꎬ故安排专职安全人员ꎬ确保施工安全顺利实施ꎮ３.２㊀地表注浆新建东阳关隧道Ｚ１Ｋ７３６＋１３０~Ｚ１Ｋ７３６＋１５５段处于既有高速公路弃渣段ꎬ埋深０.２~２.３ｍꎬ施工图设计该段采用灰土换填并注浆加固后暗挖通过ꎮ施工时ꎬ先清除弃渣ꎬ后用２０％灰土进行回填ꎬ使用小型压实机械分层碾压ꎬ分层厚度不超过２０ｃｍꎮ注浆管采用Φ５０ˑ４ｍｍ无缝钢管ꎬ梅花形布置ꎬ间距１００ｃｍˑ１００ｃｍꎬ浆液采用Ｍ２０水泥浆ꎬ注浆顺序由两侧向中间对称跳孔钻孔注浆ꎬ保证注浆管最下端距离开挖轮廓线１ｍꎮ施工期间ꎬ既有高速相应段落路基两侧㊁Φ１０８ˑ８ｍｍ注浆管顶及地表注浆处ꎬ按１０ｍ间距设置观测点ꎬ按２次/天进行地表沉降及位移观测[１－３]ꎮ３.３㊀超前支护及开挖支护方法３.３.１㊀超前小导管施工下穿高速公路Ｚ１Ｋ７３６＋１８０~Ｚ１Ｋ７３６＋２７５段采用Φ５０ˑ４ｍｍ双层超前小导管支护ꎬ长度５ｍꎮ钢管外插角:１０ʎ㊁４０ʎꎬ交错布置ꎮ不同外插角钢管环向间距为２０ｃｍ(即相同钢管外插角环向间距为４０ｃｍ)ꎬ外插角１０ʎ钢管纵向间距为３００ｃｍꎬ外插角４０ʎ钢管纵向间距为１５０ｃｍꎬ钢管纵向间距不得大于设计值ꎮ注浆浆液采用Ｍ２０水泥浆ꎬ注浆参数:水泥浆水灰比１ʒ１ꎬ水泥为Ｐ Ｏ４２.５普通硅酸盐水泥ꎬ注浆压力初压０.５~１.０ＭＰａꎬ终压１.０ＭＰａꎬ注浆顺序自拱两边向拱顶ꎮ注浆施工工艺流程:封闭掌子面㊁钻孔㊁插入小导管㊁连接注浆机管路㊁密封孔口㊁压水实验㊁压注水泥浆㊁压力注入量达标后结束注浆ꎮ３.３.２㊀开挖方法采用双侧壁导坑法开挖支护ꎮ双侧壁导坑法是将隧道断面分成左右两个侧壁导坑和中洞核心三大部分分部开挖ꎮ侧壁导坑分两层开挖ꎬ中洞核心部分分三层开挖ꎮ双侧壁导坑法施工工序流程如图１所示ꎮ图１㊀双侧壁导坑法施工工序流程施工步序说明:①先行侧导洞上台阶开挖ꎬ施作相应主洞与侧导洞初期支护ꎻ②先行侧导洞下台阶开挖ꎬ施作相应主洞与侧导洞初期支护ꎬ先行侧导洞初支闭合ꎻ③后行侧导０９洞上台阶开挖ꎬ施作相应主洞与侧导洞初期支护ꎻ④先行侧导洞下台阶开挖ꎬ施作相应主洞与侧导洞初期支护ꎬ先行侧导洞初支闭合ꎻ⑤主洞上台阶开挖ꎬ施作拱部初期支护ꎻ⑥主洞中台阶开挖ꎻ⑦主洞下台阶开挖ꎬ施作底部初期支护ꎬ主洞初期支护全断面闭合ꎻ⑧拆除侧导洞临时支护ꎬ浇筑主洞仰拱二次衬砌ꎻ⑨铺设防水层ꎬ一次性浇筑主洞拱墙二次衬砌ꎮ为确保既有路安全ꎬ严格控制沉降量ꎬ严格控制超挖㊁欠挖ꎬ初期支护及二次衬砌为等厚度ꎮ开挖后采用工字钢㊁锚杆㊁网片㊁喷射混凝土结合的支护方法ꎮ采用Ｉ２５ｂ工字钢拱架ꎬ纵向间距５０ｃｍꎬ拱架之间用Φ２５钢筋连接ꎬ长度６０ｃｍꎬ环向间距１ｍꎬ在拱架内外缘交错布置ꎻ在每个台阶拱脚两侧设２根Φ２２药卷锁脚锚杆ꎬ长度３５０ｃｍꎻΦ８钢筋网片ꎬ网格间距２０ｃｍˑ２０ｃｍꎬ与锚杆焊接ꎻＣ２５喷射混凝土厚度为３１ｃｍꎮ导洞采用Ｉ１８工字钢拱架ꎬ纵向间距５０ｃｍꎬ拱架之间用Φ２２钢筋连接ꎬ长度６０ｃｍꎬ环向间距１ｍꎬ在拱架内外缘交错布置ꎻΦ８钢筋网片ꎬ网格间距２０ｃｍˑ２０ｃｍꎻＣ２５喷射混凝土厚度为２２ｃｍꎮ施工注意事项:①每循环进尺不超过５０ｃｍꎻ②侧壁导坑开挖以后ꎬ中央部分实际处于悬空状态ꎬ开挖时应避免破坏壁墙ꎬ同时加强支护和量测ꎻ③锁脚锚杆及拱架间纵向连接筋要及时制作[２]ꎮ３.４㊀监控量测为确保施工安全及既有高速行车安全ꎬ按设计及规范进行监控量测ꎮ同时ꎬ与相关部门密切配合ꎬ随时沟通ꎬ对施工过程中监控量测得到的任何异常情况及时与相关部门共同分析原因㊁研究解决方案ꎬ及早解决ꎬ以保证既有高速的安全运营及施工的正常进行ꎮ３.４.１㊀监控量测流程(见图２)图２㊀监控量测流程图３.４.２㊀既有高速的监控为保证新建东阳关隧道顺利通过既有高速ꎬ需在既有高速与新建东阳关隧道和救援通道上方交界处布设一定数量的地表沉降测点ꎬ测点布设在既有高速硬路肩和中央分离带边缘上ꎮ根据测量数据分析处理绘出曲线ꎬ根据曲线变化趋势判定既有高速的稳定性ꎬ及时预报险情ꎬ确定施工时采取的措施ꎬ为修正和确定隧道施工方案㊁初期支护参数ꎬ二衬施工时间提供参考依据ꎮ布设点位及观测频次见表１ꎬ监控量测必测项目见表２ꎮ表１㊀观测频次隧道掌子面与既有高速距离/ｍ观测频次>２０１次/周>１０１次/２天ɤ１０１~２次/天表２㊀监控量测必测项目序号监测项目测量仪器１周边位移收敛计㊁全站仪(非接触量测)２围岩及支护状态观测现场观察㊁地质罗盘３拱顶下沉水准仪㊁钢挂尺或全站仪４地表沉降水准仪㊁水准尺㊁全站仪３.４.３㊀监控量测数据处理监控量测数据取得后ꎬ及时校对和整理ꎬ包括观测数据计算㊁填表制图㊁误差处理等ꎮ并进行数据的实时分析和阶段分析ꎬ如有异常及时补测ꎬ发现安全隐患时应分析原因并提交异常报告ꎻ按周㊁月进行阶段分析ꎬ总结监控量测数据的变化规律ꎬ对施工情况进行评价ꎬ提交阶段分析报告ꎬ指导后续施工[２]ꎮ４㊀总㊀结隧道施工中ꎬ由于地形等多方面的原因ꎬ下穿既有线及大型结构物时有发生ꎬ只有不断探索㊁不断总结㊁不断积累㊁不断提高ꎬ进一步完善施工方案和施工工艺ꎬ才能在施工中确保工程质量㊁进度㊁安全和经济效益ꎮ[ＩＤ:００９２１９]参考文献:[１]㊀中华人民共和国交通运输部.公路隧道施工技术规范:ＪＴ￣ＧＦ６０ ２００９[Ｓ].北京:人民交通出版社ꎬ２００９.[２]㊀关宝树.隧道工程施工要点集[Ｍ].北京:人民交通出版社.２００３.[３]㊀覃仁辉ꎬ王成ꎬ杨其新.隧道工程[Ｍ].重庆:重庆大学出版社.２００５.１９。