重庆毅实隧道加固(图)、隧道加固施工、万州区隧道加固

预加固技术在隧道不良地段的研究

水平旋喷注浆

　　水平旋喷注浆法是一种新型岩土加固技术，由垂直旋喷发展而来，在地层中水平钻进成孔，或小角度的俯、仰和外斜钻进，注浆管呈水平状，喷嘴由里向外进行旋喷、注浆，其工艺如图3所示。

　　加固的机理为通过旋喷的高压喷射流对土体的产生*作用，水泥浆液在喷射流作用范围内扩散、充填和置换，与土体颗粒掺混搅拌形成固结体，在隧道的顶部形成拱效应，限制围岩应力的释放，达到加固岩土体的效果。

　　国内外的许多工程应用水平旋喷预加固都取得了良好的效果，如在广州地铁新港东站―磨碟沙站区间暗挖隧道超前支护中的应用，隧道加固施工，成功解决了暗挖隧道在饱和粉细砂层中施工的难题。实践证明水平旋喷注浆可以很好的加强构造物的刚度，支护上方土体，并具有一定的防渗隔水性能，对于消除施工前期的土体变形也能起到积****的控制作用。

人工*法

　　*法是通过在将要开挖的隧洞四周钻孔、放套管，用冷冻机组将盐水降温并压入*管中反复循环，通过热交换，使管周围土*，并向外发展，****终交合，形成的一个临时的、强度能够支撑周围地层的地压和水压的*壁。此外，发展和使用较晚的*法还有直接致冷法，如使液氮或干冰等在土体内发生相变，使土体降温致土中水分*，形成冻土体。

　　目前，随着城市地铁建设高潮的兴起，*法作为一种****预支护手段越来越受重视。同时，采用*法，能很好地解决城市地铁修建过程中出现的地表沉降、潜水涌入等问题。

预切槽法

　　预切槽法是预先沿巷道断面轮廓线开挖出宽15～20cm，深1m的窄槽，然后用喷射机向槽内喷注混凝土，直至将整个窄槽填平，即在巷道周边形成了一个完整的混凝土支撑拱，待喷注混凝土达到初始强度后，即可开挖拱内的岩体。

　　其加固机理也是通过槽内注浆形成拱形，限制围岩应力的释放，达到加固效果。

城市隧道全断面注浆加固施工

在地下水丰富的地区进行施工，轻轨隧道加固，对地层处理不到位会造成大流的水土流失，严重时会产生塌方。对该种地层加固可采用*法、水平旋喷和注浆三种。本文只考虑采用注浆法进行地层加固。在全、强风化花岗岩中进行注浆改良需满足以下条件，方能达到施工要求：⑴由于全、强风化花岗岩地层的可注性很高，要求一次注浆范围不能过大，隧道加固资质，注浆压力及注浆量、浆液凝胶时间可控，减少浆液用量。⑵由于开挖轮廓线内注浆是为了开挖安全，而开挖轮廓线外注浆是为了****其承载力与初支共同承载，万州区隧道加固，针对不同部位，要求注浆区别对待、有强有弱。⑶一次性注浆长度要和注浆周期有的时间匹配优势。

注浆试验设计。

　　 3.1.1 注浆试验孔的布设：预设计孔深24m，并应满足入岩深度不小于5m，孔径110mm，外插角5～8°。

　　 3.1.2 注浆材料的选取：水灰比0.6：1~1：1水泥单液浆；水泥水玻璃双液浆。

　　 3.2 钻孔工艺：钻孔顺序：先钻周边孔后钻*孔，从下而上逐孔作业。

　　 3.3 顶管工艺。

　　 3.3.1 采用大孔引导和钢管钻进相结合的工艺。

　　 3.3.2 管件制作：钢管采用节长3m?108×6mm热轧无缝钢管，钢管接长时先将*根钢管顶入钻好的孔内再联接，接头采用丝扣连接，丝扣长15cm（或内衬焊管40 cm）。一根钢管前端做成锥形，以防管头顶弯或劈裂。

　　 3.3.3 管件接长:管件接长应满足受力要求，相邻管接头应前后错开，避免接头在同一断面。

　　 3.3.4 顶管作业：将钢管安放在大臂上后，台车对准已钻好的引导孔，低速推进钢管，其冲击压力控制在1.8～2.0MPa，推进压力控制在4～6MPa。

　　 3.4 接管。

　　 3.4.1 当*根钢管推进孔内，孔外剩余30～40cm时，开动凿岩机反转，使顶进联接套与钢管脱离，台车退回原位，大臂落下。

　　 3.4.2 凿岩机再以冲击压力和推进压力低速顶进钢管。

　　 3.5 注浆：根据隧道设计及地质资料采用一次全孔压注直至达到设计段长位置。

　　 3.5.1 注浆施工工艺流程：测量放样→钻孔至设计长度→退钻→安设孔口管→安设注浆管道→注浆→清孔→填C30砂浆→注浆效果检查→结束

　　 3.5.2 注浆顺序: 先注帷幕孔，后注中间孔。

　　 3.5.3 注浆压力分析。注浆压力是影响注浆效果的关键因素，施工中必须认真对待。常规条件*浆压力主要与渗透地下水（涌水）压力（静水压力及动水压力）、裂隙大小和粗糙程度、浆液的性质和浓度、要求的扩散半径等有关，可按岩层裂隙与注浆压力关系或涌水压力与注浆压力关系确定，具体为：

　　 注浆压力与涌水压力的关系

　　 洞内注浆p=（0.2～0.5）H1×k

　　式中：H1――孔位至静水位高度（m）；

　　 k――洞内修正系数，取1.2～2.0。

　　 本隧道注浆压力经过现场实验取值为2MPa，前进式注浆，分段长度3~5m。

　　 3.5.4 注浆操作要点：施做C20模筑砼止浆墙（必要时局部用钢筋加固），厚度1.5～2米。周边孔注浆采用低压力大注浆量注入围岩裂隙，每段注浆以注浆量控制注浆效果，达到注浆量停止。*孔注浆为全孔一次压入式注浆。

　　 3.5.5 注浆压力控制：注浆压力以孔口压力表显示的值为准。由注浆泵控制。当管路阻力≤0.2MPa时，可略去阻力损失，而由泵压来监控。泵压与油压的关系：HFV～5D型全液压注浆泵为：P泵=（P油～15）/1.4。按这个比例关系用油压来调控注浆压力值。

　　 3.5.6 注浆量的确定：为了获得良好的固结及堵水效果，必须注入足够的浆液量，确保一定的有效扩散范围。但注浆量过大，扩散范围太远，将造成浆液的浪费及给开挖造成新的难度，浆液在地层中均匀扩散（帷幕注浆注浆范围为8.0m）。浆液单孔注入量Q根据扩散半径及岩层的裂隙进行估算，其值为：Q=π?r2 ? H?η?ρ(m3)

　　 式中：r――浆液扩散半径（m）扩散半径2.0m左右；H――压浆段长度（m）； η――岩层裂隙率，一般取10～20%；ρ――浆液充填系数，约为0.8；注浆速度5L~110L/min。凝胶时间：本隧道凝胶时间取30~60S。

　　 3.5.7 注浆速度的确定：注入速度的大小根据吸浆率、吸水率或着钻孔出水量确定。在无水孔可采用先压注单液水泥浆或清水的方法来测定钻孔的吸浆率；有水时，依据钻孔出水量和泵能力确定泵量：一般要求泵量不小于出水量。但当出水量大于泵的排量时，应在使泵满足要求的配比条件下，尽可能用大泵量注浆。

　　 3.5.8 帷幕孔浆液凝胶时间的控制：（1）浆液的凝胶时间由浆液的浓度、配比决定，通过两液的泵量来调节。（2）注浆结束标准：在正常情况下，采用一定的压力注浆。当注浆压力达到或接近设计终压值时，结束注浆。（3）检查注浆效果：注浆孔都注满后，用钻取岩芯方法对注浆效果进行检查。对浆液扩散较为薄弱及钻孔渗水量大的部位需加孔补注压浆，直到达到要求规定和指标为止。

　　 3.5.9 注浆异常现象的处理：（1）注浆过程中发生串浆现象，在有多台注浆机的条件下，应同时注浆，无条件时应将串浆孔及时堵塞。轮到该孔注浆时，再拔下堵塞物，用铁丝或细钢筋将孔内杂物清除并用高压风或水冲洗，然后注浆。（2）注浆浆量很大，压力长时间不升高，则应调整浆液浓度及配合比，缩短凝胶时间，进行小泵量低压力注浆或间歇式注浆，使浆液在裂隙水中有相对停留时间，以便凝胶，但停留时间不能超过混合浆的凝胶时间。

　　 3.5.10 开挖验证：注浆施工中，所有注浆孔都达到设计的注浆压力，检查成孔良好。固结改良效果良好，满足开挖设计要求。为下一步隧道施工提供了可靠的保障。

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