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湖南病庫除險加固工程：成

四川共拓巖土科技股份有限公司專注于巖土工程技術(shù)細分域——工程防滲堵漏、軟基軟巖加固、不良地質(zhì)處理，是以*材料研發(fā)與銷售為核心，集科研、材料、方案設(shè)計、專業(yè)咨詢、施工處理的一體化服商。我們打造的是*不同于傳統(tǒng)巖土企業(yè)的特色型、創(chuàng)新型企業(yè)。不同于傳統(tǒng)巖土企業(yè)的理念主要為以下三點：

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目前我公司自有研發(fā)團隊，并與科研院校保持*合作，在*材料專業(yè)域頗有建樹。

公司成立于2015年初，是由一批有*從業(yè)經(jīng)歷的行業(yè)專組建的年輕公司，創(chuàng)立公司之初衷就是要推動巖土工程防滲加固域科技性、革命性進步。湖南病庫除險加固工程

四川共拓巖土科技股份有限公司

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隧道淺埋段堆積體圍巖加固技術(shù)

　1 工程概況

新建合福鐵路HFMG-Ⅱ標陳山塢隧道全長1001.5米，起訖里程為DK438+900～DK439+901.5，其中暗洞長為974.5米，進口明洞7米，進口洞結(jié)構(gòu)為喇叭倒切開孔式緩沖結(jié)構(gòu)，出口洞為結(jié)構(gòu)喇叭倒切式結(jié)構(gòu)，設(shè)計為雙線隧道，洞內(nèi)縱坡為2%，大開挖積152.4m2。本隧道從進口一側(cè)單口掘進，計劃工期為16個月，至2012年3月完工，在保證安全的前提下，盡快的組織進洞施工是關(guān)鍵。

　　2 地質(zhì)情況

　　本隧道進口段潛埋段位于茲塢坑堆積體內(nèi)，洞口海拔約264米，相對地主干施工便道高差80余米，地表自然坡30°～50°，表層為第四系含礫粉質(zhì)黏土，黃褐色，硬塑，含35%的粗角礫，堆積體厚6～20m，結(jié)構(gòu)較松散，穩(wěn)定性較差，下伏震旦系下統(tǒng)志棠組長石英，雜砂巖，強風化，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖體破碎;弱風化，巖質(zhì)硬，節(jié)理裂隙較發(fā)育，巖體較完整，地下水主要為孔隙水，較發(fā)育。

　　3 施工設(shè)計方案及存在的問題

　　根據(jù)設(shè)計圖紙：

　　1)隧道進口段采用采用袖閥管分段后退式注漿進行圍巖加固。

　　2)拱頂140°范圍內(nèi)布置55米超長大管棚，保證進洞安全。

　　3)進口潛埋段掘進采用六步CD法，中隔壁超前中錨桿預注漿。

　　施工中存在的問題：

　　1)地表注漿鉆孔約10000米，注漿約3000方，采用袖閥管分段后退式注漿工序較多，施工工期較長;

　　2)注漿之后地表植被破壞，須采取有效措施防滾石、防局部坍塌;

　　3)地表注漿以后進行55米超長管棚施工，進洞前圍巖加固處理時間至少需3個月時間，使進洞時間嚴重滯后;

　　3)采用六步CD法施工，開挖作業(yè)狹小，嚴重影響施工進。

　　4 設(shè)計優(yōu)化及施工方案

　　4.1總體原則

　　根據(jù)本隧道圍巖特點，照“保安全，防護加固，后施工”的原則，對地表注漿區(qū)域段的合端及隧道的兩側(cè)照設(shè)計孔深進行注漿，形成“U”字型帷幕，同時做好邊仰坡安全防護，洞口四周形成有效的排水系統(tǒng)。然后進行55米超長管棚預注漿，并結(jié)合袖閥管分段后退式注漿對隧道區(qū)域圍巖進行加固，共同作用形成拱形結(jié)構(gòu)，增加圍巖的整體性。管棚施工完成后，根據(jù)情況組織進洞。施工順序如下：

　　4.2地表仰坡防護

　　根據(jù)注漿范圍進行清表，照等高線垂直高4米一個臺階，開挖施工作業(yè)平臺，作業(yè)平臺寬1.3米，將地表孤石堆積在臺階的內(nèi)側(cè)，開挖過程中盡量少對原有地表的破壞，以免造成局部失穩(wěn)，崩塌。在第三個臺階處增設(shè)RX-050型被動防護，長25m，高5m，防止石塊滑落，以確保洞口段施工作業(yè)安全。

　　4.3 圍巖加固方案

　　4.3.1 管棚施工及中間區(qū)域地表注漿

　　當“U”字型帷幕由下*逐漸形成的過程中，在滿足“U”字型帷幕施工進要求情況下，進行中間區(qū)域的地表注漿鉆孔作業(yè)。待“U”字型帷幕施工完成后，再進行管棚施工。

　　管棚施工由兩側(cè)向中間施工，成孔后立即進行注漿，使附近孔位巖體裂隙得到一定程的填充，保證管棚鉆孔施工質(zhì)量。地表注漿孔至管棚頂部為止;成孔后立即下放袖閥管，地表2米以下用水泥砂漿封堵，當附近管棚注漿完成之后，再進行該區(qū)域地表注漿.

　　為了保證管棚注漿盡量的擴散至圍巖加固的范圍內(nèi)，現(xiàn)場采用水灰比1:1的水泥漿液，并摻加一定量的緩凝劑，將水泥漿初凝時間控制在3小時左右，當壓力表讀數(shù)1.5mpa以上時方可停止注漿。

　　由于“U”字型帷幕及管棚施工，使整個圍巖加固區(qū)段巖體孔隙得到了一定的填充，為了保證管棚及上部圍巖形成整體的拱形結(jié)構(gòu)，管棚上部注漿孔采用袖閥管劈裂注漿，每段注漿終壓一般控制在1.5mpa左右。

　　4.3.2 “U”字型帷幕施工

　　由于堆積體圍巖結(jié)構(gòu)松散，裂隙發(fā)育，少注漿過程中的漿液流失是施工的關(guān)鍵。照設(shè)計要求采用水灰比0.8:1～1:1水泥漿，漿液流失嚴重，注漿壓力難于保證，

　　根據(jù)試驗結(jié)果及設(shè)備所能到的要求，選取水灰比0.8:1，水玻璃和水泥的質(zhì)量比一般為5%左右漿液;由于參加了水玻璃，漿液粘稠增加，初凝時間相對較短，采用袖閥管分段后退式注漿施工難較大，且質(zhì)量難于保證。經(jīng)與現(xiàn)場監(jiān)理及設(shè)計溝通，對“U”字型帷幕Ⅰ序孔直接采用Ф60PVC管插入至孔底直接進行注漿，直至注滿且壓力到0.5mpa為止。當注漿量超過理論注漿量的0.5倍，仍未滿足要求時，可采取間歇式注漿，或適當?shù)脑黾铀ＡУ谋戎亍?/span>

　　當周邊的Ⅰ序孔施工完成之后，進行該位置的Ⅱ序孔施工，Ⅱ序孔施工照設(shè)計要求采用袖閥管分段后退式注漿，漿液為水灰比0.8：1的水泥漿液;對施工完成的區(qū)段，分段進行抽樣鉆探檢查，對不合格的區(qū)域進行補注，以保證施工質(zhì)量。Ⅱ序孔照間隔施工的原則進行施工，注漿與鉆孔跳格施工，防止注漿過程中串漿，造成塌孔。

　　袖閥管分段后退式注漿工序較多，工藝復雜，設(shè)計要求袖閥管全長設(shè)置，袖閥管與鉆孔之間的隙采用套殼料封堵，注漿壓力0.5mpa～1.0mpa。

　　1)袖閥管分段后退式注漿的工藝原理及改進

　　袖閥管分段后退式注漿主要是利用套殼料及袖閥管底部的悶蓋使?jié){液向四周擴散，實現(xiàn)袖閥管分段式注漿的特點。該施工工藝比較復雜、效率較低，本身的成本較高。為了實現(xiàn)套殼料的作用，同時又要滿足施工方便的要求，袖閥管下完時，地2米以下，采用粗砂代替套殼料進行填充，地2米以上采用速凝水泥砂漿進行封孔。

　　傳統(tǒng)的雙塞管采用皮碗式止?jié){塞，在芯管提管過程中，皮碗式止?jié){塞極易翻轉(zhuǎn)，或被拉脫的皮碗形成幾個串在一起，造成止?jié){塞卡管現(xiàn)象，提管十分困難。本工程選用臺階式的雙塞管，以降低注漿過程中的事故發(fā)生率。

　　2)袖閥管注漿操作要點

　　本工程地表注漿采用GX150型地質(zhì)鉆機，成孔后采用你講護壁。注漿過程中施工要點如下：

　　①注漿內(nèi)管和雙塞管連接好放到袖閥管底部;

　　② 注漿內(nèi)管頂部和液壓注漿泵的出漿端連接，中間接有壓力表;

　　③ 通過攪拌機配制水泥漿，把配制好的水泥漿通過注漿機注入到塑料容器中;

　　④把液壓注漿泵的進漿端放到水泥漿溶液中，開啟液壓注漿泵進行注漿。

　　⑤ 注漿壓力到1.0MPa以上并持續(xù)30s后，上提注漿內(nèi)管，提升的高控制在50cm 以內(nèi)，以1米為一段，滿足注漿結(jié)束標準后，再進行下一段的注漿。

　　一般情況下，每段注漿過程中，孔口壓力表將出現(xiàn)兩次峰值。在注漿剛開始，出現(xiàn)*次峰值，壓力到0.9～1.2MPa左右，持續(xù)的時間很短;隨后壓力逐漸降到0.5—0.8MPa間的相對平穩(wěn)值，持續(xù)時間在一分鐘左右，壓力表出現(xiàn)第二次峰值，壓力約為1.3MPa，，將注漿內(nèi)管上提進行下一段注漿。壓力表出現(xiàn)*次峰值是由于漿液沖破橡皮套引起的，當橡皮套被沖破時，這個峰值很快下降;隨著漿液的注入，地層中間的隙被填充，注漿壓力也逐漸增大，到第二次峰值。

　　注漿過程中，由于巖體破碎，個別孔位注漿量較大，且袖閥管注漿分段后退式注漿較慢，為漿液初凝，造成芯提升困難，可在漿液中加入一定量的緩凝劑。

　　5 總結(jié)及體會

　　本工程從地表注漿施工開始到隧道的進洞施工僅僅45天時間，且圍巖的加固到了預期的效果：

　　1)“U”字型帷幕在處理孔隙率較大，結(jié)構(gòu)松散的巖體注漿施工中方法是可行的，大大少了漿液的流失。

　　2)由于巖體破碎，整個堆積體受地表雨水長時間的沖刷、滲透，塊石與塊石之間的隙較大，需要的漿液較多，孔隙較大，管棚施工通過合理的安排施工順序，依托“U”字型帷幕的漿液擴散，由兩側(cè)向中間施工，成孔后及時注漿，使水泥漿滲透至附近孔位，為附近孔位管棚鉆孔施工創(chuàng)造了良好的圍巖條件，保證了在現(xiàn)場的管棚鉆孔過程中無掉渣、塌孔事故。

　　3)管棚頂部袖閥管注漿及管棚注漿，提高了拱形結(jié)構(gòu)的剛和承載力，增加了圍巖的整體性，阻止了地表水滲入;根據(jù)洞內(nèi)拱頂下沉、凈收斂等監(jiān)測變形結(jié)果顯示，隧道內(nèi)部拱頂?shù)南鲁亮亢椭苓吺諗苛坎蛔?mm，保證了洞內(nèi)施工的安全。注漿效果得到了監(jiān)理、設(shè)計的肯定，將本隧道進口段“六步CD法”改為“四步CD法”，提高了施工效率。

　　6 結(jié)語

　　“U”字型帷幕的形成，是堆積體圍巖加固取得成功的主要原因。采用單、雙液注漿相結(jié)合的方式，利用不同的注漿方法，既少了漿液的流失，又保證了施工質(zhì)量;隧道區(qū)域內(nèi)的圍巖加固考慮了地表注漿和管棚施工對圍巖加固的綜合效應，節(jié)約了工期和施工成本，保證了施工質(zhì)量;同時袖閥管分段后退式注漿在本工程施工中得到了優(yōu)化提高了施工效率。

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