山体地表注浆在某隧道工程中的施工实践.pdf

至Q12生箜!Q塑(堕篁至!!塑)江酉建挝窒通王猩山体地表注浆在某隧道工程中的施工实践■陈秋城灏福建华通路桥建设有限公司，福建福州350400摘要：根据某隧道出口施工情况，由于山体滑坡造成浅埋地段的隧道在掘进过程中的初期支护变形以及地表沉降、开裂，通用分析原因，采用山体地表注浆对隧道周圈的岩体进行固结、从而确保已开挖段变形的初期支护周圈岩体以及后续洞身掘进中岩体的稳定，而且确保安全施工以及后续隧道的运营安全。关键词：地表开裂注浆安全可行1工程概况荣隧道隧址区属于山岭区地形，岩性为黄土呈浅黄～微红色，半干硬至硬塑状态，松软结构，边坡土夹有砾石薄层，地下水主要为空隙水，出水方式为滴水状，局部地方有泉眼，雨季期问，地表受地表水冲刷严重，易造成边坡坍塌，影响边坡稳定性，且洞口局部有小范围坍塌现象。隧道出口起讫桩号为K86+850～K89+307，全长2457m。采用分离式隧道，隧道出口段300米左右覆盖层层厚3～30m，为浅埋隧道。地质条件差，土体为黄土，呈松散结构，土壤颗粒问结合力差。2施工情况及原因分析隧道左右洞的出口段在开工进洞后，山体地表的裂缝不断发现，同时洞内的不断产生位移，下沉，变形。经过钻探后发现出口段50米至150米范围都处在一个古滑坡上，因开挖施工使山体失去平衡，而使古滑坡重新复活，产生偏侧向的滑动，使已开挖掘进并完成了初期支护的120多米的左洞和右洞发生了侧向位移并严重下沉，拱形骨架严重变形，喷水混凝土开裂，剥落。具体施工情况如下：2．1左洞施工情况开挖至ZK89+187．7时，开挖过程中的岩层变化为黄土一泥岩一泥岩夹砾岩，并出现滑动层，洞内施工过程中有着大量涌水。由于地质围岩及山体严重滑动使洞内拱顶下沉及挤压严重并在ZK89+275一ZK89+240出现仰拱开裂，其中ZK89+230．8位置拱顶下沉456．3毫米、收敛530．49毫米，已施工段侵入二衬最大为43cm。2．2右洞施工情况开挖至K89+185．75，开挖过程中的围岩变化为黄土一泥岩一泥岩夹砾岩，并多次出现滑动层，洞内施工过程中有大量水涌出：洞内拱顶下沉及挤压严重，其中K89+239．8拱顶下沉423毫米、收敛486．54毫米，已侵入二衬最大值为35cm。2．3地表开裂主要裂缝位置为三部分：(1)在K89+287一K89+250段，ZK89+287一ZK89+250段洞顶地表开裂严重，裂缝宽5～70mm不等，主要大的裂缝有十几条。主要表现为横向发展，且有错台；(2)在ZK89+140路线方向左侧35米附近有三条严重的裂缝，裂缝宽5～30mm不等；(3)在K89+200路线右侧5米处一条裂缝表现为与隧道方向斜交45度，裂缝最大裂缝宽达1～5em。3处理方案地表注浆施工：施工准备一孑L位的测定一钻孔、验孔一安装导管和止浆塞一注浆一封孔。31地表注浆孔的布置范围地表注浆范围为左洞ZK88+915一ZK89+133长218m，右洞K88+878一K89+092长214m，根据设计要求，为了保证注浆质量同时节约造价，山体注浆采用两种材质注浆管，分别为隧道洞身两侧两排导管采用qb89钢管，壁厚8mm，洞顶及两侧外面采用qbl00PVC花管，钻孔深度为15—40m之间。注浆宽度为隧道的洞顶及隧道的两侧10m范围内，管道注浆有效段为开挖拱顶以上7m到仰拱底面以下2m。注浆孔按横向2．5m，纵向3m问距布置。32钻孔本次钻孔使用十台ZQS—lOO型地质钻机钻机，每台钻机准备4·1】6·人，在施工前时，由测量人员布设注浆孔位置，测出地面高程并计算好每根注浆孔的钻进深度，注浆孔梅花型布置，隧道横断面方向间距2．5m，隧道路线方向间距3m。在钻进过程中做好记录并做好土体变化情况及异常情况。钻孔的直径根据注浆管大小分为130mm及150ram，钻孔施工顺序先隧道两侧，然后隧道拱顶上方，先大孔后小孔，在同一断面的钻孔采用跳孔施工，避免在施工中距离过近影响钻进，钻孔钻进设计要求的孔底标高且验孔合格后，立即安装注浆管，避免塌孔无法安装。3．3安装注浆管和止浆塞在孔位钻至设计标高后，对孑L内进行检验，确保注浆管可以一次到位，如发现塌孔或者孔位缩孔无法安装导管，需用钻机重新扫孔并检查合格后才可以安装注浆管。钻孔完成后经检验合格后，立即安装注浆导管。同时在有效注浆段与无效注浆段需安装止浆塞，并无效段注浆管的外部填人约1至2米高砂浆或黏土填塞密实，确保注浆孔注浆只在有效段进行注浆；注浆管安装时在孔口位置用砂浆填塞约1m，使注浆导管与孔壁密实，避免注浆时浆液从导管与孔壁之间冒出。安装好注浆管并检验合格后，注浆管管需进行保护，避免孔口被堵塞或杂物进入。34注浆施工本次注浆使用双液FBY一60型注浆机五台，每台机器准备四人，操作机械一人，一人记录浆液配合比、注浆压力、注浆量、跑浆、串浆等情况，两人制备水泥浆，双液注浆机功率为大于60L每分钟，工作压力为1．0兆帕至3．0兆帕。具体如下：(1)注浆材料。注浆材料为水泥、水玻璃、缓凝剂。设计配合比：根据设计图纸要求单浆液灰水比为1：0．5—1：1；水玻璃和单浆液掺和比例为1：20，凝结时间不小于25rain；(2)压水试验。在隧道最外侧第一个钻孔作为压水试验孔，通过实验的注入量、终止压力来确定设现场注浆施『[参数的，同时与设计要求进行比照，不符合设计图纸要求时，找出原因并调整设计参数；(3)浆液配制。根据现场实验后施工配合比确定为：单浆液灰水比为1：0．8，水玻璃与水泥浆液掺和比为1：20。采用高速拌合机进行制备水泥浆液，水泥浆液制备过程中：先加水再加缓凝剂最后加入水泥进行高速搅拌。最后通过两管吸入至注浆机混合后注入注浆管内；(4)注浆：①地表注浆顺序。按隧道边线向隧道中心的顺序进行，先隧道洞身两侧、后隧道拱顶地表，先低处，后高处的进行注浆：在同一断面，为避免窜浆或者跑浆，采用间隔3孔灌注，从而确保注浆的质量。跳孔注浆问距为3孔，即：每次从最外侧往中线隔三孑L注浆，下一次在从最外侧倒数第二孔往中线隔三孔注浆，如此反复，直到同一断面注浆完毕；②注浆压力控制。由于注浆终压力较大，为保证注浆质量采用逐级加压方式，根据设计要求注浆终压力为1．5兆帕至3．0兆帕之间，注浆终压选择根据钻孔深度选取，孔深小时取小值，在孔深大时取大值。4施工结果山体注浆一共钻了65520m，设计注浆量为34847．71m3，实际注浆量为34892．02m3，注入率为101．13％，并在28后取芯，按照设计要求进行了钻了20个不同注浆深度的检查孔，取芯进行试压，抗压强度的平均值为5．55兆帕，达到设计要求的5兆帕。同时在后续施工中的监控量测得知，在开挖及换拱处理通过时的地表总沉降量为3．5em，洞内周边收敛基本在50ram左右，均在设计要求范围内，同时山体地表不在产生裂缝，此段山体已趋于稳定；经检测验证和监控量测数据表面此次地表注浆在隧道施工中效果良好，有效处置了山体的滑动。5本次施工的不足通过本次施工中发现，本次山体注浆在无效段的止浆效果不是很明显，个别孔会出现注浆压力大时浆液从注浆导管与(下转第118页) 用地规划和庆盛枢纽片区详细控制规划中的方案，方案三将匝道收费站集中布设于虎f3-桥高架桥北侧，与东部快线那相连设A型单喇叭立交，与虎门二桥连接为B型单喇叭立交。方案三考虑与西侧东涌立交和虎门二桥距离较近，立交整体尽量北移。方案三用地范围内现状地形较多建筑物，征地拆迁量较大，对项目周边的村庄影响大，且现状控制点未较好的避让。方案三主要优点在于出入收费站集中布设，便于收费集中管理，较好符合该立交规划功能定位；缺点在于交通转向功能一般，征地拆迁极大，对周边的村庄及东部快线影响较大，且线型技术指标较低，布设较散。(4)方案比选。根据三个方案的设计结果，通过对各方案的技术指标进行同深度比较，详见表1。表1方案主要技术经济指标比较表序号指标名称单位方案一方案二方案三A型单喇叭+1互通型式T+变异T型双喇叭变异T型2设计车速km／h40布设紧凑，布设较散．3交通功能功能较好功能一般4匝道长度976480390最小平曲线110(T型)、50(A喇叭)、57．25(A喇叭)、5半径68(变异T型)70(T型)69．5(B喇叭)6桥梁m／座4748．04／82757．99／9376067／97占用土地田196．87200．45283178是否跨越河涌，否是9推荐意见推荐比较综上所述，相比方案二、三，方案一的平面线形指标较高，立交布置更为紧凑，对虎f3--桥主线影响范围较小，对项目所在地相关控制点尤其是立交北侧的建筑物影响较小，拆迁量较小，推荐采用。3结语城市跨通航河道互通立交所处位置的控制因素一般极为复杂，除了受布设互通受城市建设影响较大外，跨河和通航口岸等因素造成的设计高差大是其典型特点。在综合考虑各影响要素的前提下，需对立交设计方案进行多方面、全方位的比选，明确立交主题，合理确定匝道的平纵横指标，以确保在满足行车的安全性和舒适性的基础上，选定出较为完善的互通立交方案。东部快线与虎门二桥互通立交综合考虑各影响因素，对各可行设计方案进行同深度比选，灵活运用城市景观对照法，赋予各设计方案明确的主题，满足交通运行的前提下，提升城市标志性景观建设。推荐采用出入收费站分设的T+变异T型(螺旋式)立交型式的设计方案，全方位体现了城市跨河互通的设计方法和思路。实践证明，城市跨通航河道互通立交采用类似螺旋式和变异T型的立交型式，亦能更好的解决交通转换，且与城市景观相协调。参考文献[1]乔翔，蔺惠如．公路立交规划与设计实务[M]．北京：人民交通出版社，2001．[2]杨春，赖亚平．一种立交螺旋匝道的新型结构设计[J]．公路，2008(10)．[3]张文，李雪莲．新型螺旋式喇叭形互通立交设计探讨[J]．交通科技，2011(3)．[4]JTGD20--2006公路路线设计规范[s]．[5]CJJ152—2010城市道路交叉口设计规程ls]．作者简介：彭成坝(1985年9月生)，硕士研究生，2011年毕业于长安大学，广东省冶金建筑设计研究院路桥设计工程师，从事道路咨询和设计工作：·十”十”十”十“十“十”十”十”+”+”十“十”—·P”十”十”—·P“—P”—P”—。P”—十_”—P”十”十”十“—-r“—r“十“—1F”—。卜_”—‘P“11一n—‘r“—‘十r”—Pn—‘P”—‘F“—‘r”—‘r”—’r”—’r”—‘r“—‘r”—‘r”—‘r“—‘P”—‘r”—十_·(上接第113页)只有解决好了管理问题，才能建设出更加精细的工程。术与设计，2015(14)．[2]陈世才．浅谈水利水电工程施工管理[J]．低碳世界，2015(25)．参考文献[1]古俊．水利水电工程施工管理的若干方法及措施[J]．建筑工程技·+··+”+··+··+”+”+··+“+“+”+“+”+“+“+”+“+”—-卜”+”+”——卜”+“+”+”+n+”—_卜“—卜”—卜”—_卜“+”+”+”+”——卜”+”—·卜”+”—·卜”—·卜”+“+“+“+”+”+”+·(上接第114页)[5]刘爱国，李立新，徐景起，等．小型水利工程建设应加强建设监理工[2]金志昌．谈余江县小型水利工程管理体制改革[J]．江西水利科技，作[J]．山东水利，2003(07)．2009(02)．[6]王育进．浅谈县域小型水利工程管理体制改革[J]．中国科技信息，[3]危智辉．小型水利工程建设管理初探[J]．水利发展研究，20072006(03)．(11)．[7]张黎勇．宣州区小型水利工程建设管理体制改革成效[J]．江淮水[4]张黎勇．宣州区小型水利工程建设管理体制改革成效[J]．江淮水利科技，2006(01)．·+··+”—·}··——+-”+”+”+”+··+··+”+“——}“—．-”—+-“—+_“——p“—+_n—+-”—}”—·F”—·P”—F··+··+··+”—+-”—■“—-}“—-+r”—-+一”—+-“—+-“—}“+··+”+··+··—+-··+··+”+”+”+··+··+一+-·+·(上接第115页)的对策，为有效提高中小型水利工程的施工质量和进度以及提高企业经济效益提供可参考依据。(13)．[2]聂晓丹，李朝辉．浅析水利工程施工中钢筋混凝土的施工技术[J]科技创新与应用，2014(24)．参考文献[3]王刚．关于水利工程钢筋混凝土施工技术的探讨[J]．黑龙江科技[1]甘霖．谈混凝土的施工温度与裂缝[J]．企业科技与发展，2013信息，2013(35)．·+”+“+”+”+“+“+“+“+“+”+”十”十”—_卜”——卜“—+一”—卜“—-卜”—卜一—卜”—-卜“—卜”+”—·卜”—·卜”—_卜“—-卜”—-卜”—-卜”—卜”+”+”+“+“+“-4．-”+“+_--●-”+“-+-”+”+n+”-4-“-4．-“-+-·(上接第116页)孔壁之间冒出，后来通过实践，我们采用在止浆盘至}L口段之间用砂浆或者黏土进行回填，止浆效果显著，因此我们建议：在钻孔后安装注浆管时立即设置止浆盘并及时在无效段导管与孔壁之间填人砂浆或黏土，然后对孔口进行夯实封闭。6结语本次隧道出121地表注浆耗时45天，在注浆结束对山体注浆深度不同的地方采用检查孔进行检测，根据取样观测及试验数据可知，土体颗粒间结合增强，山体裂隙已被浆液注满，滑动面的裂隙已充满浆液，在后续洞身开挖及洞身换拱过程中，土体已稳性，地表不在出现裂缝，初·118·期支护不在变形，出口段的开挖顺利通过，且开挖方式由原来的双侧壁改为单侧壁施工，大大缩短了开挖时间，节约了投资，同时使隧道在后续的开挖及换拱处理均在安全中施工，也使得隧道在通车后始终保持稳定安全。参考文献[1]公路隧道施工技术规范[s]．[2]福建省高速公路隧道施工标准化指南．福建省交通运输厅，2004