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1、淺埋暗挖隧道注漿加固施工技術(shù)探索摘要：劈裂注漿是目前應(yīng)用最廣的注漿方法之一，既可適應(yīng)于滲透性較好的砂層，又可適應(yīng)于滲透性差的粘土層；它是采用高壓注漿工藝，將水泥或化學(xué)漿液等注入土層以改善土層性質(zhì)的一種地基加固方法。文章以某隧道工程為例，針對淺埋暗挖隧道的注漿加固施工工法作出探索，可供參考。關(guān)鍵詞：淺埋暗挖；注漿；材料；壓力；施工技術(shù)中圖分類號：TU74文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A淤泥質(zhì)地層，具有高壓縮性、高靈敏度、強(qiáng)度低等特點(diǎn),易產(chǎn)生蠕動現(xiàn)象，開挖后自穩(wěn)能力極差。軟弱地層暗挖隧道施工，最核心問題是通過注漿改善土層性質(zhì)，提高土層的承載力和自穩(wěn)能力。在施工中，采用劈
2、裂注漿，可以改善土層性質(zhì)，加固土層，使工程取得良好的效果。1.工程案例簡介某隧道施工的總長度為58.5米，寬6m,大約16.9米路線需要明開挖，理論設(shè)計(jì)結(jié)果選擇框架結(jié)構(gòu)。但由于該地區(qū)交通不便，明開挖方法不能實(shí)施。因此，選擇了淺埋暗挖法進(jìn)行替代。整個暗挖段工程長約42米，凈空寬6米，凈高2.5米。暗挖段選用圓弧拱襯砌以及擋墻式洞口，開挖路段路面選用混凝土平鋪。1.1地質(zhì)概況實(shí)驗(yàn)檢測結(jié)果顯示，該場地土層從上而下可以分為4個層次：1.1.1層雜填土該土層整體顯示為灰黑和雜色，厚度在3.6?5.Om之間,層底標(biāo)高為9.08±10.05m。該土層表面為混凝土
3、、道路面板,往下則是以淤泥質(zhì)土為主，并含有少量煤渣、碎石灰土等雜物的素回填土。1.1.2層淤泥質(zhì)雜填土該土層整體顯示為黑灰色，厚度在3.2-6.5m之間，底層標(biāo)高不均勻，在2.58m?6.58m之間。該土層土質(zhì)松散，含水量較高，檢測時的已經(jīng)達(dá)到了飽和狀態(tài)。該土層以腐殖質(zhì)為主，同時并有少量的碎石腐木，因此，該土層散發(fā)出腥臭味。1.1.3亞砂土夾粉細(xì)砂該土層在集中在施工場地南部，呈現(xiàn)灰白色，土層厚度在3.8m?3.加之間，層底標(biāo)高相對均勻，為2.65±3.30m。與層雜填土層類似，該土層含水量較高，處于飽和狀態(tài)，土層中含有少量的氧化鐵、粉細(xì)砂等化合物。
4、1.1.4粉細(xì)砂與亞砂土互層該土層分布較均勻，呈現(xiàn)為褐色和灰綠色，土層厚度在7.0m?&7m之間，層底標(biāo)高比較均勻，為-5.70?-4.42m。該土層以石英、長石和云母等礦物質(zhì)為主，含有少量的灰綠、紫紅硬狀顆粒物體。1.2施工重難點(diǎn)施工隧道土層的上方是雜填土，不同土層泥土成分和分布特點(diǎn)差異性加大：3?8m的土層的河流常年淤積而成，主要成分為飽和狀淤黏土；8?16m的土層為河底部分，主要成分是飽和砂性土，最顯著的特點(diǎn)是自穩(wěn)性極差。隧道距離地面非常淺，最淺的部分只有3m,而且在隧道頂部還有大量的電力、電信、路燈等數(shù)種管道路線通過，而且?guī)缀醪淮嬖谶w移的可
5、能。開挖工作主要集中在淤泥質(zhì)粘土地層中，該土層的特點(diǎn)是高壓縮性、高靈敏度、強(qiáng)度低，發(fā)生蠕動的可能性較大，開挖過程中自穩(wěn)性能非常差，很容易造成塌方、地面沉降等施工事故，施工質(zhì)量很難得到保障。因此，必須采取相應(yīng)的措施進(jìn)行加固。在此次施工過程中，選擇注漿的方法來解決加固的問題。由于施工土層自穩(wěn)性極差，普通的注漿方法很難起到保證性的加固效果，因此，本次采用壓力注漿的方式，選擇了擬采用劈裂注漿方法。下文主要對該注漿方法的一些具體實(shí)施方法進(jìn)行了探討和分析。2注漿加固施工管理過程2.1劈裂注漿加固原理在進(jìn)行劈裂注漿時，注漿管出口高壓作用下噴出的的漿液會在對地層周
6、圍形成附加壓應(yīng)力，壓迫土體出現(xiàn)裂縫，漿液就會順著土體強(qiáng)度低的地方向強(qiáng)度高的地方劈裂，漿體冷固后就會對土體的網(wǎng)絡(luò)或骨架形成強(qiáng)力的支撐，達(dá)到加固的效果。在漿液注入的過程中，漿液會擠開土體中的淤泥質(zhì)土,使得其向兩邊分散或者直接擠出土層。另外，在注漿范圍內(nèi),注漿過程會擾動淤泥質(zhì)土，該土層的強(qiáng)度就會被大幅度削弱，當(dāng)注漿過程完成后淤泥質(zhì)土中的壓力就會消失，漿液固結(jié)和土體化學(xué)固結(jié)就能加強(qiáng)土體的強(qiáng)度，防止土體發(fā)生變形。但該注漿方法的弊端是土層固結(jié)有可能導(dǎo)致土體的沉降和位移。2.2劈裂注漿過程從劈裂注漿的原理我們可以看到，劈裂注漿總的是把土體進(jìn)行壓密后再劈裂，根據(jù)漿
7、液對土體作用的差異，可以把這個過程分為三個步驟：(1)鼓泡壓密階段。在注漿的初始階段，漿液中所含有的能量較小，不能立即破開土體形成裂縫，當(dāng)漿液逐漸聚集在注漿管孔周邊時，就會以橢形泡體的形式逐漸擠壓土體，土體所承受的壓力會越來越大，壓力和流量曲線如圖1所示，在曲線的初始部分噴出的漿液較少，所承受的壓力增長速度不斷加快，說明此時土體還沒有出現(xiàn)裂縫，直到曲線中的第1個峰值壓力，此時土體被破開，該點(diǎn)(即a點(diǎn))所對應(yīng)的壓力稱為啟裂壓力，曲線中該點(diǎn)以前的部分都屬于鼓泡壓密階段。(2)劈裂流動階段。當(dāng)漿液對土體的壓力超過啟裂壓力時，漿液就會在土體的裂縫中流動，劈
8、裂面發(fā)生在阻力最小的小主應(yīng)力面。在漿液的作用下，土體層會沿著已有的軟弱破裂面逐漸破裂，漿液就會順著新形成的裂縫流動。如果土
