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摘要:根據(jù)某隧道出口施工情況，由于山體滑坡造成淺埋地段的隧道在掘進過程中的初期支護變形以及地表沉降、開裂，通用分析原因，采用山體地表注漿對隧道周圈的巖體進行固結、從而確保已開挖段變形的初期支護周圈巖體以及后續(xù)洞身掘進中巖體的穩(wěn)定，而且確保安全施工以及后續(xù)隧道的運營安全。

關鍵詞:地表;開裂;注漿;安全;可行

1工程概況

某隧道隧址區(qū)屬于山嶺區(qū)地形，巖性為黃土呈淺黃～微紅色，半干硬至硬塑狀態(tài)，松軟結構，邊坡土夾有礫石薄層，地下水主要為空隙水，出水方式為滴水狀，局部地方有泉眼，雨季期間，地表受地表水沖刷嚴重，易造成邊坡坍塌，影響邊坡穩(wěn)定性，且洞口局部有小范圍坍塌現(xiàn)象。隧道出口起訖樁號為K86+850～K89+307，全長2457m。采用分離式隧道，隧道出口段300米左右覆蓋層層厚3～30m，為淺埋隧道。地質條件差，土體為黃土，呈松散結構，土壤顆粒間結合力差。

2施工情況及原因分析

隧道左右洞的出口段在開工進洞后，山體地表的裂縫不斷發(fā)現(xiàn)，同時洞內的不斷產(chǎn)生位移，下沉，變形。經(jīng)過鉆探后發(fā)現(xiàn)出口段50米至150米范圍都處在一個古滑坡上，因開挖施工使山體失去平衡，而使古滑坡重新復活，產(chǎn)生偏側向的滑動，使已開挖掘進并完成了初期支護的120多米的左洞和右洞發(fā)生了側向位移并嚴重下沉，拱形骨架嚴重變形，噴水混凝土開裂，剝落。具體施工情況如下:

2．1左洞施工情況

開挖至ZK89+187.7時，開挖過程中的巖層變化為黃土—泥巖—泥巖夾礫巖，并出現(xiàn)滑動層，洞內施工過程中有著大量涌水。由于地質圍巖及山體嚴重滑動使洞內拱頂下沉及擠壓嚴重并在ZK89+275—ZK89+240出現(xiàn)仰拱開裂，其中ZK89+230.8位置拱頂下沉456.3毫米、收斂530.49毫米，已施工段侵入二襯最大為43cm。

2．2右洞施工情況

開挖至K89+185.75，開挖過程中的圍巖變化為黃土—泥巖—泥巖夾礫巖，并多次出現(xiàn)滑動層，洞內施工過程中有大量水涌出。洞內拱頂下沉及擠壓嚴重，其中K89+239.8拱頂下沉423毫米、收斂486.54毫米，已侵入二襯最大值為35cm。

2．3地表開裂

主要裂縫位置為三部分:(1)在K89+287－K89+250段，ZK89+287－ZK89+250段洞頂?shù)乇黹_裂嚴重，裂縫寬5～70mm不等，主要大的裂縫有十幾條。主要表現(xiàn)為橫向發(fā)展，且有錯臺;(2)在ZK89+140路線方向左側35米附近有三條嚴重的裂縫，裂縫寬5～30mm不等;(3)在K89+200路線右側5米處一條裂縫表現(xiàn)為與隧道方向斜交45度，裂縫最大裂縫寬達1～5cm。

3處理方案

地表注漿施工:施工準備→孔位的測定→鉆孔、驗孔→安裝導管和止?jié){塞→注漿→封孔。

3．1地表注漿孔的布置范圍

地表注漿范圍為左洞ZK88+915－ZK89+133長218m，右洞K88+878－K89+092長214m，根據(jù)設計要求，為了保證注漿質量同時節(jié)約造價，山體注漿采用兩種材質注漿管，分別為隧道洞身兩側兩排導管采用ф89鋼管，壁厚8mm，洞頂及兩側外面采用ф100PVC花管，鉆孔深度為15－40m之間。注漿寬度為隧道的洞頂及隧道的兩側10m范圍內，管道注漿有效段為開挖拱頂以上7m到仰拱底面以下2m。注漿孔按橫向2.5m，縱向3m間距布置。

3．2鉆孔

本次鉆孔使用十臺ZQS－100型地質鉆機鉆機，每臺鉆機準備4人，在施工前時，由測量人員布設注漿孔位置，測出地面高程并計算好每根注漿孔的鉆進深度，注漿孔梅花型布置，隧道橫斷面方向間距2.5m，隧道路線方向間距3m。在鉆進過程中做好記錄并做好土體變化情況及異常情況。鉆孔的直徑根據(jù)注漿管大小分為130mm及150mm，鉆孔施工順序先隧道兩側，然后隧道拱頂上方，先大孔后小孔，在同一斷面的鉆孔采用跳孔施工，避免在施工中距離過近影響鉆進，鉆孔鉆進設計要求的孔底標高且驗孔合格后，立即安裝注漿管，避免塌孔無法安裝。

3．3安裝注漿管和止?jié){塞

在孔位鉆至設計標高后，對孔內進行檢驗，確保注漿管可以一次到位，如發(fā)現(xiàn)塌孔或者孔位縮孔無法安裝導管，需用鉆機重新掃孔并檢查合格后才可以安裝注漿管。鉆孔完成后經(jīng)檢驗合格后，立即安裝注漿導管。同時在有效注漿段與無效注漿段需安裝止?jié){塞，并無效段注漿管的外部填入約1至2米高砂漿或黏土填塞密實，確保注漿孔注漿只在有效段進行注漿;注漿管安裝時在孔口位置用砂漿填塞約1m，使注漿導管與孔壁密實，避免注漿時漿液從導管與孔壁之間冒出。安裝好注漿管并檢驗合格后，注漿管管需進行保護，避免孔口被堵塞或雜物進入。

3．4注漿施工

本次注漿使用雙液FBY－60型注漿機五臺，每臺機器準備四人，操作機械一人，一人記錄漿液配合比、注漿壓力、注漿量、跑漿、串漿等情況，兩人制備水泥漿，雙液注漿機功率為大于60L每分鐘，工作壓力為1.0兆帕至3.0兆帕。具體如下:(1)注漿材料。注漿材料為水泥、水玻璃、緩凝劑。設計配合比:根據(jù)設計圖紙要求單漿液灰水比為1∶0.5－1∶1;水玻璃和單漿液摻和比例為1∶20，凝結時間不小于25min;(2)壓水試驗。在隧道最外側第一個鉆孔作為壓水試驗孔，通過實驗的注入量、終止壓力來確定設現(xiàn)場注漿施工參數(shù)的，同時與設計要求進行比照，不符合設計圖紙要求時，找出原因并調整設計參數(shù);(3)漿液配制。根據(jù)現(xiàn)場實驗后施工配合比確定為:單漿液灰水比為1∶0.8，水玻璃與水泥漿液摻和比為1∶20。采用高速拌合機進行制備水泥漿液，水泥漿液制備過程中:先加水再加緩凝劑最后加入水泥進行高速攪拌。最后通過兩管吸入至注漿機混合后注入注漿管內;(4)注漿:①地表注漿順序。按隧道邊線向隧道中心的順序進行，先隧道洞身兩側、后隧道拱頂?shù)乇?，先低處，后高處的進行注漿。在同一斷面，為避免竄漿或者跑漿，采用間隔3孔灌注，從而確保注漿的質量。跳孔注漿間距為3孔，即:每次從最外側往中線隔三孔注漿，下一次在從最外側倒數(shù)第二孔往中線隔三孔注漿，如此反復，直到同一斷面注漿完畢;②注漿壓力控制。由于注漿終壓力較大，為保證注漿質量采用逐級加壓方式，根據(jù)設計要求注漿終壓力為1.5兆帕至3.0兆帕之間，注漿終壓選擇根據(jù)鉆孔深度選取，孔深小時取小值，在孔深大時取大值。

4施工結果

山體注漿一共鉆了65520m，設計注漿量為34847.71m3，實際注漿量為34892.02m3，注入率為101.13%，并在28后取芯，按照設計要求進行了鉆了20個不同注漿深度的檢查孔，取芯進行試壓，抗壓強度的平均值為5.55兆帕，達到設計要求的5兆帕。同時在后續(xù)施工中的監(jiān)控量測得知，在開挖及換拱處理通過時的地表總沉降量為3.5cm，洞內周邊收斂基本在50mm左右，均在設計要求范圍內，同時山體地表不在產(chǎn)生裂縫，此段山體已趨于穩(wěn)定;經(jīng)檢測驗證和監(jiān)控量測數(shù)據(jù)表面此次地表注漿在隧道施工中效果良好，有效處置了山體的滑動。

5本次施工的不足

通過本次施工中發(fā)現(xiàn)，本次山體注漿在無效段的止?jié){效果不是很明顯，個別孔會出現(xiàn)注漿壓力大時漿液從注漿導管與孔壁之間冒出，后來通過實踐，我們采用在止?jié){盤至孔口段之間用砂漿或者黏土進行回填，止?jié){效果顯著，因此我們建議:在鉆孔后安裝注漿管時立即設置止?jié){盤并及時在無效段導管與孔壁之間填入砂漿或黏土，然后對孔口進行夯實封閉。

6結語

本次隧道出口地表注漿耗時45天，在注漿結束對山體注漿深度不同的地方采用檢查孔進行檢測，根據(jù)取樣觀測及試驗數(shù)據(jù)可知，土體顆粒間結合增強，山體裂隙已被漿液注滿，滑動面的裂隙已充滿漿液，在后續(xù)洞身開挖及洞身換拱過程中，土體已穩(wěn)性，地表不在出現(xiàn)裂縫，初期支護不在變形，出口段的開挖順利通過，且開挖方式由原來的雙側壁改為單側壁施工，大大縮短了開挖時間，節(jié)約了投資，同時使隧道在后續(xù)的開挖及換拱處理均在安全中施工，也使得隧道在通車后始終保持穩(wěn)定安全。

參考文獻

［1］公路隧道施工技術規(guī)范［S］．

［2］福建省高速公路隧道施工標準化指南．福建省交通運輸廳，2004．

作者:陳秋城 單位:福建華通路橋建設有限公司