簡(jiǎn)介：圓梁山隧道是渝懷線上最長(zhǎng)的鐵路隧道，隧道出口掘進(jìn)至PDK355+020時(shí)遭遇巖溶涌水突泥，導(dǎo)致開挖面被淹，嚴(yán)重影響了正常施工，通過(guò)地質(zhì)鉆探等綜合預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)手段并結(jié)合涌出物分析，決定采用全斷面預(yù)注漿技術(shù)進(jìn)行封堵，有效地堵住了地下水，并對(duì)圍巖進(jìn)行了加固，恢復(fù)了正常施工。

關(guān)鍵字：隧道巖溶涌水突泥全斷面注漿

1概述：

圓梁山隧道全長(zhǎng)11068m，是新建鐵路渝懷線上最長(zhǎng)的單線隧道，隧道主要穿越毛壩向斜和桐麻嶺背斜，其中毛壩向斜高壓富水區(qū)總長(zhǎng)2200m，向斜翼部最大埋深780m，核部最小埋深550m。該段巖溶和巖溶水異常發(fā)育，巖溶、高壓富水是地質(zhì)難題。根據(jù)設(shè)計(jì)資料，毛壩向斜段正常涌水量為55000m3/d,，最大涌水量83000m3/d，且洞身處存在4.6MPa的高靜水壓力。毛壩向斜高壓富水區(qū)大量排水將會(huì)引起地下水位大幅度下降，甚至可能被疏干，直接影響居民的生產(chǎn)、生活用水，也可能引起局部地面的塌陷或開裂。為了減少隧道修建對(duì)周圍環(huán)境的影響。針對(duì)圓梁山隧道高壓富水區(qū)采取了“注漿堵水，限量排放”的施工原則。

2開挖面超前地質(zhì)探測(cè)及涌出物分析

為確保圓梁山隧道的安全優(yōu)質(zhì)、快速順利施工，有效地采取施工方案，選擇合理的注漿方法，在圓梁山隧道施工中采取了多種地質(zhì)超前預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)手段，如超前探水孔鉆探、紅外線、TSP地質(zhì)雷達(dá)超前地質(zhì)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)和地質(zhì)素描等手段，通過(guò)對(duì)地質(zhì)預(yù)報(bào)信息的綜合分析，可以比較準(zhǔn)確地判明前方地質(zhì)情況。

摘要:以北京地鐵5號(hào)線某區(qū)間隧道為例,介紹了膨潤(rùn)土注漿材料的性能及其在工程中的注漿施工工藝。

關(guān)鍵詞:膨潤(rùn)土;注漿;地鐵隧道

1工程概況

北京地鐵五號(hào)線04標(biāo)段包括一個(gè)車站和一個(gè)區(qū)間工程,即天壇東門站—磁器口站區(qū)間和磁器口車站,總長(zhǎng)度1175.19m,其中區(qū)間施工范圍長(zhǎng)995.19m,車站施工范圍長(zhǎng)180m。區(qū)間工程主要包括隧道及其所含的聯(lián)絡(luò)通道、迂回風(fēng)道、泵房、人防防護(hù)段、施工橫通道、豎井、與規(guī)劃七號(hào)線的聯(lián)絡(luò)線節(jié)點(diǎn)等土建工程。天壇東門至磁器口區(qū)間隧道分左右兩線,采用礦山法施工,工程防水采用復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu),全外包防水模式,不考慮引排二襯外的地下水,防水層設(shè)在初支噴射混凝土與二襯混凝土之間。根據(jù)模板臺(tái)車的長(zhǎng)度,以每9m長(zhǎng)隧道為一段,依次澆筑;同時(shí),每段內(nèi)設(shè)不少于9根的回填注漿管,注漿管直徑25mm。

隧道結(jié)構(gòu)完成后,最初施工方采用傳統(tǒng)的水泥漿回填,但由于水泥漿含水量大、易收縮,完成注漿后對(duì)混凝土裂縫和施工縫處的滲漏沒有起到明顯的改善作用,不得不再次鉆孔進(jìn)行化學(xué)注漿,因此大大增加了施工成本。在此情況下,施工方最終選擇用膨潤(rùn)土注漿粉(Bentogrout)進(jìn)行注漿。

2膨潤(rùn)土注漿材料介紹

煤礦是人類在開掘富含有煤炭的地質(zhì)層時(shí)所挖掘的合理空間，通常包括巷道、井峒和采掘面等等。煤是最主要的固體燃料，是可燃性有機(jī)巖的一種。它是由一定地質(zhì)年代生長(zhǎng)的繁茂植物，在適宜的地質(zhì)環(huán)境中，逐漸堆積成厚層，并埋沒在水底或泥沙中，經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)地質(zhì)年代的天然煤化作用而形成的。在世界上各地質(zhì)時(shí)期中，以石炭紀(jì)、二疊紀(jì)、侏羅紀(jì)和第三紀(jì)的地層中產(chǎn)煤最多，是重要的成煤時(shí)代。煤的含碳量一般為46～97%，呈褐色至黑色，具有暗淡至金屬光澤。根據(jù)煤化程度的不同，煤可分為泥炭、褐煤、煙煤和無(wú)煙煤四類。

煤炭在社會(huì)生活中的應(yīng)用面極為廣泛。隨著建筑材料的日益精細(xì)，耐磨性和抗壓性都在增加，以煤為原材料的燃料成本也在有規(guī)律地提高，這就要求在施工進(jìn)行過(guò)程中，對(duì)煤礦的原始性保護(hù)及二次使用需要更多注意，以提高保護(hù)技術(shù)。因此有必要采用注漿技術(shù)來(lái)減少煤礦在防止涌水情況出現(xiàn)后所造成的不必要的損失。

下面對(duì)注漿方案的選擇、材料的配比和注漿的工藝性來(lái)進(jìn)行分析。

一、主要注漿技術(shù)和細(xì)節(jié)分析

（一）注漿方案的選擇

注漿的正確選擇，直接關(guān)系到注漿工期、材料消耗、注漿效果和費(fèi)用等。因此選擇方案對(duì)于如何注漿、如何通過(guò)注漿達(dá)到其對(duì)煤礦的基本效果、煤礦的本身質(zhì)量的保護(hù)，就顯得比較重要了。以下我們?cè)趯I(yè)數(shù)據(jù)和實(shí)際操作情況下來(lái)看注漿技術(shù)在煤礦中的應(yīng)用。

隨著近年來(lái)巖溶隧道工程數(shù)量和規(guī)模的不斷增加，巖溶隧道施工質(zhì)量及其安全也越來(lái)越受到社會(huì)關(guān)注。良好的涌水處理是保障巖溶隧道施工質(zhì)量及施工安全的必要措施。因此，在具體施工中，施工單位一定要對(duì)涌水處理方案做到足夠重視，并通過(guò)注漿加固技術(shù)的合理應(yīng)用來(lái)解決巖溶隧道涌水問(wèn)題，為巖溶隧道施工的順利進(jìn)行和整體工程質(zhì)量安全提供保障。

1工程概況

本次研究的工程是某大型巖溶隧道工程施工，該隧道總長(zhǎng)度為2.58km，屬于一雙向四車道形式的隧道，軸線方向?yàn)?07°，單洞凈寬度是10.8m，凈高度是6.8m，兩隧道內(nèi)側(cè)的邊距大約是22m。該隧道自西至東處于溶蝕槽谷以北的湖底，該湖處在兩山峽谷腹地位置，屬于喀斯特地貌，湖下方有兩處溶洞呈線形。該隧道區(qū)域內(nèi)的地貌發(fā)育明顯受到巖性構(gòu)造所控制，地勢(shì)呈現(xiàn)出東高西低的情況，背斜成山、向斜成谷，且谷嶺相間。其海拔在1490m-1908m之間。在隧道區(qū)域的地表，已出露的地層是全風(fēng)化巖層。該隧道在一河流背斜下穿，背斜軸部屬于巖溶槽谷區(qū)地貌，主要有碳鹽酸裂隙巖溶水和巖溶含水巖組。溫泉背斜軸部的裂隙呈縱張發(fā)育，地表水和大氣降雨會(huì)滲入其中，為地表巖溶的漏斗發(fā)育、落水洞發(fā)育以及洼地發(fā)育創(chuàng)造了有利條件。通過(guò)對(duì)該隧道工程所做的地質(zhì)評(píng)價(jià)可知，在該隧道工程中，K0+534~K0+614里程段屬于雷口坡地層，不具備足夠的自穩(wěn)能力，存在大股的涌水或者流沙風(fēng)險(xiǎn)；K0+614~K0+718里程段自穩(wěn)能力較好，但是依然有射狀或者是股狀地下水涌出風(fēng)險(xiǎn)；K0+K718~K0+K854里程段自穩(wěn)能力比較好，但是依然有射狀或者是股狀地下水涌出風(fēng)險(xiǎn)。

2巖溶隧道注漿設(shè)計(jì)

在本次注漿加固施工中，根據(jù)實(shí)際的地質(zhì)條件、巖溶發(fā)育現(xiàn)狀、巖體完整度、巖體綜合滲漏系數(shù)、水量、水壓以及涌水位置，確定通過(guò)控制性的壓密注漿技術(shù)來(lái)進(jìn)行注漿加固處理。2.1鉆孔集水。鉆孔之前，首先做好工作面的清渣處理，并將股狀漏水明顯的點(diǎn)位找出，按照實(shí)際情況，將股狀漏水明顯的點(diǎn)位作為中心來(lái)進(jìn)行引水孔布置，其數(shù)量為1-2個(gè)，孔徑在70mm以上[1]。將自制的封孔器安裝在引水孔內(nèi)部并做好加固處理，以此來(lái)達(dá)到明水集中效果。2.2散水治理以及鉆孔布置。按照巖溶實(shí)際的發(fā)育情況、實(shí)際注漿范圍、注漿段的實(shí)際長(zhǎng)度、含水層的實(shí)際分布狀況、單個(gè)注漿孔實(shí)際的作用范圍、鉆孔鉆進(jìn)實(shí)際要求以及隧道斷面的實(shí)際尺寸在進(jìn)行注漿鉆孔的合理布設(shè)。在對(duì)區(qū)域散水進(jìn)行治理的過(guò)程中，注漿鉆孔應(yīng)該通過(guò)深淺結(jié)合的方式布置成梅花形。本次施工主要分A和B兩個(gè)區(qū)域，從洞口位置朝著掌子面進(jìn)行施工。其中，A區(qū)域是K0+858~K0+868里程段，此處漏水情況比較嚴(yán)重，開挖和爆破都將對(duì)其造成嚴(yán)重影響，綜合考慮以上情況，將此處的鉆孔布設(shè)為長(zhǎng)短交錯(cuò)形式的梅花形；B區(qū)域是K0+838~K0+858里程段，與A區(qū)相比，這一區(qū)段的漏水情況比較輕，綜合考慮以上情況，將此處的鉆孔同樣布設(shè)為長(zhǎng)短交錯(cuò)的梅花形，但是鉆孔布設(shè)距離與A區(qū)不同，具體情況如表1所示。為了有效避免裂隙水在注漿過(guò)程中被引入到洞孔內(nèi)，在B區(qū)鉆孔施工中，將與洞口外延臨近的兩排組鉆孔深度分別增加1m。同時(shí)，為了讓爆破施工對(duì)注漿區(qū)域產(chǎn)生的影響得以有效降低，在與掌子面臨近的初期支護(hù)邊緣位置進(jìn)行了兩排斜孔布設(shè)，其深度依然按照3m和5m來(lái)交錯(cuò)布置，且每一個(gè)斜孔都和初期支護(hù)面之間保持10°的夾角[2]。2.3一次成孔和從上至下分段注漿。所謂一次成孔以及自上至下分段注漿，就是一次性將注漿孔鉆進(jìn)到規(guī)定的深度，然后通過(guò)鉆孔內(nèi)部的分離器設(shè)置來(lái)將注漿按照若干段進(jìn)行劃分，通過(guò)這種注漿方法，可有效避免反復(fù)注漿以及反復(fù)掃孔情況，實(shí)現(xiàn)注漿孔口密封效果的顯著提升，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)鉆孔縫補(bǔ)承壓能力的顯著提升。圖1是一次成孔以及分段注漿的施工流程示意圖。

3巖溶隧道注漿加固施工技術(shù)的應(yīng)用

煤礦是人類在開掘富含有煤炭的地質(zhì)層時(shí)所挖掘的合理空間，通常包括巷道、井峒和采掘面等等。煤是最主要的固體燃料，是可燃性有機(jī)巖的一種。它是由一定地質(zhì)年代生長(zhǎng)的繁茂植物，在適宜的地質(zhì)環(huán)境中，逐漸堆積成厚層，并埋沒在水底或泥沙中，經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)地質(zhì)年代的天然煤化作用而形成的。在世界上各地質(zhì)時(shí)期中，以石炭紀(jì)、二疊紀(jì)、侏羅紀(jì)和第三紀(jì)的地層中產(chǎn)煤最多，是重要的成煤時(shí)代。煤的含碳量一般為46～97%，呈褐色至黑色，具有暗淡至金屬光澤。根據(jù)煤化程度的不同，煤可分為泥炭、褐煤、煙煤和無(wú)煙煤四類。

煤炭在社會(huì)生活中的應(yīng)用面極為廣泛。隨著建筑材料的日益精細(xì)，耐磨性和抗壓性都在增加，以煤為原材料的燃料成本也在有規(guī)律地提高，這就要求在施工進(jìn)行過(guò)程中，對(duì)煤礦的原始性保護(hù)及二次使用需要更多注意，以提高保護(hù)技術(shù)。因此有必要采用注漿技術(shù)來(lái)減少煤礦在防止涌水情況出現(xiàn)后所造成的不必要的損失。

下面對(duì)注漿方案的選擇、材料的配比和注漿的工藝性來(lái)進(jìn)行分析。

一、主要注漿技術(shù)和細(xì)節(jié)分析

（一）注漿方案的選擇

注漿的正確選擇，直接關(guān)系到注漿工期、材料消耗、注漿效果和費(fèi)用等。因此選擇方案對(duì)于如何注漿、如何通過(guò)注漿達(dá)到其對(duì)煤礦的基本效果、煤礦的本身質(zhì)量的保護(hù)，就顯得比較重要了。以下我們?cè)趯I(yè)數(shù)據(jù)和實(shí)際操作情況下來(lái)看注漿技術(shù)在煤礦中的應(yīng)用。

前言：在房建工程中，組成樓房結(jié)構(gòu)的地下室、樁、柱、梁、板、墻體等出現(xiàn)裂縫；房屋門、窗滲漏，廚衛(wèi)間、茶水間、水池、變形縫、穿墻管、墻體面等滲漏是樓病害的“多發(fā)病、常見病”。這類樓房病害，不但嚴(yán)重影響人們的正常生活，甚至導(dǎo)致原設(shè)計(jì)功能的改變，造成極大浪費(fèi)；同時(shí)對(duì)人們財(cái)產(chǎn)、生命帶來(lái)嚴(yán)重危害。筆者根據(jù)多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，著重從注漿技術(shù)方面論述處理這類病害，以期望深入探討處理這類病害的方法，提高樓房的使用功能，延長(zhǎng)樓房的使用壽命。1、樓房病害的主要特征1．1樓房的病害主要分兩大類：1．1．1砼結(jié)構(gòu)病害：主要為受力結(jié)構(gòu)部分，如地下基樁基礎(chǔ)、柱、剪力墻、梁、板此部分的處理應(yīng)從固結(jié)補(bǔ)強(qiáng)入手。1．1．2樓房墻體滲漏、變形縫、施工縫滲漏，女兒墻、排水管口穿墻孔滲漏、門、窗滲漏，預(yù)埋件部位滲漏，此類病害可采用固結(jié)止水或防水方法處理。2、注漿技術(shù)對(duì)樓房病害的適應(yīng)性對(duì)于已建成的樓房出現(xiàn)上述病害，尤其是已裝修的房屋處理，原則應(yīng)以最低限度不影響原砼結(jié)構(gòu)和已裝修的飾面為基礎(chǔ)，采用注漿的方法能滿足以上的原則。做到施工影響范圍小，加固影響范圍大，可達(dá)到“一注見效，長(zhǎng)久保安”的目的。注漿方法處理是在壓力的作用下，將流動(dòng)性的“粘結(jié)劑”壓入被加固體中，具有粘結(jié)效果好，封密性好。如壓入的是環(huán)氧材料對(duì)鋼筋還具有一定的抗銹蝕性的保護(hù)功能，粘結(jié)強(qiáng)度往往大于砼自身的拉、剪應(yīng)力。注漿方法尤其適用于受周邊施工環(huán)境的限制無(wú)法采用常規(guī)方法施工的部位，具有操作簡(jiǎn)單，快捷的特點(diǎn)。如文物建筑的彩描、雕刻花梁，無(wú)法替換的琉璃瓦面等裂縫的補(bǔ)強(qiáng)加固處理；受周邊設(shè)施限制，無(wú)法拆除變動(dòng)的部位。在防水方面，由于注漿是把漿液注入到砼內(nèi)縫中，使其充填密實(shí)粘結(jié)，因此在提高砼防水性方面較優(yōu)于“穿衣”性的防水效果。對(duì)出現(xiàn)蜂窩、老化、蝕變性的砼，采用注漿方法是最為理想的方法，能使強(qiáng)度下降的砼得到固結(jié)改性，提高強(qiáng)度，延長(zhǎng)使用壽命。3、注漿材料的選擇原則3．1材料綜合力學(xué)性能好、強(qiáng)度高、耐老化、粘結(jié)力強(qiáng)、充填性好。3．2材料具有良好的滲透性和親潤(rùn)性，可以灌入微細(xì)的縫隙中，對(duì)潮濕裂縫具有良好的親水性和擴(kuò)散性、粘結(jié)性能好。3．3工藝簡(jiǎn)單、易操作、施工方便。3．4材料環(huán)保、固結(jié)體無(wú)毒性污染、耐老化。3．5材料價(jià)格適中。當(dāng)然,也可能同一個(gè)業(yè)主同時(shí)屬于幾類不同類型的業(yè)主，這時(shí)可以根據(jù)具體情況進(jìn)行分析。為了幫助工程監(jiān)督、檢測(cè)從業(yè)人員不斷提高專業(yè)技術(shù)水平，4、注漿技術(shù)對(duì)樓房工程病害的常規(guī)處理方法樓房病害影響的因素很多，應(yīng)從設(shè)計(jì)—施工—管理—選材—使用過(guò)程分析，特別目前建房設(shè)計(jì)理念。施工技術(shù)的飛躍發(fā)展，新材料的不斷涌現(xiàn)，如何正確認(rèn)識(shí)和運(yùn)用這些新技術(shù)、新材料是控制和減少病害的重要措施。4．1對(duì)于結(jié)構(gòu)受力部位采用注漿加固技術(shù)處理方法4．1．1從設(shè)計(jì)—施工—管理—使用過(guò)程做好病害成因分析。4．1．2根據(jù)病害部位設(shè)計(jì)布孔孔位，孔距適宜控制在30－40cm內(nèi)，孔徑在0．8－1．2mm，孔深根據(jù)病害部位而定。4．1．3干縫面可在距縫兩側(cè)3－5cm處，涂環(huán)氧膠封閉縫口，以免注漿時(shí)漿液從敞開的縫口竄出。濕縫采用沿縫開槽，槽口寬×深宜控制在2－3cm×2－3cm內(nèi)，以免擴(kuò)大縫口。清孔清槽后，壓上早強(qiáng)水泥封槽、埋管。4．1．4干縫可注入低粘度的環(huán)氧樹脂類材料，固化時(shí)間應(yīng)控制在12－16小時(shí)，目的是讓注漿材料能充分充填到縫隙內(nèi)，起到縫面及周邊微細(xì)縫隙的全面積粘結(jié)作用。濕縫應(yīng)選用對(duì)水具有親和性和排水性的環(huán)氧材料，在注漿過(guò)程中克服被粘物表面的水膜與被粘物有效的粘結(jié)，從而達(dá)到固結(jié)補(bǔ)強(qiáng)的目的。在此筆者提請(qǐng)注意：注漿過(guò)程漿液僅對(duì)縫面開始部分起堵塞作用，而不是全面粘結(jié)，注漿應(yīng)視為失效。為此應(yīng)進(jìn)行同孔多次重復(fù)施灌，直至在設(shè)定的壓力下孔口注漿飽滿，并達(dá)到一定的注入量為準(zhǔn)。注漿壓力宜控制在0．5～0．8Mpa嚴(yán)防高壓對(duì)砼造成擴(kuò)縫劈裂帶來(lái)新的破壞。4．2磚墻體及窗、門注漿處理通常這類病害處理，如墻體滲漏則鏟除批蕩層，做一道防水層或防水砂漿。但作為連通的墻體將會(huì)出現(xiàn)這邊治理那邊滲漏的局面。同樣窗臺(tái)漏水往往是在“認(rèn)為”漏水的部位涂上一道封閉膠就可以解決問(wèn)題。殊不知，窗、門—窗、門框—墻體是一個(gè)整體。當(dāng)窗、門及其框不封閉，雨水沿框的固定螺絲孔、框的拼縫滲流到空心的窗、門框內(nèi)，再向墻體滲漏；墻體的滲漏的另一原因是外墻的飾面材料不能起到封閉作用，以飾面磚建筑物出現(xiàn)的滲漏為多。采用“穿衣”防水的辦法只能治標(biāo)不治本，當(dāng)材料老化滲漏又再出現(xiàn)，同時(shí)水被封閉在空心墻內(nèi)（或灰砂磚體內(nèi)），這些只能通過(guò)內(nèi)墻蒸發(fā)，使墻體發(fā)霉，并導(dǎo)致白蟻生成，造成暗埋電線管路的損壞。采用注漿的辦法是在窗的框周布孔，重點(diǎn)在框的底部注漿，材料以水泥漿為主。在水泥注漿結(jié)束后，再進(jìn)行環(huán)氧封閉處理，其作用是控制水泥注漿后產(chǎn)生的干縮。墻體的滲漏應(yīng)先將滲漏的批蕩層（室內(nèi)）鏟除，找出滲漏面，采用墻面布孔注漿。注漿材料為水泥漿，改善空心磚的密實(shí)度，提高阻擋外墻雨水滲透的能力，可取得理想效果。注漿壓力以0．1～0．3Mpa為宜壓力過(guò)高極易造成外墻飾面磚的剝落。4．3用磚墻砌墻的廚、衛(wèi)間的注漿處理廚房、衛(wèi)生間是用水的集中地方，一般都采用不同方式進(jìn)行內(nèi)防水處理。但在使用的過(guò)程中通常出現(xiàn)滲漏，主要是防水層失效，廚房、衛(wèi)生間的用水沿磚和磚縫灰砂的毛細(xì)作用滲透至墻面冒汗、發(fā)潮。處理的方法是通過(guò)環(huán)氧注漿切斷滲水通道，控制水沿毛細(xì)孔擴(kuò)散。即在砼地板與磚墻的磚縫開一小槽，沿磚縫布孔，孔距在20－30cm為宜，采用環(huán)氧砂漿嵌槽，埋管注入環(huán)氧漿，重復(fù)注漿至充填飽滿。處理方法簡(jiǎn)單有效，如條件限制可在廚、衛(wèi)間施工。即在瓷片的連接位上鉆孔、埋管、注漿后，采用同色水泥進(jìn)行孔位表面修飾即可，省去鏟除批蕩層、涂防水膠、重新批蕩的工序，節(jié)省費(fèi)用，縮短工時(shí)，效果明顯。4．4女兒墻病害的處理砼女兒墻與樓板的接縫可視為施工縫。由于樓板受周邊結(jié)構(gòu)約束，受溫度影響，熱脹冷縮的線膨脹倍率與女兒墻是不一致。當(dāng)女兒墻縱向變形膨脹系數(shù)a＝5×10－6時(shí)，樓板變形膨脹僅為女兒墻的一半，采用常規(guī)的材料處理很難滿足這一伸縮變化要求，因此女兒墻的滲漏是樓房病害的通病之一。處理的方法：除考慮樓板設(shè)置相應(yīng)的變形縫外，在女兒墻與樓板接觸部位進(jìn)行鉆孔、埋管注漿，注漿材料應(yīng)選用拉、剪強(qiáng)度好，粘結(jié)力強(qiáng)的材料。5、注漿技術(shù)應(yīng)用于樓房病害的結(jié)果與討論樓房病害的處理應(yīng)全面綜合地分析原因后才可制定治理方案。通常樓房病害的出現(xiàn)在樓房使用后，常規(guī)處理方法對(duì)已裝飾的樓房結(jié)構(gòu)有較大的影響。往往清鑿量大，影響房屋的使用時(shí)間長(zhǎng)，常常因清鑿過(guò)程的振動(dòng)，使樓房各部位的接縫松動(dòng)，導(dǎo)致隱蔽性滲漏的病害增加。同時(shí)由于材料的不適宜性，導(dǎo)致病害反復(fù)處理，病害面擴(kuò)大，增加處理費(fèi)用和延長(zhǎng)施工周期。因此注漿技術(shù)在樓房病害的處理方面具有其它方法不可比擬的優(yōu)點(diǎn)。注漿技術(shù)處理樓房病害特點(diǎn)及要求：1注漿工藝簡(jiǎn)單、設(shè)備輕巧、易操作，對(duì)復(fù)雜環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng)。2注漿施工范圍影響小，處理擴(kuò)散范圍大，加固效果明顯。3由于注漿是從砼結(jié)構(gòu)內(nèi)部處理病害，具有改善砼內(nèi)部的密實(shí)性和強(qiáng)度，達(dá)到粘結(jié)補(bǔ)強(qiáng)的效果。4?wèi)?yīng)用于砼的注漿補(bǔ)強(qiáng)材料，一般都應(yīng)具有良好的綜合力學(xué)性能，粘結(jié)性能好，材料耐老化，無(wú)污染。5在施工過(guò)程和施工后，應(yīng)用于砼注漿補(bǔ)強(qiáng)的材料具有一定的環(huán)保性。6在采用注漿技術(shù)處理樓房病害時(shí)，應(yīng)嚴(yán)把注漿材料關(guān)，嚴(yán)禁使用偽、劣、假冒產(chǎn)品。清楚了解產(chǎn)品的特性，方可用于注漿過(guò)程中，將不合格的產(chǎn)品用于縫隙的施灌中，對(duì)后處理增加很大的難度。因此選擇正確的材料在注漿處理工程中十分重要。7在注漿過(guò)程中，必須嚴(yán)格控制注漿壓力：磚墻體、樓房、門、窗框、穿墻管孔注漿壓力應(yīng)控制在0．1～0．3mpa以內(nèi)。梁、樁和地下室砼的注漿壓力應(yīng)控制在0．5～0．8mpa內(nèi)，以免壓力過(guò)大，適得其反造成不必要的破壞和損失。8在注漿過(guò)程中必須注意環(huán)境保護(hù)和個(gè)人安全保護(hù)，加強(qiáng)防火安全管理。如選用具有一定的耐壓注漿設(shè)備、配件，避免爆管造成財(cái)產(chǎn)損失和人身傷害。

1工程概況

瑞杭高速胭脂板隧道左線進(jìn)口ZK88+720～ZK88+740段地表為沖溝，雨季地表水豐富，旱季土體中含水量豐富，隧道在此處埋深淺，約在6～8m，沖溝內(nèi)為沖積物，成分雜亂，穩(wěn)定性差，暗洞施工易造成“冒頂”;同時(shí)山體橫向高差較大，形成隧道左線偏壓段。胭脂板隧道進(jìn)口右線YK88+810～YK88+840段同樣為超淺埋地段，埋深5～10m，地質(zhì)條件為全風(fēng)化花崗巖，在該段施工易引起坍塌?；诖朔N情況，采用對(duì)左線進(jìn)口ZK88+720～ZK88+740段、右線YK88+810～YK88+840超淺埋段進(jìn)行地表注漿加固處理。

2地表注漿施工方案

2．1地表注漿錨桿作用機(jī)理

地表錨桿一般采用全長(zhǎng)砂漿錨桿，錨桿與砂漿共同組成錨固體，即它的錨固作用是通過(guò)錨桿與砂漿之間、砂漿與巖土體之間的摩擦阻力來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這可以從加固時(shí)的施工過(guò)程和施工完成后錨桿與砂漿共同發(fā)揮作用兩個(gè)階段來(lái)認(rèn)識(shí)。其中前者的主要功能在于提高巖土體的整體強(qiáng)度和剛度(C、φ值)，后者的主要功能則在于增強(qiáng)巖土體的摩擦阻力τ和抑制巖土體的沉陷滑移，進(jìn)而達(dá)到減少山體壓力的效果。在往錨桿孔中灌注砂漿時(shí)，由于灌漿壓力，會(huì)使部分漿液以一定的擴(kuò)散半徑r順著巖土體的裂隙或孔隙滲透擴(kuò)散，當(dāng)錨桿孔間距布置合理時(shí)，會(huì)使各孔的注漿擴(kuò)散范圍相互搭接，形成網(wǎng)狀膠質(zhì)結(jié)構(gòu)體，從而提高巖土體的強(qiáng)度和剛度，使巖土體的Rb、C、φ值有明顯提高。由此也可以認(rèn)為，為保證較為理想的加固效果，錨桿的布置間距Sr應(yīng)保證在注漿擴(kuò)散半徑范圍的兩倍之內(nèi)。在隧道開挖過(guò)程中，錨桿通過(guò)砂漿對(duì)它的握裹力，以及砂漿與周圍孔壁的粘結(jié)力，使錨桿產(chǎn)生串掛固結(jié)作用，形成一個(gè)以錨桿為中心的加固區(qū)，使得錨桿周圍巖土內(nèi)的抗剪強(qiáng) 度大為提高;另一方面，由于錨桿的彈性模量遠(yuǎn)比巖土體高，因而錨固體還可以約束巖土體內(nèi)由于剪切引起的剪漲作用，從而使巖土體與錨固體之間的摩阻力提高。正是由地表錨桿群組成的這種整體串掛固結(jié)效應(yīng)，才有效地抑制和阻礙了地層的下沉滑移作用，使地層整體性和穩(wěn)定性得到加強(qiáng)。

2．2地表注漿施工工藝

摘要：介紹復(fù)合注漿法的概念和特點(diǎn),闡述了該法加固樁基的施工工藝、施工參數(shù)、漿液材料以及加固后的效果檢驗(yàn)方法,并結(jié)合工程實(shí)例驗(yàn)證了該法的經(jīng)濟(jì)可行性。

關(guān)鍵詞：復(fù)合注漿法樁基加固

1復(fù)合注漿法的概念及其特點(diǎn)隨著我國(guó)基本建設(shè)事業(yè)的不斷發(fā)展,樁基礎(chǔ)在建筑工程中得到了廣泛的應(yīng)用。但由于受勘察布孔的局限性影響,或施工方法的不當(dāng),許多樁基的承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)的要求需要加固處理。同時(shí),我國(guó)大量的既有建筑物樁基出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題需要進(jìn)行加固。單一的注漿技術(shù)因其固有的缺陷,已滿足不了各種復(fù)雜條件下的工程需要。如何有效的提高該類樁的承載力是擺在我們工程技術(shù)人員面前的一個(gè)難題。復(fù)合注漿法是將靜壓注漿法和高壓旋噴注漿法進(jìn)行時(shí)序結(jié)合發(fā)揮兩種注漿技術(shù)優(yōu)勢(shì)的一種新型注漿技術(shù)。實(shí)際工程中是先采用高壓旋噴注漿成樁柱體,再采用靜壓注漿增強(qiáng)旋噴效果,擴(kuò)散加固漿液,防止固結(jié)收縮,消除注漿盲區(qū)。將復(fù)合注漿方法應(yīng)用在樁基礎(chǔ)加固中,能充分發(fā)揮靜壓注漿法和高壓旋噴注漿法的優(yōu)點(diǎn),克服其缺點(diǎn),適用地層范圍廣、加固效果好,保證了加固的成功率和安全性。

復(fù)合注漿法的特點(diǎn)如下:

(1)復(fù)合注漿法適用地層范圍廣,既適用于加固滲透性大的砂卵石層,又可適用于滲透性較差的粘土、粉土和粉細(xì)砂層及淤泥等軟弱土層,還可以用來(lái)加固巖溶地層的地下溶洞。

(2)復(fù)合注漿法漿液擴(kuò)散范圍大,不僅對(duì)高壓噴射流噴射破壞土體的極限范圍之內(nèi)土體進(jìn)行轉(zhuǎn)換加固,而且對(duì)噴射破壞土體的極限范圍之外的土體以充填、滲透、擠密和劈裂等方式進(jìn)行注漿加固,在成樁的同時(shí)對(duì)地基土有灌漿加固作用。

斜井下穿露天礦內(nèi)排土場(chǎng)是礦井露天轉(zhuǎn)井工過(guò)程中比較常見的一種典型的復(fù)雜工程地質(zhì)條件下的斜井設(shè)計(jì)及施工工程案例。由于露天礦內(nèi)排土場(chǎng)回填土相對(duì)于原始圍巖整體性及穩(wěn)定性均較差，自身強(qiáng)度低，且應(yīng)力平衡很容易因外界因素的影響而受到破壞。因此，當(dāng)斜井井筒下穿內(nèi)排土場(chǎng)時(shí)，井筒開挖會(huì)破壞原有的應(yīng)力平衡，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，垂直壓力增大，進(jìn)而使井筒周邊圍巖壓力增加，井筒施工難度變大，成巷困難。另外，當(dāng)原有應(yīng)力平衡被破壞后，井筒頂板受上部?jī)?nèi)排土場(chǎng)壓力作用，呈緩慢下沉的狀態(tài)，因此，井筒支護(hù)難度較大，若支護(hù)強(qiáng)度不夠，則后期很容易因頂板壓力的緩慢作用而導(dǎo)致井筒結(jié)構(gòu)的變形破壞。目前國(guó)內(nèi)針對(duì)此種情況一般主要采用的處理方法有明槽開挖法［1］、凍結(jié)井法［2］、地面注漿加固法以及掘進(jìn)工作面迎頭注漿加固法等。其中明槽開挖法、凍結(jié)井法及地面注漿加固法均為傳統(tǒng)的較為粗放型的治理方法，雖然可以達(dá)到解決問(wèn)題的目的，但均不同程度的存在工程局限性大、精準(zhǔn)度差、工程量大、材料消耗量大、施工周期長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)效益低等諸多缺點(diǎn)。而掘進(jìn)工作面迎頭注漿加固法雖然相對(duì)其他幾種方法較為精細(xì)，可以大幅減小工程量及材料消耗量，但由于迎頭注漿加固控制距離有限，且注漿及固結(jié)周期均為間歇性的，對(duì)施工效率和進(jìn)度影響較大，施工周期較長(zhǎng)。而本次探討的導(dǎo)硐法注漿加固及長(zhǎng)管棚法超前支護(hù)綜合治理措施及施工工藝正好可以彌補(bǔ)上述幾種方法的缺點(diǎn)，從問(wèn)題的根源進(jìn)行治理，治理精度高。且由于其解決問(wèn)題的切入點(diǎn)距離病灶近，注漿加固范圍小，所以，從精準(zhǔn)度、工程量、材料消耗量、施工周期、經(jīng)濟(jì)效益等各方面均優(yōu)于傳統(tǒng)方案。另外，導(dǎo)硐法注漿加固及長(zhǎng)管棚法超前支護(hù)綜合治理措施實(shí)際上針對(duì)井筒下穿露天礦內(nèi)排土場(chǎng)采取了多層復(fù)合支護(hù)措施，并結(jié)合超前支護(hù)的方法，提高了井筒施工的安全性。且該方法施工更為靈活，可在井筒施工時(shí)，根據(jù)井下實(shí)際揭露井筒周邊圍巖的壓力情況，適當(dāng)調(diào)整復(fù)合支護(hù)措施的組合方式，比如當(dāng)井筒施工受上部壓力影響較小時(shí)，根據(jù)實(shí)際需求，可采取環(huán)形注漿加固配合U型鋼進(jìn)行支護(hù)，也可采取長(zhǎng)管棚超前支護(hù)配合U型鋼進(jìn)行支護(hù)。

1工程地質(zhì)概況

江木圖南井原設(shè)計(jì)為露天開采，主采3－2煤層，目前露天開采區(qū)域已全部回采完畢并已回填，擬轉(zhuǎn)入井工開采下部的4－1煤層，井工開采采用三斜井開拓，三條斜井均位于井田西北角，井下在井田西部邊界沿南北向布置三條大巷回采4－1煤層。其中，副斜井傾角5􀆰5°，斜長(zhǎng)313m，大部分位于露采坑內(nèi)排土場(chǎng)下部，井筒受內(nèi)排土場(chǎng)影響較大；主斜井傾角15°，斜長(zhǎng)158m，井筒僅底部少量位于露采坑內(nèi)排土場(chǎng)下方，且主要在內(nèi)排土場(chǎng)斜坡底部，受內(nèi)排土場(chǎng)影響較?。换仫L(fēng)斜井傾角20°，斜長(zhǎng)88m，初期全部位于內(nèi)排土場(chǎng)外部，不受其影響。副斜井井筒與露天采區(qū)內(nèi)排土場(chǎng)位置關(guān)系如圖1所示。圖1副斜井井筒與露天采區(qū)內(nèi)排土場(chǎng)位置關(guān)系示意圖三條井筒中，副斜井受內(nèi)排土場(chǎng)的影響最大。從圖1（b）中可以看出，副斜井與其上部的內(nèi)排土場(chǎng)底部法線最小距離僅6􀆰3m，井筒在此處受上部?jī)?nèi)排土場(chǎng)的影響最大。由于該礦井位于鄂爾多斯沙漠地區(qū)，露天礦內(nèi)排土場(chǎng)回填材料主要為剝離的松散層破碎巖石及沙子的混合物，回填材料具有粘結(jié)性差，易變形松動(dòng)的特性。加之，該處本身距離地表較近，露天坑底部與井筒之間僅存的部分原始圍巖巖性差，強(qiáng)度小，井筒施工時(shí)，緊靠該部分圍巖自身強(qiáng)度無(wú)法抵抗上部回填區(qū)域的壓力，因此，導(dǎo)致井筒在該處附近施工時(shí)，難度大，成巷困難，井筒如何安全穿過(guò)該處區(qū)域且能夠保證井筒在后期使用過(guò)程中不產(chǎn)生結(jié)構(gòu)變形成為設(shè)計(jì)及施工的難點(diǎn)。

2導(dǎo)硐法注漿加固及長(zhǎng)管棚法超前支護(hù)技術(shù)

導(dǎo)硐法注漿加固及長(zhǎng)管棚法超前支護(hù)技術(shù)是將復(fù)合支護(hù)理論與超前支護(hù)相結(jié)合，通過(guò)多種支護(hù)方式組合的形式來(lái)完成井筒下穿露天礦內(nèi)排土場(chǎng)等復(fù)雜工程地質(zhì)條件區(qū)域。該方法具有工程量及材料消耗量小，施工周期短且精度高，工作效率及經(jīng)濟(jì)效益高等諸多優(yōu)點(diǎn)。2􀆰.1導(dǎo)硐施工及環(huán)向注漿加固技術(shù)。當(dāng)井筒施工至受內(nèi)排土場(chǎng)影響較大的區(qū)域下方時(shí)，首先采用小斷面導(dǎo)硐［3］穿過(guò)該區(qū)域，導(dǎo)硐斷面凈寬2􀆰4m，凈高2􀆰7m，采用36U型鋼支護(hù)。由于導(dǎo)硐43斷面相對(duì)較小，小斷面開挖時(shí)，對(duì)周邊圍巖影響范圍小，其受上部?jī)?nèi)排土場(chǎng)及周邊圍巖的壓力也相對(duì)較小，巷道抵御周邊來(lái)壓的能力較強(qiáng)，巷道施工及支護(hù)難度較小。當(dāng)導(dǎo)硐施工完成后，利用導(dǎo)硐向井筒周邊區(qū)域的圍巖及內(nèi)排土場(chǎng)進(jìn)行環(huán)狀注漿加固［4，5］，注漿加固區(qū)為井筒拱墻向外6m范圍，底板向下2m范圍。井筒導(dǎo)硐施工及注漿加固區(qū)域如圖2所示。待注漿加固完成后，井筒周邊即可形成一個(gè)強(qiáng)度更大的環(huán)狀再生加固層，該加固層可靠自身強(qiáng)度來(lái)抵御部分來(lái)自周邊圍巖及上部?jī)?nèi)排土場(chǎng)的壓力，實(shí)現(xiàn)對(duì)井筒的第一層保護(hù)。2.􀆰2長(zhǎng)管棚法超前支護(hù)技術(shù)。待井筒周邊的環(huán)形注漿加固層形成后，即可利用導(dǎo)硐對(duì)該區(qū)域的井筒進(jìn)行擴(kuò)刷，但在井筒擴(kuò)刷之前，為了防止井筒擴(kuò)刷后，由于斷面變大而引起對(duì)周邊圍巖應(yīng)力平衡影響范圍加大，從而導(dǎo)致巷道周邊壓力增大，尤其是為了抵御上部?jī)?nèi)排土場(chǎng)向下的壓力對(duì)注漿加固層的破壞，需首先從已施工好的不受上部?jī)?nèi)排土場(chǎng)影響的井筒部分，沿井筒拱部向?qū)ы仙戏剑淳补安课恢檬┕らL(zhǎng)管棚［6］，管棚長(zhǎng)27m，采用節(jié)長(zhǎng)6m和3m，直徑108mm，壁厚6mm的熱軋無(wú)縫鋼管交替使用。管棚間距0􀆰5m。管棚尾部預(yù)留3m，固定在U型支架上。為增加管棚強(qiáng)度，需對(duì)管棚鋼管進(jìn)行注漿處理［7］，漿液采用水泥漿液，水灰比1∶1。待管棚架設(shè)完成后，即可對(duì)井筒進(jìn)行擴(kuò)刷施工，每一階段施工管棚長(zhǎng)度27m，管棚尾部固定U型鋼支架3m，頭部預(yù)留巖層內(nèi)3m，井筒有效擴(kuò)刷長(zhǎng)度21m。長(zhǎng)管棚超前支護(hù)措施，既可以起到加強(qiáng)支護(hù)的作用，又可以在井筒擴(kuò)刷施工時(shí)起到超前支護(hù)的作用，井筒施工在管棚的掩護(hù)下進(jìn)行，大大提高了工作面的安全性。2􀆰.3“36U型鋼＋鋼筋網(wǎng)＋噴射混凝土”永久支護(hù)。待一個(gè)循環(huán)的長(zhǎng)管棚超前支護(hù)措施完成后，即可進(jìn)行井筒擴(kuò)刷，井筒擴(kuò)刷時(shí)，應(yīng)采用光面爆破、短段掘支的方法向前推進(jìn)，每爆破一個(gè)循環(huán)，應(yīng)盡快采用“36U型鋼＋鋼筋網(wǎng)”進(jìn)行支護(hù)，36U型鋼間距600mm，支護(hù)完成后，采用4mm鋼絲將36U型鋼與108mm鋼管棚進(jìn)行綁扎加固，待綁扎完成后，再進(jìn)行永久噴漿處理。至此，井筒下穿露天礦內(nèi)排土場(chǎng)綜合治理措施施工工序全部完成。

3結(jié)語(yǔ)

1工程概況

深圳地鐵16號(hào)線某車站站位于龍崗區(qū)。車站為地下一層兩跨或多跨（局部范圍地下二層）結(jié)構(gòu)，側(cè)式站臺(tái)，車站南端設(shè)置龍城公園停車場(chǎng)出入線。路道路規(guī)劃紅線寬65m，現(xiàn)狀道路寬60m，雙向6車道+2條非機(jī)動(dòng)車道?，F(xiàn)狀黃閣路為南北方向的城市干道，車流量較大，交通較繁忙。擬建站點(diǎn)屬于沖洪積平原地貌單元（龍崗河流域），場(chǎng)地地層巖性復(fù)雜，覆蓋層主要為全新統(tǒng)人工填土層、第四系上更新統(tǒng)沖洪積層、殘積層，下伏基巖為石炭系下統(tǒng)石蹬子組灰?guī)r。根據(jù)勘察提供資料揭露，其巖溶為覆蓋型巖溶，發(fā)育類型主要為溶洞和溶隙。巖溶專項(xiàng)和詳勘鉆探過(guò)程中，56個(gè)可溶巖勘探孔有30個(gè)揭露到溶洞，見洞隙率53.37%，線巖溶率2.02%～50.17%，總線巖溶率8.9%。依據(jù)有關(guān)規(guī)范，本站巖溶發(fā)率等級(jí)為強(qiáng)發(fā)育。

2注漿法適用條件及作用

注漿法適用于隱伏溶（土）洞、埋藏較深溶洞等、溶隙的處理和有水巖溶治理。注漿法廣泛用于地鐵建設(shè)施工中。對(duì)巖溶區(qū)進(jìn)行注漿處理可起到以下作用：①當(dāng)注漿孔的間距較密時(shí)，密布的注漿孔在施工過(guò)程中可以揭露未發(fā)現(xiàn)的溶（土）洞，達(dá)到消除隱患的目的；②注漿可以充填洞穴，防止土洞塌陷，同時(shí)漿液擴(kuò)散滲透，也可擊破消除相鄰（隱伏）土洞，達(dá)到（預(yù)）處理或降低塌陷的目的；③注漿漿液進(jìn)入巖土界面可固結(jié)土體或破碎帶，阻隔地下水與土洞的水力聯(lián)系，從而阻止或延緩?fù)炼吹陌l(fā)生和發(fā)展；④基底以下，巖面以上為砂層的情況，采用固結(jié)注漿，使其形成固結(jié)體并具有一定強(qiáng)度和抗?jié)B性能，可有效阻止由于下部溶洞發(fā)展帶來(lái)上部砂層的塌陷；⑤注漿可以提高土體的密度，增強(qiáng)土體強(qiáng)度與穩(wěn)定性；當(dāng)巖溶頂板破碎、較薄或不穩(wěn)定時(shí)，對(duì)巖溶注漿可封堵巖溶裂隙、充填洞穴、固化破碎帶，提高溶洞的整體性和穩(wěn)定性，從而提高巖溶地基承載和抵抗變形能力；⑥注漿可增強(qiáng)抗管涌（潛蝕）能力，防止或減弱地下巖溶水引起的涌泥、突水，保證施工與周邊建筑安全。

3注漿材料選取、配比及注漿孔布置原則及相關(guān)參數(shù)

注漿材料的選擇主要取決于溶洞溶隙的大小、填充情況、是否有水等因素，同時(shí)要結(jié)合可靠性、經(jīng)濟(jì)性和耐久性。主要注漿材料有：純水泥漿液，雙液漿，化學(xué)漿液等。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工需要，選取一種作為填充、注漿用料或同時(shí)配合使用幾種注漿材料。