（中國建筑第七工程局有限公司，河南鄭州 450000）

1 工程概況

某區(qū)間隧道管線設(shè)計(jì)中存在燃?xì)夤芫€，對(duì)比設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)管線調(diào)查，存在一根距離隧道拱頂2.26 m、管線尺寸為D400 mm的燃?xì)怃摴?，燃?xì)夤芫€走向?yàn)樾苯潜卷?xiàng)目隧道右線。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙?zhí)峁┑娜細(xì)饩€信息，通過物探測(cè)定燃?xì)饩€橫跨區(qū)間里程為右DK16+287。

目前，右線掌子面里程為DK15+645，距離燃?xì)饩€642 m（小里程方向）；施工范圍內(nèi)燃?xì)饩€最大埋深7.98 m（右線），隧道最大埋深10.24 m（右線），燃?xì)饩€位于右線拱頂位置為約2.26 m處。燃?xì)饩€位于黏質(zhì)粉土層，隧道右線軌面線以上為黏土層，軌面線以下為堅(jiān)硬石灰?guī)r層。

根據(jù)地質(zhì)掃描結(jié)果顯示，右線掌子面前方100 m范圍內(nèi)存在較多空洞，造成爆破施工時(shí)多次出現(xiàn)地表及管線沉降預(yù)警，繼續(xù)施工存在安全隱患。為保證下穿燃?xì)饩€施工安全，按期完成土建施工任務(wù)，應(yīng)對(duì)隧道下穿此燃?xì)夤芫€采取加固措施，加固措施采用雙液漿。

燃?xì)夤芫€周邊主要為黏土，厚度較大，土體中孤石及風(fēng)化殘留體普遍發(fā)育，軟弱不均，土體結(jié)構(gòu)性強(qiáng)，易受擾動(dòng)破壞。為探明燃?xì)饩€具體實(shí)際位置，采用超前探測(cè)儀器進(jìn)行路面探測(cè)，探測(cè)反射波效果較好，可探明具體位置及深度。

2 總體方案

（1）燃?xì)夤芫€加固范圍：線右DK15+721～DK15+740。

（2）加固措施：以往的鋼筋格柵間距為0.8 m，現(xiàn)調(diào)整為0.5 m；隧道拱采用超長小導(dǎo)管間距3.5 m，調(diào)整為2 m；在拱部外側(cè)160°范圍內(nèi)增加打入一排小導(dǎo)管，導(dǎo)管長度為2.5 m，仰角為25°，縱向間距為100 cm，環(huán)向間距為30 cm。

（3）加密布設(shè)洞內(nèi)拱頂沉降觀測(cè)點(diǎn)：設(shè)置洞外路面沉降觀測(cè)點(diǎn)，每5 m設(shè)置一道，隧道內(nèi)兩側(cè)收斂點(diǎn)增加一倍，若管線沉降達(dá)到橙色預(yù)警，應(yīng)在隧道拱頂補(bǔ)充打入2 m×2 m注漿管，進(jìn)行補(bǔ)充注漿。

（4）注漿漿液：采用水泥水玻璃雙液漿進(jìn)行注漿。

3 注漿設(shè)計(jì)及施工

3.1 注漿原材料

注漿水泥采用普通硅酸鹽水泥P.O42.5，經(jīng)檢測(cè)已合格；水玻璃濃度為35波美度，采用自來水供水；根據(jù)實(shí)際情況確定添加劑，并準(zhǔn)備到位；準(zhǔn)備波紋管、止?jié){栓塞、配套止水閥、堵漏劑等施工材料。

3.2 注漿設(shè)計(jì)參數(shù)

（1）漿液：注漿所用材料為雙液漿（水泥-水玻璃），水泥采用42.5的普通硅酸鹽水泥，水玻璃濃度為35波美度，水灰質(zhì)量比為1∶1，水玻璃摻量體積比為40%。

（2）注漿孔：開孔直徑為50 mm，深度L=3.0 m。

（3）孔位布置：0.8 m×0.8 m（環(huán)×縱），梅花形布置。

（4）孔口套管：孔口套管采用Φ42無縫鋼管，長度3 m，管尾安裝止水閥門。

（5）注漿壓力：0.3～0.5 MPa。

（6）擴(kuò)散半徑：1 m。

（7）注漿段長度：3 m。

（8）漿液凝結(jié)時(shí)間：80～120 s。

3.3 注漿工藝流程

施工順序：現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備→隧道清渣及引流→布孔及套管安裝→注漿。

（1）現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備：現(xiàn)場(chǎng)施工水泥直接運(yùn)輸?shù)剿淼雷{掌子面附近，再進(jìn)行水泥漿制作。為減少材料運(yùn)輸量、提升施工進(jìn)度，在豎井口設(shè)置一個(gè)存放箱用以存放施工用水玻璃，施工時(shí)通過鋪設(shè)臨時(shí)管道將水玻璃輸送至注漿機(jī)內(nèi)，以滿足注漿作業(yè)需要的水玻璃施工準(zhǔn)備。

每次開鉆前，應(yīng)確認(rèn)拱部上方及前方的巖層地質(zhì)情況，確認(rèn)后開挖進(jìn)尺。在拱頂部超前探孔每次不少于2個(gè)位置，角度向上且不小于45°，探孔長度4.0 m。超前探孔打設(shè)時(shí)，比較鉆桿的前進(jìn)速度，鉆爆工作人員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)感知巖石的軟硬程度。如遇空洞，應(yīng)按照?qǐng)D紙要求施工，嚴(yán)格控制施工進(jìn)尺，上臺(tái)階開挖每循環(huán)進(jìn)尺為一榀，及時(shí)對(duì)超前小導(dǎo)管及鎖腳錨管進(jìn)行注漿，初支完成后應(yīng)及時(shí)注漿，保證初支后密實(shí)，注漿位置距開挖工作面5 m。

（2）隧道清渣及引流：在施工前應(yīng)先將隧道出水部位積水排出，并將垃圾、浮渣、淤泥清理干凈。

完成清渣后，在出水點(diǎn)位置打設(shè)1 mΦ50孔，安裝Φ42無縫鋼管作為引流管，引流管口安裝止水閥門、排水軟管，將水引流至注漿范圍外，引流管管壁與注漿孔前縫隙使用堵漏粉封堵嚴(yán)密。

（3）布孔及套管安裝：根據(jù)出水點(diǎn)位置進(jìn)行布孔，注漿孔開孔直徑為50 mm，深度L=3.0 m，孔位布置0.8 m×0.8 m（環(huán)×縱），梅花形布置。鉆孔過程中，如遇到鉆出水量明顯增加時(shí)，應(yīng)停止鉆進(jìn)，減少鉆注施工過程中的排出水量。

注漿孔管口位置安裝1 m注漿Φ42無縫鋼管用作注漿套管，注漿管口安裝止水閥門，注漿套管與注漿孔前縫隙使用堵漏粉封堵嚴(yán)密。

鋼管前端加工為尖錐形，尾部焊接Φ8 mm鋼筋加勁箍，管壁上每隔10 cm梅花形鉆眼，眼孔直徑8 mm，尾部長度不小于50 cm，尾部焊接一圈6 mm加強(qiáng)筋。

（4）注漿：注漿漿液選用水泥水玻璃雙液漿，水泥采用P.O42.5，水玻璃采用40波美度的水玻璃。注漿采用雙液注漿泵，注漿壓力控制在0.3～0.5 MPa，水泥漿水灰比為1∶1（質(zhì)量比），水泥漿與水玻璃稀釋液的配比為1∶0.3（體積比）。控制漿液凝結(jié)時(shí)間，控制在80～120 s效果較好。

3.4 注漿量計(jì)算

查勘察報(bào)告可知黏質(zhì)粉土孔隙比為0.691，滲透系數(shù)為347，黏土孔隙比為0.790，滲透系數(shù)為3.74，鋼管間距為800 mm×800 mm，采用梅花樁布孔方式，直徑為1 m，注漿斷面面積為40 m2。水泥漿：水玻璃為1∶1，水泥漿水灰比為1∶1。

空隙比為0.691，孔隙率為0.409，注漿斷面需要62根鋼管，每根管加固土體體積0.785 m3，每個(gè)注漿管的注漿量為230 L/m，每延米總注漿量14 260 L，根據(jù)燃?xì)庥绊懛秶?，左、右各增? m，以30 m長度計(jì)算，每根注漿管長為3 m，注漿開挖長度為3 m，總注漿量55.8 m3。

4 地表監(jiān)測(cè)方案

4.1 儀器沉降監(jiān)測(cè)

（1）基準(zhǔn)點(diǎn)為本工程控制點(diǎn)引入，高程點(diǎn)不少于2點(diǎn)，平面坐標(biāo)點(diǎn)不少于3點(diǎn)，采取標(biāo)識(shí)圍護(hù)措施。

（2）監(jiān)測(cè)點(diǎn)采用常規(guī)測(cè)量監(jiān)測(cè)點(diǎn)，鋼制測(cè)釘，嚴(yán)禁監(jiān)測(cè)點(diǎn)打設(shè)過程中接觸燃?xì)夤芫€，每5 m布置一道燃?xì)夤芫€。

（3）每次爆破后監(jiān)測(cè)一次，施工至燃?xì)夤芫€前后10 m范圍內(nèi)施工循環(huán)監(jiān)測(cè)3次（爆破施工前一次、爆破后監(jiān)測(cè)一次、拱架噴射混凝土后2 h監(jiān)控一次）。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有突變時(shí)，監(jiān)測(cè)頻率加密到2～3 次/d。

（4）地面沉降值為±2 mm/d，累計(jì)沉降值-20～+8 mm，若管線監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有較大異常，應(yīng)及時(shí)預(yù)警，立即停工，撤出工作人員，地面嚴(yán)禁車輛通行，找出原因后做進(jìn)一步處理，沉降速率趨于穩(wěn)定后，預(yù)警平臺(tái)及時(shí)消警。

（5）將監(jiān)測(cè)日?qǐng)?bào)、監(jiān)測(cè)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)動(dòng)態(tài)曲線報(bào)送相關(guān)單位，并上傳至專用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)；數(shù)據(jù)預(yù)警后立即分析原因并制定對(duì)策。

4.2 沉降控制措施

（1）嚴(yán)格按照目前圖紙進(jìn)行施工，與項(xiàng)目管理單位總工辦和設(shè)計(jì)院加強(qiáng)溝通，將監(jiān)測(cè)日?qǐng)?bào)和監(jiān)測(cè)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)動(dòng)態(tài)曲線報(bào)送設(shè)計(jì)單位，每日登陸可視化監(jiān)測(cè)平臺(tái)查看數(shù)據(jù)。

（2）注漿前隧道臺(tái)階位置須增加臨時(shí)橫撐，必要時(shí)增加豎向支撐，臨時(shí)橫向支撐可采用22#工字鋼，兩端焊接在格柵鋼架上。豎向支撐可采用20#工字鋼，工字鋼頂部與隧道頂部支撐精密，工字鋼須符合國家規(guī)范要求，驗(yàn)收符合標(biāo)準(zhǔn)方可使用。

在工字鋼上方每2 m布置一道監(jiān)測(cè)點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)工字鋼變形超過2 cm時(shí)，應(yīng)加密布置工字鋼，并密切觀察。

（3）安排專人每日巡檢路面情況，專人每隔3 h在道路上巡視一遍，詳細(xì)記錄道路變化情況并留存影像資料。

（4）燃?xì)夤芫€影響范圍30 m內(nèi)道路滿鋪鋼板，鋼板厚度為20 cm，鋼板上每隔1 m橫向焊接直徑12 mm螺紋鋼筋。

（5）隧道開挖已經(jīng)采取超前地質(zhì)預(yù)報(bào)，但每次開鉆前需要先施工拱部的超前探孔，明確前方拱部上方、前方的巖層地質(zhì)情況后開挖進(jìn)尺，確保地質(zhì)資料準(zhǔn)確無誤。

超前探孔每次不少于2個(gè)（若兩個(gè)探孔不能確認(rèn)，可增加），在拱頂部，角度向上不小于45°，探孔長度4.0 m。打設(shè)超前探孔時(shí)現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)人員須現(xiàn)場(chǎng)旁站，嚴(yán)禁出現(xiàn)方向錯(cuò)誤導(dǎo)致鉆桿接觸燃?xì)夤艿馈?/p>

（6）施工過程中不可避免出現(xiàn)沉降，經(jīng)過設(shè)計(jì)院同意，沉降控制在2 cm以內(nèi)，沉降最大速率不超過±2 mm/d，沉降速率趨于穩(wěn)定后，預(yù)警平臺(tái)應(yīng)及時(shí)消警。

（7）注漿過程中若發(fā)現(xiàn)地面監(jiān)測(cè)點(diǎn)累計(jì)達(dá)到+8 mm，應(yīng)立即停止注漿，調(diào)整注漿壓力，注漿壓力過大導(dǎo)致地面隆起會(huì)對(duì)地面產(chǎn)生較大損傷。

（8）嚴(yán)格控制施工進(jìn)尺，上臺(tái)階開挖每循環(huán)進(jìn)尺為一榀，隨挖隨支，及時(shí)對(duì)超前小導(dǎo)管、鎖腳錨管進(jìn)行注漿，初支完成后應(yīng)及時(shí)注漿，保證初支后密實(shí)，注漿位置距開挖工作面5 m。

5 結(jié)語

本工程項(xiàng)目探測(cè)燃?xì)夤芫€的具體位置，分析具體走向埋深、影響范圍內(nèi)的巖土水文地質(zhì)情況，查找相關(guān)資料和技術(shù)參數(shù)，采用水泥水玻璃雙液漿進(jìn)行注漿加固，在過程中注漿量和工程費(fèi)用得以有效控制。施工工程中應(yīng)同時(shí)進(jìn)行隧道內(nèi)、行車路面監(jiān)控量測(cè)，爆破時(shí)控制爆破震動(dòng)速度，施工過程中以數(shù)據(jù)為支撐，保證隧道施工安全和燃?xì)夤芫€的安全。