隧道预加固的方法和技术(二)
杂填土隧道袖阀管地表注浆加固施工技术.doc
杂填土隧道袖阀管地表注浆加固施工技术作者：曾继光来源：《大陆桥视野·下》2013年第05期摘要针对龙洞堡机场隧道出口端人工杂填土、浅埋等不良地质情况，本文从袖阀管注浆参数的确定、施工控制要点及注浆效果验证等方面介绍其地表注浆加固施工技术措施，总结了袖阀管地表注浆施工经验，为该隧道杂填土段施工安全、顺利通过提供了强有力的技术保证。
关键词杂填土隧道袖阀管注浆加固施工技术随着我国高速铁路建设规模不断扩大，铁路隧道施工难度及施工技术要求也越来越高。
龙洞堡机场隧道是白龙铁路的控制性工程，隧道三次穿越人工杂填土回填区，地质条件极差，暗洞开挖前若对回填土预注浆加固处理不当，极易发生塌方、地表下沉、冒顶等风险事件。
一、工程概况1.工程简介。
贵阳枢纽白云至龙里北联络线工程站前I标段龙洞堡隧道位于龙洞堡机场范围内，隧道全长2496 m，正线双线通过速度目标值250 km/h。
该隧道采用“新奥法”施工的原理进行设计，隧道三次穿越人工杂填土区域，地表建筑分布密集，施工风险等级高，属I级风险隧道，是全线控制性工程。
2.注浆加固段地质概况。
龙洞堡隧道DI3K30+053～DI3K29+970段地表为机场规划用地，机场扩建将弃渣堆置于沟槽洼地内，原地形地貌已经改变。
根据设计地质资料和地表注浆钻孔芯样分析围岩情况可知，该段隧道洞身全部或大部穿越杂填土，主要成分以黏土为主，含少量砾石、建筑垃圾，均匀性差，经频繁饱水、失水作用交替，建筑垃圾及砾石颗粒被黏土握裹严密，黏土含水量大，导致土体整体呈软塑状，稳定性差，施工中易产生沉降、坍塌、偏压等，对隧道施工影响极大，因此暗洞开挖前对杂填土进行注浆预加固显得尤为重要。
二、袖阀管地表注浆施工设计沿隧道顶部开挖轮廓外至地表采用Φ50 PVC袖阀管注浆加固杂填土，布置形式采用1 m×1 m梅花形布置。
1.地表处理及现场情况核对。
（1）地表修整及排水处理。
根据原有地形，对注浆区地表进行整平，并进行简单夯实，整平完成后要求地表沿线路方向呈“人”字坡，横向呈拱形，以保证洞顶范围内地表排水通畅。
隧道施工作业要点
隧道施工作业要点一隧道明洞及洞口工程（一）明洞开挖支护按设计要求，对地层进行预加固，并做好地表水的截流，然后分层开挖和支护，边、仰坡及时分层施做喷锚网支护。
明洞石方严禁洞室爆破开挖，采用浅孔小台阶爆破，边、仰坡采用预留光爆层或预裂爆破法。
（二）明洞衬砌结构施工1、明洞混凝土浇注前对中线、高程和模板的外轮廓尺寸进行复测，确保衬砌不侵入设计轮廓线。
2、明洞混凝土浇注设置挡头板、外模和支架，明洞墙、拱混凝土整体浇注。
（1）模板和支（拱）架必须具有足够的强度、刚度和稳定性，能承受所浇注混凝土的重力及施工荷载；摸板接缝必须严密，不得漏浆，模板与混凝土的接触面必须清理干净并涂刷脱模剂；浇注前，模板内的积水和杂物必须清理干净。
（2）使用合格的原材料进行混凝土拌制；混凝土拌制前，对砂、石含水率进行测定，并根据测试结果和理论配合比调整材料用量，提出施工配合比，按照施工配合比进行拌制。
（3）混凝土运输、浇注及间歇的全部时间不超过混凝土的初凝时间。
当下层混凝土初凝后浇注上一层混凝土时，按施工缝进行处理。
（4）混凝土必须对称分层浇注，浇注过程中，随时对混凝土进行振捣并保证其均匀密实。
（5）自高处向模板内倾斜混凝土时，为防止混凝土离析，应满足下列要求：从高处直接倾斜时，混凝土自由倾落高度不超过2m；当倾落高度超过2 m时，应采用串筒、溜管等辅助下落；串筒出料口距混凝土浇注面的高度不超过1m。
3、明洞混凝土浇注强度达到设计强度等级的100%，方可拆除明洞拱架。
明洞回填必须两侧对称分层夯填密实。
每层厚度不大于0.3 m，两侧回填土面的高差不大于0.5 m。
回填至拱顶齐平后，再分层满铺填筑至设计厚度；（三）明洞防排水施工1、明洞外模拆除后及时按设计要求施做防水层及排水盲管。
2、墙后的排水设施必须与填土同时完成，并保证出水口通畅。
（四）隧道洞门施工1、开挖后的坡面达到稳定、平整、美观的要求。
2、端墙在土石方开挖后及时完成，基础超挖部分应与基础同级混凝土和基础同步浇注，端墙及挡、翼墙的开挖轮廓面符合设计要求。
隧道工程各种施工方法(3篇)
第1篇1. 明挖法：明挖法是指在地表直接开挖，形成隧道的方法。
该方法适用于土质较松软、地下水位较低、施工场地开阔的隧道工程。
明挖法具有施工速度快、造价低等优点，但需进行大量的地下管线拆迁和地面交通疏导，对周边环境影响较大。
2. 盖挖法：盖挖法是在隧道上方设置顶板，在顶板保护下进行开挖和支护的方法。
盖挖法可分为盖挖顺作法和盖挖逆作法。
盖挖顺作法先浇筑顶板，再进行开挖和支护；盖挖逆作法则先进行开挖和支护，再浇筑顶板。
盖挖法适用于城市市区、人口密集地区，可有效减少对周边环境的影响。
3. 喷锚暗挖法：喷锚暗挖法是在隧道开挖过程中，采用喷射混凝土、锚杆等材料进行支护，以保证隧道施工过程中的稳定性。
该方法适用于土层、岩体较不稳定、地下水较丰富的隧道工程。
喷锚暗挖法具有施工速度快、适应性强、对周边环境影响小等优点。
4. 盾构法：盾构法是一种利用盾构机在地下开挖隧道的方法。
盾构机具有开挖、支护、衬砌等功能，适用于大直径、长距离、地质条件复杂的隧道工程。
盾构法具有施工速度快、对周边环境影响小、自动化程度高等优点。
5. 沉管法：沉管法是在海底或水下进行隧道施工的方法。
该方法适用于海底隧道、水下隧道等工程。
沉管法具有施工速度快、对环境影响小、施工安全性高等优点。
6. 全断面掘进机法：全断面掘进机法是利用全断面掘进机进行隧道开挖的方法。
该方法适用于地质条件较好的隧道工程。
全断面掘进机法具有施工速度快、自动化程度高、对环境影响小等优点。
7. 新奥法：新奥法是一种适用于软弱围岩、复杂地质条件的隧道施工方法。
该方法以围岩稳定为基础，通过预加固、预支护等措施，提高围岩稳定性，减少施工过程中的风险。
总之，隧道工程施工方法的选择应根据工程地质条件、施工环境、工期、投资等因素综合考虑。
在实际施工过程中，应根据具体情况进行调整和优化，以确保隧道工程的安全、优质、高效完成。
第2篇一、明挖法明挖法是隧道工程中最常用的施工方法之一。
该方法适用于地形开阔、地质条件较好的地区。
隧道洞身开挖
隧道洞身开挖隧道开挖方法是指隧道开挖成型方法，隧道掘进方式是指岩体的破碎挖除方式。
隧道围岩稳定性主要取决于围岩本身，但开挖方法与掘进方式对围岩的稳定状态有着直接而重要的影响。
因此，隧道开挖应遵循这样的原则：在保证围岩稳定或减少对围岩的扰动的前提条件下，选择恰当的开挖方法和掘进方式，尽量提高掘进速度。
一、隧道开挖方法按开挖隧道的横断面分部情况，开挖方法可以分为全断面法、台阶法、分部开挖法。
（一）全断面法全断面法全称为“全断面一次开挖法”，即按隧道设计断面轮廓一次开挖成型的方法，如图6-5所示。
图6-5 全断面施工工序示意1—开挖；2—检底；Ⅰ—初期支护；Ⅱ—铺底混凝土；Ⅲ—模筑混凝土衬砌1.适用范围、条件及优缺点全断面法主要适用Ⅰ～Ⅱ级围岩，也可用在小断面的Ⅲ级围岩中，浅埋段、偏压段和洞口段不宜采用。
但在采用超前支护，特别是掌子面锚杆等辅助工法的条件下，全断面法也可以在围岩级别低的隧道中应用。
该法必须具备大型施工机械，隧道长度或施工区段长度不宜太短，一般不应小于1 km，否则采用大型机械化施工的经济性差。
全断面法具有较大的作业空间，有利于采用大型配套机械化作业，钻爆施工效率较高，可采用深眼爆破，提高施工掘进速度，且工序少、便于施工组织和管理，较分部开挖法减少了对围岩的扰动次数。
但由于开挖面积较大，围岩相对稳定性降低，且每循环工作量相对较大，深孔爆破用药量大，引起振动大，因此要求精心进行钻爆设计和严格控制爆破作业。
2.全断面法施工工艺流程（图6-6）3.全断面法施工要点（1）加强对开挖面前方工程地质和水文地质的调查。
对不良地质情况，要及时预测、预报和分析研究，随时准备好应急措施，以确保施工安全和工程进度。
（2）各工序机械设备要配套。
如钻孔、装渣、运输、支护、衬砌等主要机械和相应的辅助机具，在尺寸、性能和生产能力上要相互配合，工作方面要环环紧扣，不致彼此互受牵制而影响掘进，以充分发挥机械设备的使用效率和工序之间的协调作用。
隧道施工方案
隧道施工方案隧道工程施工工艺一、总体方案一）施工原则为了确保施工效率和质量，本工程采用大型施工机械进行配套施工。
开挖出渣机械与初期支护砼机械以及二次衬砌砼施工机械配合一条龙作业。
对于软弱围岩，我们坚持“短进尺、弱（不）爆破、快封闭、强支护、紧衬砌”的原则，开挖后及时进行仰拱封闭，确保施工安全。
在施工过程中，我们将进行超前地质预报，并采用先进的量测探测技术对围岩提前做出判断，拟定相应的施工方案。
二）施工布置根据施工现场场面状况，我们采用单向掘进，隧道进口布置一个隧道专业机械化施工队。
洞内施工开挖、出渣初期支护与二次衬砌模筑砼平行作业。
隧道路面待贯通后从洞口反向施工。
根据地形地貌及工期要求，本隧道不设施工支洞。
三）总体方案根据磐南隧道围岩情况、及断面设计，结合本承包人现有技术装备力量和多年的隧道施工经验，确定Ⅲ类围岩采用正台阶开挖法施工，Ⅳ类采用全断面开挖法施工。
隧道出渣采用侧翻装载机装车，自卸汽车运输。
初期支护施作及时可靠，衬砌砼采用机械化作业，二次衬砌采用砼输送车、输送泵和全断面液压衬砌台车相配合的方案。
施工过程中加强监测，及时处理分析数据，高速支护参数。
开挖前做好超前地质预报、探测工作，根据围岩情况采取相应的施工方案。
二、隧道施工测量控制为确保隧道贯通精度，我们制定了以下测量控制方案：1、地表平面控制1）为确保洞口投点的相对精度，我们根据设计提供的控制点和实地地形情况布设精密控制网，并保证洞口附近有二个或二个以上的精密控制网点。
2）地表控制网经过多次复测，复测无误后方可引线进洞进行测量工作。
2、洞口联系测量为保证地面控制测量精度很好地传递到洞内，我们采用以下洞口控制测量方案：1）在洞口仰坡完成及洞口施工至设计标高后，在洞口埋设二个稳固的导线控制点。
2）洞口附近在基础稳定处埋设2～4个水准点，与地表水准控制网级网观测及平差计算，以便于隧道进洞水准测量。
3、测量方法及措施1）地表平面控制测量选用全站仪施测，建立四等导线控制网，并将隧道中线和横向轴线纳入控制网内以保证放样精度。
地铁隧道地层注浆预加固施工技术研究
砂层及 砾砂 、 卵石层 中。针对 注浆材 料 的不 同 ， 注浆液 主要 有水
泥浆 、 水泥一 水玻 璃双液浆 、 改性水 玻璃 浆 、 固砂剂等 。
ｉ 注 浆 压 力 ： ． ａ ． １ａ ） ０ ４ＭＰ ￣０ ６ｌ１ ； ￣Ｄ
． 言， 具有 占地少 、 对交 通影响小 、 受地面征地改 移因素制约小 等优 ３ １ 超 前 小导 管 注浆参数
深介 于 １ ． １ ． 之 间 。 ７ ９ｍ～ ０ ４ｍ
凝结 时间（ 几十 秒至几十分钟 ）结 石率高 ， 石体强度较高 ， ， 结 具有
凝结及填充空 隙的双重 作用 ； 点是操 作工 艺较 复杂 ， 缺 注浆设 备 （ 双液 泵） 昂贵 ， 较 两个注浆管的进浆量 无法保证 达到设计要求 的
０ 引 言
地铁暗挖施 工技 术是一项新发展 的技术 ， 相比较于 明挖法 而 点， 而得到了较广泛 的推广 。较 常用 的超前 注浆预加 固措施 主要 有锚杆 、 超前小导管 、 超前大管棚等 。超前小导 管注浆施工 由于其
操 作 工艺 简单 ， 工 方 便 ， 适 用 性 强 ， 得 到 了广 泛 的应 用 。 施 地层 而
ｍ； ｍ； ａ为地 机成孔（ 或其他工具 ）然后利 用注浆泵将 浆液注入 到地层 中。浆 为浆液扩散半径 ， Ｌ 为注浆 管长 ， 为 地层 孔隙 率 ； ， 层填充系数 ， 一般取 ０ ８ 为浆 液？耗 系数 ， ．； 肖 一般取 １ １ ．。 ． ～１２ 液凝结硬化后 ， 在隧道 拱部 形成 一道连 续 的拱墙 ， 而达到 加 固 从
３３ 水 泥一 水玻 璃 双液浆 ．
简称 Ｃ Ｓ浆液 ， 中水泥浆采用水灰 比为（ ～１５ ： － 其 １ ．） １的浆液 （ 质量 比） 根据胶凝 时间 的不 同可适 当掺 加 １ ， ％～３ ％的缓凝剂 。 水玻 璃浆液 由 ４ ｅ稀释到 ３ ｅ～３ ｅ 右。根据双液 泵的 ０Ｂ ５Ｂ ８Ｂ 左 工作 原理 ， 将两种浆液 的体积 比尽量调 整为 ｌ １ 右。水泥一水 ：左 玻璃 双液 浆的特点是凝 结性能好 ， 能够根据 现场需要合理 调整 并
软弱围岩隧道开挖及支护关键技术
软弱围岩隧道开挖及支护关键技术摘要：相比于其它基建工程，隧道工程施工难度大，开挖地质条件错综复杂，如果开挖与支护关键技术使用不当，不仅会造成超挖难以控制，更会引起坍塌、冒顶等危及施工人员生命安全的事故。
因此，为确保隧道施工质量和安全，特别是软弱泥质围岩隧道开挖支护可以顺利实施，本文将对开挖及支护关键技术的应用进行重点分析与探讨。
关键词：软弱围岩；隧道开挖；支护技术引言：为加快我国偏远地区交通运输行业发展，解决民众基本出行需求，我国近年来加大了对山区高速公路的投资力度。
山区高速公路隧道占比较高，隧道开挖以钻爆法为主，由于施工危险性高、难度大，开挖支护成为施工单位最为关注的重要环节。
对于软弱泥质围岩隧道开挖工程来说，开挖及支护技术关键技术的选用和效果，直接关系整个工程质量。
因此，施工单位必须要加强对软弱泥质围岩隧道开挖及支护关键技术的研究，找准施工难点，掌握关键技术控制要点，共同提升我国隧道工程的施工质量。
一、工程概况某条高速公路隧道中，存在长度近2km的软弱泥质围岩施工区域，围岩以中风化、强风化泥岩为主，泥质结构，薄-中层状构造，节理、溶蚀裂隙发育，岩体破碎、较破碎，围岩呈松散碎裂结构，地下水含量一般。
施工单位针对围岩性质，选择合理的开挖与支护施工技术，并组织专家对施工方案的安全性和可行性进行评审，实施阶段严格按照评审过的方案开展施工。
二、软弱泥质围岩隧道开挖及支护关键技术1、确定施工方案为确保软弱围岩开挖支护安全进行，在确定施工方案时，首先组织人员对掌子面围岩进行实地查看，收集围岩岩性、产状、裂隙发育情况和地下水情况等信息，以收集的信息数据为基础制定针对性的施工方案，并合理选择支护技术，保证施工安全和质量。
隧道围岩以泥岩为主，结构松散破碎，具有薄-中层状结构，围岩自身稳定性很差，开挖后掌子面需要有反力支撑，采取预留核心土是行之有效的方法。
由于结构破碎，裂隙发育，宜采用超前小导管注浆或中空注浆锚杆将松散围岩连接成整体，开挖进尺以1-2榀拱架为宜。
偏压隧道洞口段预加固措施选取方法分析
洞 口施 工 段往 往具 有浅 埋 、 偏压 、 围岩 破碎 等复 杂地 质
地形 条件 ¨ ， 加之存在仰坡坡面 ， 因 此 洞 口段 受 力 较 洞身段 要 复杂 得多 ， 常常 使 得 隧 道 在进 洞 过 程 中 出现
各 种病 害 ， 造成 大 量 财 产损 失 。 其 中 尤 以偏 压 情 况 最
第４ ４卷 第 ２ ２期 ２ ０ １ ３年 １ １月 文章编号 ： １ ０ ０ １— ４ １ ７ ９ （ ２ ０ １ ３ ） ２ ２—０ ０ ５ １ — ０ ５
人 民 长 江
Ｙａ ｎ ｇ ｔ ｚ ｅ Ｒｉ ｖ ｅ ｒ
Ｖｏ １ ． ４ ４． Ｎｏ． ２２ ＮＯ Ｖ ．， ２ ０１ ３
偏 压 隧 道 洞 口段 预 加 固 措 施 选 取 方 法 分 析
张 会 远， 王 连 军
（ 河 南城 建 学 院 交 通 工 程 系 ， 河南 平顶 山 ４ ６ ７ ０ ３ ６ ）
摘要 ： 为 选 择 适 宜 于 隧道 洞 口段 的施 工 预 加 固措 施 ， 对 ２ ８座 受 偏 压 影 响 的 隧 道 洞 口段 地 形 地 质 条 件 以及 采 用 的预 加 固措 施 等 资 料进 行 了收 集 和 整 理 ， 将 影 响 偏 压 洞 口段 施 工 安 全 的 因 素 分 为 两 类 ， 并 在 大 量 现 有 研 究 成 果的基础上 ， 提 出 了先 治 理 第 Ⅱ类 影 响 因 素 ， 再 加 固仰 坡 ， 最后 再 治 理 浅 埋 偏 压 的 预 加 固顺 序 。 这 种 加 固方 式
关 键 词 ： 浅 埋 偏 压 ；洞 口段 ；预 加 固 ；隧 道 工 程
中图 法 分 类 号 ：Ｕ ４ ５
文献标志码 ： Ａ
隧道不良地质处理2
暗管，涵洞或小桥
涵管或小桥引排水示意图
B．堵 对已停止发育、跨径较小，无水的溶洞，可根据其与隧道相
交的位置及其充填情况，采用混凝土、浆砌片石或干砌片石予以回填 封闭；或加深边墙基础。当隧道拱顶部有空溶洞时，可视溶洞的岩石 破碎程度在溶洞顶部采用锚杆或锚喷网加固，必要时可考虑注浆加固 并加设隧道护拱及拱顶回填进行处理。
浆砌片石
浆砌片石支墙 涵管
支墙内套设涵管示意图
浆砌片石
混凝土墙基
加深边墙基础示意图
D．绕
在岩溶区施工，个别溶洞处理耗时且困难时，可采取迂回导坑绕 过溶洞，继续进行隧道前方施工，并同时处理溶洞，以节省时间，加 快施工进度。绕行开挖时，应防止洞壁失稳。
隧道中线 溶洞
混凝土 隧底
隧底 溶洞填充
筑拱、架梁跨过示意图
3、针对岩爆类型及大小，用超前预裂爆破、打超前应力释放孔、在岩 面上切缝、等方法释放出岩石表面的部分应力，也可以打超前摩擦锚 杆支护，位置在拱顶及边墙的上部，宜采用40钢管，以减少发生岩爆 的可能。
4、施工台车平台周围及顶部设置安全钢筋网，施工人员佩戴好安全 防护，防止岩爆弹射伤人。有条件的最好采用机械手进行喷射钢纤维 砼。
1、超前支护 隧道开挖前，先向围岩内打入钎、管、板等构件，用以预先支
护围岩，防止坑道掘进时岩体发生坍塌。 1）超前锚杆或超前小钢管：采用这种方法是爆破前，将超前锚杆
或小钢管打入掘进前方稳定的岩层内。末端支撑在拱部围岩内的悬吊 锚杆或格栅拱支撑上。使其起到支护掘进进尺范围内拱部上方，有效 地约束围岩在爆破后的一定时间内不发生松弛坍塌。超前铺杆宜采用 早强型砂浆锚杆，以尽早发挥超前支护作用。
1、瓦斯的性质
1）瓦斯（沼气）为无色、无臭、无味的气体，与碳化氢或硫化氢混合 在一起，发生类似苹果的香味，由于空气中瓦斯浓度增加，氧气相应 减少，很容易使人窒息或发生死亡事故。
隧道工程支护
对于Ⅴ级围岩地段衬砌，初期支护的承载 能力大于设计总荷载50%，二次衬砌的承载 能力大于设计总荷载60%； 4 对于Ⅵ级围岩地段衬砌及浅埋地段衬砌， 初期支护的承载能力大于设计总荷载30%， 二次衬砌的承载能力大于设计总荷载80%； 5 对于浅埋地段衬砌，初期支护的承载能力 大于设计总荷载50%，二次衬砌的承载能力 大于设计总荷载60%。）
使用锚杆可将松动的岩块固
动块体的滑移和塌落，或者
把由节理切割成的岩块连接 在一起，，锚杆本身受到松 动块体的拉力作用。这种作 用称为悬吊作用，如图5-2所示。
图5-2 悬吊作用
2．减跨作用
在隧道顶板岩层中插入锚杆，相当于在
顶板中增加了支点，使隧道跨度由L缩短 为L，从而使顶板的围岩应力减小，起到
支护；4、超前小导管注浆：用于自稳时间很
短（12h内）的砂层、砂卵石层，断层破碎带、 软弱围岩浅埋地段或处理塌方地段，属于预 加固和预支护措施；5、超前围岩深孔注浆： 处理极其松散、破碎、软弱或存在大量涌水 地段以及断层破碎带，多用于大断面和不允 许有过大沉降的各类地下工程中。（预加固）
临时支护：分部开挖时的支护手段，主要有
喷射混凝土的支护作用
喷射混凝土的支护作用主要有两个方面： 1、加固围岩，提高围岩的强度 隧道开挖后，立即喷射一定厚度的混凝土层，及时封闭围岩表面，由 于喷层与围岩密贴，故能有效地隔绝水和空气对岩体的侵蚀，防止围岩风 化脱落，对围岩的松胀变形起到一定的抑制作用，防止围岩强度的丧失。 同时，混凝土料在高压下可充填于张开的裂隙中，起到胶结加固作用，从 而可提高围岩的强度。 2、改善围岩的应力状态 含有速凝剂的混凝土搅拌料在喷射后数分钟即可凝固，在围岩表面形 成一层硬壳，及时向围岩提供径向支护力Pa，使围岩表面岩体由未支护时 的二向受力状态（在平面问题中为单向受力状态）转变为三向受力状态 （在平面问题中为双向受力状态），提高了围岩的强度和稳定性，如图5-1 所示。