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1、劈裂注漿錨固技術(shù)在某公路隧道塌方治理中應(yīng)用 摘要：本文首先簡述了各種治理塌方的技術(shù)手段，通過對某隧道塌方區(qū)的水文地質(zhì)條件和塌方原因的詳細分析，以及對各種方案的比選，確定高壓劈裂注漿錨固技術(shù)為最終的方案。在該隧道塌方區(qū)通過嚴格的施工操作，最后取得了顯著的效果。關(guān)鍵詞：隧道塌方，劈裂注漿技術(shù)，錨固技術(shù)中圖分類號：U45文獻標識碼：A文章編號：前言隨著國內(nèi)外地下工程施工技術(shù)和施工機械的不斷改進，地下空間的利用已是人類目前面臨的最大問題。在地下工程的開挖和施作過程中，由于水文地質(zhì)條件、施工方案設(shè)計以及人為的施工操作方面的原因，造成的塌方事件常有發(fā)生。塌方不僅給工程的進度、經(jīng)濟上造成損失，更
2、重要的是有些重大事故造成不必要的人員傷亡。因此，塌方的預(yù)防應(yīng)引起建筑界高度的重視，要作好一切相應(yīng)的對策和技術(shù)措施。塌方治理方法分析9目前地下工程塌方治理主要有插板法、管棚法、凍結(jié)法、錨桿法、明挖法、注漿管棚法、注漿法等方法。但對于塌方治理的研究僅限于具體的工程實錄和經(jīng)驗總結(jié)，而對于各種方法的理論分析比較少，主要是憑經(jīng)驗估計各種治理手段的合理性、可靠性和經(jīng)濟性。1.1插板法施工過程為從工作面向斜前方圍巖打入中空錨桿，注入化學(xué)漿液，錨桿的超前支護效果和圍巖改良效果共同作用可防止拱部崩塌，也可使用自穿孔型錨桿；施工設(shè)備小型、簡便，施工性能良好；壓入漿液可以改良圍巖，錨桿超前支護，對拱部的崩
3、落防止效果好，可靠性高，但作用范圍有限，適合于小型塌方治理。 1.2管棚法在工作面水平斜向打入鋼管，在拱部形成管棚，常以40cm間距打φ150mm的鋼管，鋼管的超前支撐作用防止拱部崩塌；管棚法處理范圍比較大，可靠性高，但遇到礫砂土層時，施工難度很大。 1.3冷凍法運用制冷機凍結(jié)塌方段，從中掘進支護；冷凍法費用很高，施工周期長，工作環(huán)境要求高；在礫石塌方中無法施工。 1.4錨桿法運用鑿巖機鉆孔，打入錨桿，利用錨桿的懸吊、錨固作用固結(jié)塌方體；此法作用范圍、效果具有局限性。 1.5明挖法9明挖法是將塌方體直接挖開；此法施工安全可靠，效果好，但只能在近
4、地表、工作量較小地段施工，對于埋深較大的地下塌方難以實施。 1.6注漿管棚法注漿管棚法從工作面鉆孔，打入管棚，實施注漿；此法利用管棚的超前支承作用及注漿的改良圍巖作用來加固圍巖，效果顯著。 1.7注漿法通過灌注水泥漿液或化學(xué)漿液改善圍巖性質(zhì)；注漿法應(yīng)用范圍較廣，效果顯著，在特殊地層中需要特殊的施工工藝。工程應(yīng)用2.1工程概況某高速公路隧道在由西向東掘進過程中，遇到斷裂帶，發(fā)生了大規(guī)模塌方。隨后采取了各種支護措施，共耗資數(shù)百萬元，運出塌落巖土近14000m3，經(jīng)過數(shù)月工作，該隧道不僅沒有延伸，反而倒退了4m，并最終在地表形成一直徑30m、深20m的陷坑，施工開挖工作
5、被迫中斷。 9該隧道掘進工作的順利實施與否關(guān)系到高速公路能否按期通車，出現(xiàn)如此大規(guī)模的塌方并且多種支護方案均告失敗在國內(nèi)外是比較少見的，針對上述復(fù)雜情況，專門就該隧道的工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件、塌方原因、支護方案的選擇與確定、支護機理及效果分析等多方面進行了充分的分析和研究，在此基礎(chǔ)上，確定了一套實用且有效的施工方案。2.2塌方治理方案確定通過對以上幾種塌方處置技術(shù)的比較，注漿管棚法和注漿法適合于特大塌方區(qū)的治理，但根據(jù)該隧道塌方區(qū)工程地質(zhì)條件，這兩種方法均不合適，主要因為：由于大量粘土的存在無法直接采用常規(guī)注漿的加固方案，常規(guī)注漿要求被加固體有良好的導(dǎo)漿特性，漿液包圍塌
6、落物并在凝固后形成一整體，而粘土是注漿法中漿液擴散最不利的地質(zhì)層，具有良好的隔水性，根據(jù)泰勒經(jīng)驗公式計算，在粘土沒有擾動的情況下直接注漿，有效擴散半徑約200mm，即使是松散粘土擠實后其有效擴散半徑也不超過1m；粘土及其夾石的流動性、不穩(wěn)定性，使塌孔處理成為施工的難題；塌落物中夾帶卵石和塊石，致使管棚法施工困難。 針對上述情況，確定利用兩項技術(shù)：“非套管成孔術(shù)”保證鉆孔的穩(wěn)定；“雙泵雙液注漿技術(shù)”實施高壓注漿，擴大有效注漿半徑，同時采用特殊工藝安裝、連接超前長錨桿使之與高壓劈裂注漿加固體成為一有機整體，最大程度地發(fā)揮其支護效果，保證塌方區(qū)的安全順利通過。 2.3施
7、工參數(shù)確定2.3.1高壓劈裂注漿加固機理分析 注漿的目的是為了改良土和巖石的現(xiàn)有性質(zhì)從而在被灌范圍內(nèi)產(chǎn)生一種新的介質(zhì)，其化學(xué)機理如下： 9(1) 化學(xué)膠結(jié)作用：無論是水泥漿還是化學(xué)漿液的灌注，都伴隨著產(chǎn)生膠結(jié)力的化學(xué)反應(yīng)，使巖土的整體結(jié)構(gòu)得到加強； (2) 惰性充填作用：填充在巖石、土孔隙中的漿液凝固后，因其具有不同程度的剛性改變了巖層及土體對外力的抵抗能力，使巖土的變形受到約束； (3)
