摘要：隨著我國高速公路建設的飛速發展，建設規模不斷擴大，大斷面山嶺隧道施工逐漸增多，在隧道工程施工中注漿技術的應用也隨之越來越廣泛。本文結合筆者多年從業經驗，以某高速公路隧道工程為例，分析了大斷面山嶺隧道斷層施工中注漿技術的應用，并強調了注漿施工中應注意的幾點問題，以供同仁參考借鑒。

　　關鍵詞：大斷面,山嶺隧道,斷層,注漿施工,技術

　　一、 工程概況：

　　某雙向六車道高速公路中長坂坡隧道位于吉林省靖宇縣內，設計為雙線分離式隧道，間隔30~40m，左線全長為2975m，起訖樁號為：ZK246+065~ZK249+040.隧道洞身最大開挖斷面為164.15㎡(不含緊急停車帶加寬段)。施工至ZK246+910至ZK246+940處，遇地下巖層斷裂構造，圍巖極為破碎。該段巖層以強風化安山巖為主，巖質成青灰色，斑狀結構、杏仁狀，塊狀構造、巖體破碎、節理裂隙發育;同時夾雜紅褐色、灰褐色砂狀、碎塊狀及碎屑狀全風化安山巖。斷裂帶中富含大量地下水，圍巖自穩能力極差，易坍塌。

　　二、 注漿技術的應用

　　(1)超前小導管注漿：該段隧道原設計為III級圍巖，并無超前支護。但因該段圍巖自穩性極差，如不進行超前支護技術對前方圍巖做預加固處理，開挖斷面拱頂處極易坍塌。經設計院、業主及施工單位勘察現場，變更超前支護為：拱頂120°范圍內設Φ50*5mm超前小導管，環向間距40cm，長度為4m和6m交錯布置，排距加密至1.2m，外插角 @=5~8°，同時在小導管內注水泥漿固結散體，形成承載環，保證開挖面的穩定。因該段圍巖以破碎強風化巖為主，同時夾雜少量全風化砂質巖屑，故該段注漿法以滲入注漿法為主，個別段落輔以劈裂注漿法。注漿材料選擇水灰比為1：1的單液水泥漿，水泥采用早期強度高、抗凍性好、干縮小的普通硅酸鹽水泥。注漿壓力根據試驗確定為1.0MPa，單根導管注漿量在施工中動態調整。注漿前，將Φ50絲口管焊接在管尾，安裝好球閥。小導管注漿采用KBY-50/70注漿機，自制水泥漿攪拌桶。注漿小導管按下圖加工方式實做：

　　注漿結束標準為：注漿壓力達到1.0MPa穩壓后，量注漿終壓達到設計終壓時注漿速度小于5～10L/min。

　　(2)核心土注漿：該段隧道采用三臺階預留核心土施工工法。因該段巖層個別段落巖石極為破碎，且富含大量地下水，為保證開挖臨空面的穩定，部分地段采用核心土預注漿固結散體技術，并起到一定的止水作用，為施工人員提供一個安全、穩定的操作平臺。因核心土多為松散破碎巖石，切空隙較大，故采用滲入法注漿。為節約成本，根據現場實際情況，注漿管采用4.5m長Φ42*4mm無縫鋼管，注漿孔布置參照超前小導管。布置方式為間距1.0m(環向)*0.8m(徑向)梅花形布置。注漿材料同樣選擇水灰比為1：1的單液水泥漿。注漿壓力為0.6MPa，注漿量為達到注漿壓力后，漿液通過注漿管與巖石之間的空隙溢出濃漿為止。為保證注漿效果，在注漿前應在核心土表面噴射一層厚度為5cm的C25早強混凝土作為止漿墻。注漿結束后，通過鉆孔方式檢查注漿效果。

　　(3)后方注漿：該段隧道開挖施工難度大、工藝復雜，因此施工進度較為緩慢，后續 仰拱、二襯無法及時施工。為防止已施工段落初期支護拱頂下沉及兩側收斂嚴重以至侵限，致使二襯厚度不足。已施工初期支護段落采用二次注漿方式填充由于初噴混凝土收縮引起的空隙，以及防止周圍地層松弛范圍擴大，借以提高圍巖自穩能力。二次注漿采用滲入法注漿，注漿管采用6m長Φ50*5mm無縫鋼管，注漿孔布置參照超前小導管。注漿管布設范圍為拱頂120°，布置方式為間距1.0m(環向)*1.0m(縱向)梅花形布置。布設時應避開開挖時布設的超前小導管，因此布設位置可做小范圍調整。注漿材料選擇水泥-水玻璃雙液漿。水灰比為1:1，水泥漿與水玻璃漿液體積比為1:0.8，水玻璃濃度為35Be。注漿采用KBY-50/70雙液注漿機2臺、自制水泥漿攪拌桶2個、儲水玻璃桶2個、自攪拌式儲漿桶2個、T型混合器2個。注漿壓力為1.5MPa，注漿量以達到注漿壓力后，濃漿液從注漿管與混凝土縫隙溢出為準。

　　三、 注漿施工中注意的問題：

　　(1)注漿壓力與注漿量的控制。 注漿控制分為壓力控制和注漿量控制兩種。壓力控制是保持設定壓力不變，注漿量變化的方法;注漿量控制是注漿量一定，壓力變化的方法。本段隧道施工，為保證注漿效果的可靠性，采用同時進行壓力和注漿量控制。以注漿壓力控制為主，輔以注漿量控制。在本段隧道施工中，超前小導管注漿、初襯背后注漿壓力均根據現場實際情況，經過試驗確定。并在后續施工過程中不同圍巖情況，及時調整。在二次注漿時，注漿壓力的控制顯得尤為重要，如果注漿壓力過小，化學漿液擴散速度與范圍就會減小，由于化學漿液的初凝時間較短，所以注漿壓力過小無法達到預期的注漿效果，不能有效的控制地層松弛范圍的擴大。如果注漿壓力過大，就會對初期支護造成一定的壓力，易使噴射混凝土出現龜裂，嚴重可以使初期支護變形。因此在在注漿過程中技術人員及安全員應全程跟蹤觀測，發現問題及時調整注漿壓力。在注漿量的控制上一般是以達到注漿壓力后，單位時間內注入的水泥漿量減小到一定范圍內，或不斷從注漿管口溢出為止。本段落施工采用上述方法控制注漿，取得了良好的效果。

　　(2)監控量測在注漿過程中的作用。為保證隧道施工安全，以及注漿效果的及時反饋，應在該施工段落制定完整細致的監控量測方案。在掌子面施工段落應加密布設拱頂沉降觀測點，同時縮短監測周期，及時統計整理觀測數據，及時反饋，以便于施工人員調整各項施工參數。在二次注漿段落加密拱頂沉降點的同時，應加密拱腳的收斂量測，并縮短監測周期，設定報警值。同時與未進行二次注漿段落的監測數據比較，改進注漿參數，提高注漿效果。

　　(3)加強環境保護。本段隧道施工所注漿液為水泥漿和水泥-水玻璃雙液漿，均會對地下水造成污染。因此在施工過程中應嚴密監測注漿對地下水質的影響。該段隧道隨為山嶺隧道，但是山體周圍仍有較大數量的居民居住。本項目采用在隧道主線平面位置與山村居民區位置之間，居民區地下水位影響范圍邊界鉆設水質監測井的方法進行控制注漿液對地下水的影響范圍。該段隧道埋設深度均在100m以上，且嚴格控制注漿壓力與注漿量，因此在施工過程中，并未發現監測井內的水質發生變化。

　　四、注漿達到的效果：

　　(1)保證了開挖面的穩定。超前小導管的嚴格注漿，有效的提高了巖層的自穩能力，使該段隧道在開挖過程中沒有發生大面的拱頂垮塌，同時也有效的控制了拱腰處的超挖情況。對核心土的注漿加固，給施工操作人員提供了一個安全可靠的操作平臺。有效的控制了因地下水及泥巖對核心土穩定的影響，防止在型鋼拱架架設過程中，發生因巖石破碎而導致碎石塊掉落，威脅施工人員人身安全。

　　(2)提高了掘進速度。該段隧道在開挖過程中，施工速度沒有受到因發生拱頂大面積坍塌而停止的現象。而且注漿有效的控制了開挖輪廓，減小了超挖現象，在噴射混凝土過程中節省了大量的時間，并節約了成本。雖然超前小導管注漿需要一定的時間，但是與處理拱頂坍塌比較起來，還是收到了事半功倍的效果。

　　(3)有效的控制了已施工段落的拱頂沉降。通過對布設拱頂沉降監測點的量測結果分析，該段拱頂最大沉降點累計沉降僅為5.6cm，遠沒有達到預留沉降量。而在此之前施工ZK246+890-ZK246+905段，因沒有及時有效的注漿，導致大面積拱頂下沉，最大累計沉降值達到24.3cm，導致大面積換拱。對比可見：合理有效的初襯二次注漿可以有效的控制已施工完畢的初期支護拱頂沉降，防止因沉降過大而發生的拱頂侵限導致換拱的后果，從而減小施工成本，降低施工難度。

　　五、總結：

　　隨著我國經濟的日益發展，對高速公路的線形及行車道寬度的要求會日漸增強，因此會涌現大量的大斷面山嶺隧道。而我國幅員遼闊，地質復雜多樣，由此隧道施工注漿技術就顯得尤為重要。本文只簡單闡述了隧道洞內施工部分注漿技術及應用。總之，在隧道施工過程中，如遇到地質條件復雜，需要注漿加以控制的地段，施工人員要加強重視與思考，綜合考慮多方面因素，從隧道工程實際情況出發，并合理借鑒其他隧道施工成功經驗與做法，合理的選擇注漿工藝，以確保人身安全及工程質量。