隧道工程施工中灌浆法加固技术的运用

隧道工程施工中灌浆法加固技术的运用

摘要:对灌浆法加固技术应用优势、应用原则、常见分类等内容展开分析,并以戴家山隧道工程为例,对于灌浆法加固技术在隧道工程中的施工流程展开整理,具体内容包括做好施工准备工作、按要求进行钻孔施工、按要求完成浆管安放、做好注浆施工参数控制、做好浆砌片石施工工作、提前做好预防养护工作等。为了发挥灌浆法加固技术的应用价值,需要做好材料质量管理、环境保护等工作。

关键词:隧道工程;灌浆法加固技术;浆砌片石

0引言

在隧道工程施工过程中,会使用到许多灌浆法加固技术。从实际应用情况来看,其具备灵活性高、应用范围广、实用性高等优势。通过采取措施来提高灌浆法加固技术应用效果,不仅可以加快工程项目的施工进度,而且能够提高工程作业质量,满足相应的建筑规范要求。

1灌浆法加固技术概述

1.1应用优势

应用灌浆法加固技术具备以下应用优势:一是有利于提高土层整体性。利用灌浆法可以充分填充地层中的裂缝,及时处理工程中存在的渗漏问题,从而更好地提升工程整体质量,满足相应的应用要求。二是可以降低工程渗透问题发生概率。在具体实践中,可以在裂缝中添加抗渗性较强的材料,完成裂缝修复处理,有效提升工程抗渗性,降低施工时涌水发生的概率。三是提升工程整体强度。填充物的使用可以对裂缝进行加固,使整体强度得到有效提升,将裂缝负面影响控制在较低范围,更好的控制隧道沉降。

1.2应用原则

在技术具体应用中,应遵循以下应用原则:一是针对性原则。隧道工程在施工过程中,由于地质条件存在较大差异,因此所使用的灌浆法加固技术施工细节和侧重点也存在较大差异。例如,一些土层厚度较大的区域,使用深层灌浆柱加固技术,可以提升土壤深层的粘结性,满足相应的质量作业要求。二是统一性原则。按要求展开灌浆加固施工时,需要秉持统一性原则,从而降低人为因素、地质条件、环境等方面的影响,进一步提升操作水平。三是经济性原则。灌浆法加固技术施工期间,会使用到众多灌浆材料,因此需要遵循经济性原则,在确保材料质量性的基础上,选择性价比较高的施工材料,提高工程作业结果的可靠性。

1.3常见分类

1.3.1渗透灌浆加固技术

灌浆法加固技术的主要类型之一就是渗透灌浆加固法。在实际施工中,有的地基情况较为复杂,对此通常采用渗透灌浆法施工。比如在陡峭的岩壁上、隧道裂隙、岩土裂隙等复杂工程中可以应用该加固技术。如果基础加固施工处于恶劣的环境条件中,可以采用渗透灌浆加固法。在具体开展渗透灌浆施工作业过程中,主要方式为渗透施工。让配置好的浆液顺着隧道裂缝进行渗透,在凝固后浆液形成类似于岩土层的结构,该结构具有较高的强度和较大的抗剪切力。

1.3.2填充灌浆加固技术

进行隧道施工时,也会使用到填充灌浆加固技术。在隧道施工期间,受到地基不均匀沉降影响,容易出现裂缝、空洞等质量问题,利用填充灌浆加固技术可以有效填充地层中的空洞与裂缝,提高地层的整体性。另外,隧道工程在投入到使用后,也会出现不同程度的损耗,从而导致裂缝、空洞、破碎等问题,此类问题也会使用填充灌浆加固法进行处理。

1.3.3压密灌浆加固技术

除上述提到的注浆技术外,在隧道施工过程中,压密灌浆加固法也属于常用技术类型。该技术在应用中,其原理是利用钻孔设备在区域内钻进若干孔洞,随后将提前配置好的浆液通过钻孔加入到土壤中,以此来提高土体整体的密实程度。期间需要注意:若浆泡制浆相对较小,那么浆液会扩散到钻孔外部,影响到结构的稳定性。而浆泡制浆较大时,会对结构优化起到良好的加固作用,以满足相应的加固要求。

2灌浆法加固技术在隧道工程中应用

2.1工程状况概述

戴家山隧道为双洞单向交通隧道,左右线相距15~40m,为分离式隧道。左线起止里程为ZK115+134~ZK118+873,全长3739m,右线起止里程为YK115+142~YK118+880,全长3738m,设计围岩等级均为V级,属于长隧道。洞内设单向纵坡,左线为-2.168%,右线为-2.185%。进出口均采用端墙式洞门。隧道地处构造剥蚀石质低中山区,顺穿后川河左岸南西走向山体,山势中间高两侧低,线路所经高程1390~1710m,地势起伏较大。根据现场地质调绘及结合区域地质资料,隧址区无区域断裂通过,砂质泥岩、砂砾岩呈厚层状构造,节理裂隙不发育。

2.2做好施工准备工作

在该工程项目的施工过程中,应做好以下基础准备工作:一是对于注浆孔的位置进行测量。此过程中会使用直尺来进行测量,而且注浆孔和底孔之间的垂直角度也需要控制在30°左右。将得到的测试结果与图纸进行对比,确定各项参数均满足要求后,可以进入到下一作业工序。二是做好钻孔和安装注浆管准备工作。期间做好安全管理工作,钻头直径需控制在40mm左右,确保钻孔垂直度满足相应的使用需求。

2.3按要求进行钻孔施工

进入到钻孔施工阶段后,需注意以下内容:对于施工时所需使用的设备进行全方位检查,结合此次施工时各区域实际情况,来调整带施工角度和开孔位置。同时利用钻机内部声音来判断钻机是否存在故障。若声音不正常采取恰当措施进行处理,确保设备初始状态的合理性。钻孔过程中,需要对钻孔速度、钻孔孔径、钻孔深度、垂直度等参数进行控制。在实际作业中需要做好实时监测工作,将垂直度偏差控制在1%以内。在出现偏差问题之后,需要及时采取措施对其进行处理,以确保成孔质量。

2.4按要求完成浆管安放

该工程所处地质复杂度较高,因此在施工活动中,所选择的注浆管道壁厚需要控制3.5mm,注浆管直径控制为48mm,以满足此次注浆加固的相关要求。注浆孔完成处理后,需要利用胶带将其和钻孔贴合在一起,确保注浆过程有序进行。注浆管底部需要先利用材料进行封堵,等待开始注浆时再打开底部。注浆管底端与底部之间的距离需要控制在30~50cm,避免高度过大出现混凝土浇筑离析问题。另外,提前准备好此次浇筑时所需的搅拌机,将其均匀搅拌后放入到桶内,从而更好地满足施工需求。

2.5做好注浆施工参数控制

在此次施工中,会有两次注浆操作,其中第一次注浆会在常压状态下进行,而第二次注浆则会在加压状态下进行。为了避免冒浆问题,第二次注浆工作开始前,需要先对第一次注浆情况进行检查,待满足要求后再开始第二次注浆。此工程使用P.O42.5的普通硅酸盐水泥,同时向其中添加一定比例的膨胀剂与抗裂剂,使用的拌和水温度不能超过30℃,以避免浆液提前凝固问题。另外,第二次注浆过程中,其注浆压力需控制在0.4MPa以内,以提高注浆施工的可靠性。

2.6做好浆砌片石施工工作

该工程中还存在一些软土作业地区,这些地区也会使用浆砌片石来辅助施工。在具体施工中需注意以下几点:在具体施工前需要先进行地质参数进行了解,同时需要梳理施工工艺流程和施工安全管理要点,确保施工活动的有序展开。等待所有基坑工作结束后,采用挂线来校准参数,同时将其坡度参数控制在1:1.75,以防止过度受压,提高结构最终成型的稳定性[1]。

2.7提前做好预防养护工作

该工程项目隧道设计速度为100km/h,对结构基础强度提出了更高要求。因此在注浆工作结束后,需要及时展开预防养护工作,确保结构可以顺利成型。在结构完成施工后,需要及时展开检测工作,此工程借助超声波检测技术来进行检查。及时返工质量较差的孔桩,以提高最终作业结果的可靠性[2]。

3灌浆法加固技术应用时的注意事项

3.1做好材料质量管理

通过做好材料质量管理,可以为技术顺利应用奠定良好基础,有利于加快施工活动的开展速度。在具体实践中,对于该工程的基础情况进行整理,内容涉及水文资料、气候资料、地形资料等,根据整理结果来筛选相匹配的施工技术,以此来确定所需施工材料,拟定相匹配的施工材料计划。需要细化施工材料计划中的相关参数,包括强度、级配、细度模数、含泥量、含水量等,严格按计划完成材料采购,同时做好材料进场质量检查、材料质量抽检、材料质量随检等工作,以确保所使用材料的统一性与可靠性[3]。

3.2提前做好技术梳理

提前做好技术梳理,能够确保技术各节点作业质量,提高技术的应用效果。在具体实践中,要根据已经获取的基础资料,对于灌浆法加固技术进行选择,确保所选技术和实际作业情况的适应性,以满足相应的施工要求[4]。基于信息技术对施工技术进行梳理,确定每个技术节点需要注意的内容、质量管理要求等。在技术开始前与施工人员进行交底,帮助施工人员明确具体的作业内容。技术人员全程参与施工活动,及时给出正确施工建议,有利于确保施工活动的有序展开。

3.3做好环境保护工作

通过做好环境保护工作,可以优化工程项目的作业环境,加快施工活动的开展进度。在具体实践中,应注意以下几点:施工现场的主要道路均需要做好硬化处理,以便于施工材料的运输管理。为了降低现场灰尘,营造良好的施工环境,需给施工现场配置洒水装置。注浆过程中使用到废弃物,需要集中回收处理,严禁随意丢弃,以提高环境安全性。施工结束后及时做好植被恢复,使区域生态可以维持在比较稳定的状态[5]。

3.4组建高水平施工队伍

通过组建高水平施工队伍,能够为后续施工活动的有序展开奠定良好基础。根据现场实际作业情况,设定相应的队伍筛选规范,细化各项筛选指标,以此筛选出综合实力满足要求的施工人员,组建高水平的施工管理队伍。在施工活动开始前,需做好施工队伍能力培训工作,筛选满足岗位要求的施工人员参与施工,提高工程项目施工质量[6]。

4结语

综上所述,做好材料质量管理,可以为技术顺利应用奠定良好基础。提前做好技术梳理,能够确保技术各节点作业质量。做好环境保护工作,可以优化工程项目的作业环境。组建高水平施工队伍,能够为后续施工活动的有序展开奠定良好基础。通过采取措施来提高灌浆法加固技术应用效果,对于提高工程作业质量有着积极的意义。

作者:尉继东 单位:中铁十七局集团第五工程有限公司