1、小导管双液注浆在处理隧道坍方中的应用摘 要随着小导管双液注浆技术的不断成熟，有必要研究其在隧道塌方处理中的相关应用。本文首先介绍了小导管自身加固原理，分析了小导管双液注浆在隧道工程中的应用，探讨了小导管双液注浆在隧道塌方处理中的施工要点，研究了隧道塌方处理中应用小导管双液注浆的注意事项。 关键词小导管 双液注浆 隧道坍方处理 应用 中图分类号：U455 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）02-0000-01 一、前言 处理隧道塌方的技术方法有多种，但小导管双液注浆技术的不断发展，已经成为了在隧道塌方处理中的一项重要技术。研究小导管双液注浆在隧道塌方处理中的应用，能够更好地
2、把小导管双液注浆与隧道塌方处理相结合，从而优化实际运用效果。 二、小导管自身加固原理 1.小导管的锚杆作用 小导管的锚杆作用原理主要是自身加固原理，主要有联接原理、组合原理和整体加固原理三种。在隧道中以哪种为主。要根据地质条件和锚杆的形式综合分析，但不管以哪种为主。小导管自身的其他作用都同时存在，进一步说，往往是两种或三种的综合作用。 （一）联接原理。隧道围岩有不稳定的岩块和岩层时，可用锚杆将它们联接起来，并尽可能的深入到稳定的岩层中。同理，在打入小导管时，小导管可以将不稳定的岩块和岩层联接起来。 （二）组合原理。锚杆组合作用是依靠锚杆将一定深度的岩层，尤其是成层的岩层组合在一起，组成组合拱或
3、组合梁，阻止岩层的滑动和坍塌。同理，在打人小导管时，小导管也将打入深度的岩层，尤其是成层的岩层组合在一起，组成组合拱或组合梁，阻止岩层的滑动和坍塌。 （三）整体加固原理。通过有规律布置的小导管，将隧道四周一定深度的围岩进行挤压、粘结加固，组成一个承载环。 2.小导管的注浆通道作用 在小导管注浆技术使用过程中，注入围岩的浆液是通过小导管上的注浆孔均匀地渗入到围岩中的，故在小导管注浆技术中小导管充当了浆液通道的作用。在地下工程小导管注浆中，一般将小导管加工成花管，导管采用普通钢管。浆液在压力作用下通过小导管，注入围岩以达到加固围岩的作用。 三、小导管双液注浆在隧道工程中的应用 1.小导管注浆在破碎
4、板岩中的应用 破碎板岩的特征是相对砂层和土层而言颗粒较大，施作小导管注浆的主要原理是渗透灌浆理论，目的主要是使浆液充填岩体中的裂隙，在裂隙中形成浆液和充填物的固结体，增加颗粒之间的粘接力，提高岩体的整体强度；另一方面，因为破碎板岩的颗粒大，小导管也将发挥较为明显的棚架和锚杆作用。 隧道通过软弱破碎的板岩地层时，以锚喷混凝土做施工支护进行开挖有一定困难时，可以用小导管注浆结合格栅钢架和网喷混凝土联合支护措施的方法进行施工。虽然也可采用深孔注浆，但是深孔注浆毕竟造价太高，工程进度缓慢，而且在深孔注浆后仍需采用小导管注浆才能达到安全掘进的目的；注水泥砂浆也能达到止水和固结地层的目的，但由于水泥砂浆凝
5、固时间长，注浆后不能立即开挖，因而工期问题就变得更为突出。为了超前加固围岩和止水，起到提高围岩强度及临时支撑的作用，同时为了保证施工安全，从经济性和施工的可能性考虑，超前预支护可采用小导管注浆，初期支护采用格栅钢架和网喷混凝土联合支护措施。 2.小导管注浆在断层破碎带中的应用 在断层破碎带中采用小导管超前注浆法施工具有许多优点。超前小导管加格栅钢架和钢筋网及喷混凝土的联合支护方式对不良地质的隧道掘进是一种有效措施。一般采用加密超前小导管预注纯水泥浆进行加固，涌水量大的地段采用双液注浆，小导管双液注浆的止水作用在涌水量大的地段是很明显的。 3.小导管注浆在砂层和砂粘土层中的应用 砂层和砂粘土层一
6、般土质比较松软均匀，小导管容易打入，注浆效果相对容易控制，非常适合采用小导管注浆技术。施作小导管注浆的主要原理是劈裂灌浆，目的是使浆液在压力作用下，克服地层的初始应力和抗拉强度，引起砂体和砂粘土体结构的破坏和扰动，从而使得地层的结构得到改变，同时也有部分的渗透灌浆原理。 四、小导管双液注浆在隧道塌方处理中的施工要点 1.小导管打设 （一）小导管施工前准确放样，定好钻孔位置，作好标记。并设置必要的控制点以便钻孔时用来控制小导管的外插角度和方向。 （二）小导管制作及安装，超前小导管前端采用呈尖端状，管壁四周有 8mm 注浆孔，成梅花形布置，间距为 15era。尾部有 Im 不设注浆孔。结构采用 4
7、2 壁厚 3.5mm 热轧无缝钢管，安装时孔位误差小于 5cm，角度误差小于 2 2.小导管注浆 （一）注浆管路系统的试运转。按注浆站布置图和工艺流程图，安排设备就位，接好管路系统，做注浆前的试运转。用 1.5-2 倍注浆终压对系统进行吸水试验检查，并接好风、水、电，检查管路系统是否耐压，有无漏水，检查管路连接是否正确，检查设备机况是否正常，使设备充分“热身” 。试运转时间一般 20 分钟。 （二）注浆压力控制。注浆过程中，将压力分为几个阶段，逐级升到规定值。注浆开始时，使用最低一级的压力压注，当注浆量增加到一定程度，再将压力升高一级，当注浆量又增加到一定程度，再将压力升高一级，如此直到在规定
8、压力下，单位注浆量达到设计标准，结束注浆。压力分级不宜过多，本次塌方治理中，注浆压力分为三个阶段时，三阶段压力分别为 0.5MPa，0.8MPa，1MPa。采用三阶段分压注浆，减少浆液的过度流失，节省了压浆材料。 3.注浆结束标准。注浆压力达到设计终压后稳定 20 分钟后，结束注浆。 4.注浆施工注意事项。 （一）在注浆过程中，经常出现串浆现象。发生串浆时，在有多台注浆机的条件下，应同时注浆。在单泵条件下应将注浆孔及时堵塞，轮到该管注浆时，再拔下堵塞物，将管内杂物清除并用高压风或高压水冲洗，然后再注浆。 （二）水泥浆单液或水泥水玻璃双液注浆进浆量很大，压力长时间不升高。则应调整浆液浓度和配比，
9、缩短凝胶时间。进行小泵量低压力注浆或间歇式注浆，使浆液在裂隙中有相对停留时间，以便凝胶，但停留时间不能超过混合浆的凝胶时间。 （三）注浆效果检查在小导管搭接范围内进行，主要检查注浆量偏少或有怀疑的注浆孔，认真填写检查记录。渗入性注浆通过钻孔检查注浆厚度，小于 30cm 时，应补管注浆。 五、隧道塌方处理中应用小导管双液注浆的注意事项 1.注浆压力控制由注浆泵油压控制调节。具体调法为启动注浆泵，正常运转后关闭泵口阀门，泵停止运转后，旋转压力调节旋纽，将油压达到调定在要求的油压刻度值上。随着注浆阻力的增大，泵压随之增高，当达到调定刻度值时，自动停泵。 2.液浆配比的控制水泥浆液水灰比 W/C=0.
10、5-1.0，同时加入 5%的水玻璃，以改善浆液性能。在注浆前试验合理确定浆液配比、注浆压力等注浆参数。浆液配比选择要考虑岩石裂隙情况及浆液扩散半径，现场通过试验确定。浆液的配比受凝结时间的直接控制。它的控制原则一般是先稀后浓，逐级变换。凝结时间的控制：凝结时间的变化由 C/S 来控制。为了确保凝结时间的准确，在注浆过程中，需经常测试，一般每拌一筒浆或变换一级浓度或配比时，需要取样实配，测定凝胶时间，通过对比，检查配浆是否准确，泵的操作是否正常，吸浆是否正常，混合器的混合是否均匀，从而有助于监控注浆情况（如压力变化） ，避免异常故障的发生。 六、结束语 通过对小导管双液注浆在处理隧道坍方中的应用
11、研究，我们可以发现，在该项技术的应用过程中，要严格注意其过程中的各个细节，严把质量关，从而保证隧道塌方处理的最优效果。希望本课题的研究对相关工作能够起到借鉴作用。 参考文献 1 王建鹏.隧道超前小导管作用机理及影响因素分析J.道路与铁道工程.2011（12）：88-89. 2 陶国强.浅谈隧道超前小导管注浆作业的施工技术J.城市建设理论研究（电子版）.2012（10）：102-103. 3 李河玉，林刚.小导管注浆在破碎板岩中的应用J.四川建筑.2012（24）：39-40. 4 孙均，朱合华.软弱围岩隧道施工性态的力学模拟与分析J.岩土力学.2013（5）：26-33. 5 冯卫星，况勇，陈建军.隧道塌方方案例分析M.成都：西南交通大学出版社，2012：131-139.
