在隧道施工中發(fā)生塌方，有時(shí)采用小導(dǎo)管超前注漿法來治理更為有效。文章詳細(xì)的介紹了小導(dǎo)管自身加固原理，并結(jié)合具體工程分析了塌方原因、塌方方案的比選、超前小導(dǎo)管的施工。 　　在山嶺隧道及地下工程施工中遇到塌方時(shí)，往往要借助超前支護(hù)。超前支護(hù)一般有以下幾種形式：超前預(yù)注漿（全面預(yù)注漿）、超前大管棚、超前錨桿和超前小導(dǎo)管。超前大管棚適用于巖體很破碎，開挖尺寸較大的洞室；超前預(yù)注漿主要用于大面積特別松散巖體及地下水豐富的巖體中；超前錨桿適用于巖體破碎程度較小的圍巖；超前小導(dǎo)管特別適用于中小洞室（一般跨度在8米以下的洞室）的處理塌方施工中應(yīng)用。
　　采用大管棚支護(hù)技術(shù)必須有專用鉆機(jī)，施工空間要求高，一次花費(fèi)較大；采用全面預(yù)注漿方法，涉及的施工范圍大，施工程序繁雜，并且可靠性難以確定；而采用小導(dǎo)管比超前大管棚和注漿施工工藝相對(duì)簡(jiǎn)單得多，支護(hù)技術(shù)在很小的空間內(nèi)利用簡(jiǎn)單的手持風(fēng)鉆即可進(jìn)行鉆眼及布管工作，遇到地層變化時(shí)可隨時(shí)調(diào)整施工方案，經(jīng)濟(jì)效益顯著。
　　從20世紀(jì)80年代起，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。隧道及地下工程在我國(guó)大量興建，在施工中遇到了各種各樣的困難地層，人們?cè)诓粩嗟孛�索和開發(fā)新的地層加固技術(shù)，小導(dǎo)管注漿技術(shù)以其適應(yīng)性強(qiáng)而得到廣泛的應(yīng)用，正是由于小導(dǎo)管注漿技術(shù)的這些優(yōu)點(diǎn)才激勵(lì)人們?cè)谑┕ぶ羞M(jìn)行大膽的嘗試，奠定了小導(dǎo)管注漿技術(shù)在地下工程中的地位，從而增強(qiáng)了人們使用小導(dǎo)管注漿技術(shù)的熱情。
　　1.小導(dǎo)管自身加固原理
　　1.1小導(dǎo)管的錨桿作用
　　小導(dǎo)管的錨桿作用原理主要是自身加固原理，主要有聯(lián)接原理、組合原理和整體加固原理三種。在隧道中以哪種為主。要根據(jù)地質(zhì)條件和錨桿的形式綜合分析，但不管以哪種為主。小導(dǎo)管自身的其他作用都同時(shí)存在，進(jìn)一步說，往往是兩種或三種的綜合作用。
　　（1）聯(lián)接原理。隧道圍巖有不穩(wěn)定的巖塊和巖層時(shí)，可用錨桿將它們聯(lián)接起來，并盡可能的深入到穩(wěn)定的巖層中。同理，在打入小導(dǎo)管時(shí)，小導(dǎo)管可以將不穩(wěn)定的巖塊和巖層聯(lián)接起來。
　�。�2）組合原理。錨桿組合作用是依靠錨桿將一定深度的巖層，尤其是成層的巖層組合在一起，組成組合拱或組合梁，阻止巖層的滑動(dòng)和坍塌。同理，在打人小導(dǎo)管時(shí)，小導(dǎo)管也將打入深度的巖層，尤其是成層的巖層組合在一起，組成組合拱或組合梁，阻止巖層的滑動(dòng)和坍塌。
　�。�3）整體加固原理。通過有規(guī)律布置的小導(dǎo)管，將隧道四周一定深度的圍巖進(jìn)行擠壓、粘結(jié)加固，組成一個(gè)承載環(huán)。
　　1.2小導(dǎo)管的注漿通道作用
　　在小導(dǎo)管注漿技術(shù)使用過程中，注入圍巖的漿液是通過小導(dǎo)管上的注漿孔均勻地滲入到圍巖中的，故在小導(dǎo)管注漿技術(shù)中小導(dǎo)管充當(dāng)了漿液通道的作用。在地下工程小導(dǎo)管注漿中，一般將小導(dǎo)管加工成花管，導(dǎo)管采用普通鋼管。漿液在壓力作用下通過小導(dǎo)管，注入圍巖以達(dá)到加固圍巖的作用。
　　2.工程概況
　　某鐵路工程隧道.全長(zhǎng)4906m，所經(jīng)過地區(qū)圍巖變化較多，圍巖自穩(wěn)情況較差。等級(jí)基本為Ⅳ、Ⅴ類，按照設(shè)計(jì)圖紙DKl51＋995－DKl52＋105段為錨噴支護(hù)段，但由于圍巖風(fēng)化嚴(yán)重，且隧道右上方有一小型水庫(kù)，地下水豐富。在隧道DKl52＋057段開挖后，施工單位根據(jù)圍巖情況及時(shí)對(duì)隧洞進(jìn)行了噴混凝土封閉，之后再出碴。但在出碴過程中.隧洞洞頂和巖壁不斷掉落巖石。鑒于這種情況，施工單位立即停止出碴.并組織人員再次對(duì)塌落而進(jìn)行噴混凝土封閉。但由于整個(gè)隧洞圍巖自穩(wěn)能力非常弱，反復(fù)噴射的混凝土根本無法阻止巖石坍塌，因此塌方空洞也越來越大，并影響到已施工完成的超前支護(hù)和初期支護(hù)施工段。通過對(duì)塌方體的觀察。塌方段長(zhǎng)約8m。寬度約7m。
　　3.塌方原因分析
　　隧道發(fā)生塌方的主要原因是支護(hù)方式不當(dāng)，沒有按照設(shè)計(jì)和規(guī)范要求施工，純粹是野蠻施工。主要原因分析如下：
　　1）開挖工藝不符合要求，該塌方段位于Ⅳ級(jí)圍巖處，但圍巖更偏向于Ⅴ級(jí)圍巖，巖體破碎。作業(yè)隊(duì)伍仍然在下臺(tái)階施工過程中采用開挖中槽的方法進(jìn)行施工，尤其是左右馬口寬度不足50cm，有些甚至拱架懸空。
　　2）每循環(huán)進(jìn)尺3－5m，嚴(yán)重違反了施工工藝中要求1－2榻鋼架的要求。
　　3）擅自降低支護(hù)參數(shù)。該段Ⅳ級(jí)圍巖設(shè)計(jì)為118a型鋼拱架，但塌方段處理時(shí)發(fā)現(xiàn)該段拱架全部采用的是116的型鋼拱架，且間距過大，縱向連接筋不足，鎖腳錨桿打設(shè)不規(guī)范，嚴(yán)重偷工減料。
　　4）Ⅳ級(jí)破碎圍巖、Ⅴ級(jí)圍巖應(yīng)盡量減少爆破作業(yè)，若必須采用爆破的地方，必須采用多打眼、少裝藥、弱爆破的工藝施工，但是作業(yè)隊(duì)伍沒有照此施工。
　　綜上所述，隧道施工過程中，該作業(yè)隊(duì)伍盲目施工是造成塌方的主要原因，另外，現(xiàn)場(chǎng)管理還需要不斷加強(qiáng)，加大控制手段，盡量杜絕該類事故的發(fā)生。
　　4.塌方處理方法比選
　　4.1不清碴處理方案
　　不清除洞碴，讓上方坍塌巖碴淹沒拱頂上部處理措施：1）噴射C25混凝土封閉洞碴巖面，沿隧道橫向設(shè)立30cm厚止?jié){墻；2）采用直徑φ42mm超前小導(dǎo)管注漿支護(hù)，并注水泥一水玻璃雙液漿，使拱部2－3m范圍內(nèi)巖碴固結(jié)成一整體；3）短進(jìn)尺、弱爆破、強(qiáng)支護(hù)、強(qiáng)排水開挖施工。考慮到經(jīng)過小導(dǎo)管超前注漿支護(hù)后，圍巖自穩(wěn)能力有所提高，業(yè)主、設(shè)計(jì)、監(jiān)理和施工四方共同會(huì)商，均贊成采用方案二，并取得了良好的效果。
　　4.2清碴處理方案
　　在下個(gè)塌方周期到來之前，迅速抵進(jìn)工作面。迅速排水，防止積水軟化未塌方地段圍巖而導(dǎo)致更大范圍的塌方事故。由于坍體洞碴不多，經(jīng)過業(yè)主、設(shè)計(jì)、監(jiān)理及施工方四方共同會(huì)商，決定處理方案如下：1）先穩(wěn)定后方邊墻，在邊墻施作C25混凝土保護(hù)墻，再施作30cm厚C25混凝土拱部護(hù)拱，形成后方封閉環(huán)，預(yù)防塌方范圍的進(jìn)一步擴(kuò)大；2）在后方10m安全地帶搭設(shè)工作平臺(tái)，開挖大拱腳，立設(shè)工字鋼拱架支護(hù)，短進(jìn)尺用懸挑鋼軌加噴射混凝土形成拱部封閉環(huán)；3）清除洞內(nèi)巖碴，加鋼筋網(wǎng)及錨桿支護(hù)，渡過坍方段；4）在坍方段及時(shí)施作二次襯砌。
　　5.超前小導(dǎo)管施工
　　5.1小導(dǎo)管打設(shè)
　　（1）小導(dǎo)管施工前準(zhǔn)確放樣，定好鉆孔位置，作好標(biāo)記。并設(shè)置必要的控制點(diǎn)以便鉆孔時(shí)用來控制小導(dǎo)管的外插角度和方向。
　�。�2）小導(dǎo)管制作及安裝，超前小導(dǎo)管前端采用呈尖端狀，管壁四周有8mm注漿孔，成梅花形布置，間距為15era。尾部有Im不設(shè)注漿孔。結(jié)構(gòu)采用φ42壁厚3.5mm熱軋無縫鋼管，安裝時(shí)孔位誤差小于5cm，角度誤差小于 2°
　　5.2小導(dǎo)管注漿
　�。�1）注漿管路系統(tǒng)的試運(yùn)轉(zhuǎn)。按注漿站布置圖和工藝流程圖，安排設(shè)備就位，接好管路系統(tǒng)，做注漿前的試運(yùn)轉(zhuǎn)。用1.5－2倍注漿終壓對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行吸水試驗(yàn)檢查，并接好風(fēng)、水、電，檢查管路系統(tǒng)是否耐壓，有無漏水，檢查管路連接是否正確，檢查設(shè)備機(jī)況是否正常，使設(shè)備充分“熱身”。試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間一般20分鐘。
　�。�2）注漿壓力控制。注漿過程中，將壓力分為幾個(gè)階段，逐級(jí)升到規(guī)定值。注漿開始時(shí)，使用最低一級(jí)的壓力壓注，當(dāng)注漿量增加到一定程度，再將壓力升高一級(jí)，當(dāng)注漿量又增加到一定程度，再將壓力升高一級(jí)，如此直到在規(guī)定壓力下，單位注漿量達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)束注漿。壓力分級(jí)不宜過多，本次塌方治理中，注漿壓力分為三個(gè)階段時(shí)，三階段壓力分別為0.5MPa，0.8MPa，1MPa。采用三階段分壓注漿，減少漿液的過度流失，節(jié)省了壓漿材料。
　�。�3）注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)。注漿壓力達(dá)到設(shè)計(jì)終壓后穩(wěn)定20分鐘后，結(jié)束注漿。
　�。�4）注漿施工注意事項(xiàng)。1）在注漿過程中，經(jīng)常出現(xiàn)串漿現(xiàn)象。發(fā)生串漿時(shí)，在有多臺(tái)注漿機(jī)的條件下，應(yīng)同時(shí)注漿。在單泵條件下應(yīng)將注漿孔及時(shí)堵塞，輪到該管注漿時(shí)，再拔下堵塞物，將管內(nèi)雜物清除并用高壓風(fēng)或高壓水沖洗，然后再注漿；2）水泥漿單液或水泥水玻璃雙液注漿進(jìn)漿量很大，壓力長(zhǎng)時(shí)間不升高。則應(yīng)調(diào)整漿液濃度和配比，縮短凝膠時(shí)間。進(jìn)行小泵量低壓力注漿或間歇式注漿，使?jié){液在裂隙中有相對(duì)停留時(shí)間，以便凝膠，但停留時(shí)間不能超過混合漿的凝膠時(shí)間；3）注漿效果檢查在小導(dǎo)管搭接范圍內(nèi)進(jìn)行，主要檢查注漿量偏少或有懷疑的注漿孔，認(rèn)真填寫檢查記錄。滲入性注漿通過鉆孔檢查注漿厚度，小于30cm時(shí)，應(yīng)補(bǔ)管注漿。
　　6.結(jié)語
　　超前小導(dǎo)管注漿超前加固技術(shù)施工設(shè)備簡(jiǎn)單，工藝簡(jiǎn)單，可以根據(jù)實(shí)際情況，隨時(shí)確定小導(dǎo)管注漿的使用與否，且小導(dǎo)管注漿適應(yīng)性強(qiáng)，可根據(jù)實(shí)際情況，隨時(shí)變更施工方法，因此被廣泛應(yīng)用于隧道塌方的治理中。
　　（作者單位：廣西嘉惠建設(shè)工程有限公司廣西南寧530021）

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