摘要：在公路工程隧道施工中浅埋松散段处理不好就会对整体施工质量造成较大的影响，本文则从实际出发，在分析隧道加固补强工艺原理的基础上，探讨公路工程隧道浅埋松散段加固补强施工技术。
关键词：公路工程；隧道浅埋松散段；加固补强
绪论
本文在公路隧道设计、施工中本着环保型建设理念，针对隧道洞口段特殊地质条件、生态敏感性高，不易大开大挖等技术难题，开展《公路隧道松散偏压浅埋段进洞施工技术》研究。G345线峰迭至代古寺公路工程设计施工总承包项目地处高山峡谷区，从施工图设计阶段开始，根据实际工况对进洞方案进行了优化，制订“先加固、后开挖、再补强、量测监控”的施工方案，确保了隧道安全环保施工和和后期的运营稳定。通过岭儿坝1#隧道与代古寺隧道的成功实践，经总结提炼，形成了《公路隧道松散偏压浅埋段进洞施工工艺》。
1、工艺原理
公路隧道松散偏压浅埋段进洞施工工艺就是通过地表注浆对隧道洞身一定范围内偏压松散山体预加固及抗滑措施，然后在洞身开挖后采用洞内径向注浆补强围岩，缩小开挖变形松弛区范围，提高围岩自稳能力。通过洞内外结合注浆，加固围岩，减小深埋侧下滑推力，提高浅埋侧抗挤压能力，从而使隧道在安全、环保条件下实施暗挖进洞并保证成型后洞身稳定性。
2、施工工艺操作要点
2.1、清表及场地规划
坡度，钻眼半径，对原地面进行梯田台阶式处置，在对原地表破坏最小的程度下方便钻机就位，钻眼。
2.2、孔位放样布设
按照优化文件进行孔位测量布设，确定眼位，孔深。用Φ8圆钢进行标记。地表注浆隧道横向范围为隧道中线左右各12m，成梅花型布置，间距2.0×2.0m；隧道竖向范围内，拱部以上钢花管孔深至隧道轮廓外50cm,边墙外侧钢花管孔深至隧道设计基线以下3m。
2.3、钻机定位与调试钻进
履带自行式潜孔钻机行驶至钻孔位置。整平钻机，放置平稳，将钻头对准孔位，垂直调试钻进。隧址区为松散砂砾层，裸钻成孔容易塌孔，应采用Φ108跟管进行跟管施工，根据测量数据，严格控制钻进深度。
2.4、钢花管安装
制作Φ50×5mm钢花管。钢花管壁上钻8mm小孔（尾部2m不钻孔作止浆段），小孔间距15cm，成梅花形布置。对应眼位，根据成孔深度，验孔合格后将成品钢花管按深度分段安装，同一断面接头数量不得大于50%。利用潜孔钻制作挂钩，辅以人工，进行安装。钢花管安装后使用采用专用拔管机分段拔出跟管，拔管机油缸回位时下部卡瓦会卡住跟管，防止跟管掉落，循环拔出跟管。
2.5、止浆段制作
管孔间裂隙封浆深度及质量严重影响注浆效果，为防止管孔间隙封浆深度不足造成管孔间隙浆液外露，制作吊盘，从钢花管与钻孔间隙之间下放固定，吊盘下放深度2m，从对管孔间缝隙进行嵌缝处理，嵌缝材料为胶泥和早强水泥药卷，并准备一些木楔，管间串浆时塞紧串浆孔管，提高注浆效果。
由于地表注浆表层覆盖土为松散堆积体且注浆深度较浅，在注浆过程中容易从地表软弱带冒浆，为了防止地表冒浆造成浆液损耗和压力损失，在地表设置止浆围堰（深度30cm,半径1m的地埂围堰，灌浆浆液水灰比1：1），从而实现对注浆区域表层全覆盖。
2.6、地表注浆
注浆设备、材料到位，制取浆液，在止浆围堰及吊盘嵌缝达到强度后安排注浆。注浆材料主要采用水泥浆液，辅以少量水泥-水玻璃双液浆液。
（1）水泥浆水灰比(质量比)：0.6:1～1:1。
（2）水泥浆水玻璃比(体积比)：1:0.5～1:1,掺加2%～4%缓凝剂。
（3）注浆压力：0.5～1.5MPa
（4）单根注浆孔注浆量：Q=πr2L+πRo2Lηαβ式中：r为钢管半径，L为钢管长度；Ro为浆液扩散半径，取1；η为地层孔隙率，洞口坡积角砾取0.1；α浆液有效填充率，取0.9；β浆液损耗系数，取1.15；
注浆管端部安装机械式注浆塞，进行注浆。
注浆速度，一般在30L/min以下，保证浆液充分扩散,进浆量偏小或压力上升较快时，说明围岩扩散系数较小，孔隙率较低，可按照浆液由稀到浓，注浆压力由低到高，逐级增加的原则进行。施工时采用由外圈向中心注浆顺序，应先进行周边孔注浆，然后进行内侧孔注浆，并采取隔孔注浆的方式。注浆结束标准根据终压和进浆量视情况进行判定：单排孔采用进浆量控制，进浆量达到设计注浆量1.5倍时，即换孔注浆；双排孔采用注浆终压控制，以保证注浆效果，达到设计注浆终压后，并继续注浆10min以上，即可停止注浆。
注浆范围内周边眼流量计显示注浆孔进浆量超过设计量1.5倍，注浆压力仍无变化的注浆孔采用双液注浆，其余注浆孔均采用单液注浆。浆液配合比和注浆压力以设计为准，当进浆量或者注浆压力发生严重偏差时，根据实际地质情况可适当调节。
2.7、洞身开挖、支护
洞顶截水沟，边仰坡可与地表注浆平行施工，地表注浆洞顶范围内应先进行洞口管棚施工。在大管棚范围内地表注浆深度如遇管棚可适当调整，地表注浆应在暗洞开挖前施工，待注浆结束且洞顶岩体强度达到设计强度后，进行暗洞施工。洞内施工严格按照微台阶法进行施工。
2.8、径向管加工与安装
制作Φ42m×4mm钢花管，注浆管前端带尖头，管身设孔径8mm、间距40cm、呈梅花型布置的花孔，钢花管长度4m,止浆段长度40cm。拱架架立后，在初喷表面按1m×0.6m（环向×纵向）梅花状布设安装钢花管，与设计文件锚杆位置冲突时可适当调整。钢花管安装与连接筋焊接，使柔性支护形成一体，且小于初支成型面5cm，杜绝终喷后露出初支表面。当工作空间限制时，成管方向可适当调节，但务必保证成管深度与地表注浆范围交叉不小于50cm。
2.9、洞内径向注浆
径向注浆时复喷混凝土作为注浆止浆盘，采用机械式注浆塞可直接进行径向水泥浆液注浆。注浆压力、浆液制取参照地表注浆工艺进浆量与注浆压力双重控制。结束后采用早强水泥药卷进行封口，防止浆液流失。径向注浆结束后，对外露长度控制不严的钢花管进行割除，与复喷面齐平，而后进行终喷作业。
洞内径向注浆单液注浆量Q=πr2Lη式中：r浆液扩散半径，取0.5;L为洞内径向管长度；η为地层孔隙率，注浆范围内地表注浆已结束，按V级围岩取0.03-0.05。
2.10、监控量测
施工中对地表下沉、洞内收敛及拱顶下沉进行位移量测，指导施工。位移速率小于0.2mm/d，围岩达到基本稳定，进行二次衬砌施工。围岩速率变化上升时，立即停止掌子面作业，根据洞内外观察，采取应急措施。
2.11、地表修复
洞内外沉降稳定，洞身衬砌完成后对止浆围堰进行清理，而后覆土，恢复植被。
3、质量控制措施
严格按图纸布设眼位，进行编号，逐一记录原地面高程，确保钻眼深度符合设计。
地表注浆钢花管安装位于孔位中心，浆液对称均匀包裹注浆管，第一节尖头，最后一根止浆段严格按要求布设。
相邻止浆围堰边缘重叠且深度不得小于30cm，灌浆时注意灌浆速度，给予充分渗透时间。
按配比要求制取浆液，注浆过程控制注浆速度，时时监控进浆量及注浆压力。
注浆孔全部结束后，根据注浆量及注浆压力变化的合理性及检查孔涌水量进行注浆效果检查和评价。
洞内径向注浆对串孔眼位及时进行封堵，压力控制为主，防止劈裂。
4、结语
本工艺利用原有地形的长期稳定特点，不进行洞口大面积的开挖，最大限度缩小洞口施工对自然仰坡原始植被的破坏程度，解决了明挖法设计施工区域大，暗挖法施工风险大，环保手续批复困难等因素，大大降低了对保护区生态的破坏，节约资源，降低成本。做到了“少破坏，多保护，多防治”的原则，确保了施工进度。
参考文献
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