公路隧道施工中岩注浆加固技术的运用实践研究

周伟平

摘 要：在公路隧道施工中，如果遇到软岩结构，那么就需要对软岩层进行注浆加固，否则隧道整体的支撑能力将会下降，会对隧道的安全性造成较大的影响，从目前注浆加固技术的应用来看，有效地解决了软土层结构的隧道施工。为此，我们应当根据注浆加固施工的特点，对注浆加工技术的应用进行研究。

关键词：公路隧道施工 岩注浆加固技术 实践研究

中图分类号：U455 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）10（a）-0054-02

从注浆加固技术的内容来看，注浆加固技术主要是对岩层进行改造，通过对岩层内部进行混凝土固定浆的注入提高岩层的强度，进而为隧道施工奠定良好的基础，使隧道施工在遇到软土层之后能够减少隧道裂缝和隧道坍塌现象的发生，为公路隧道施工奠定良好的基础。因此，我们应当对注浆加固技术的优势有正确的认识，并且结合公路隧道施工实际，重点探讨注浆加固技术的实践，为公路隧道施工奠定良好的基础，解决公路隧道施工中看图层的问题。

1 公路隧道施工中软岩的结构特征及分类

1.1 软岩的结构特征

软岩结构主要是指沉积岩中的泥质岩以及岩体中各种特定形态的地质界面。包括沉积层面、软弱夹层、节理面、不连续裂隙面、颗粒与粒团的排列与接触连结方式、微孔隙与微裂隙等。

软岩层在公路隧道施工中比较常见，在具体的施工过程中，如果不对软岩层进行一定的结构改造，那么软岩层会发生裂缝坍塌以及孔隙等缺陷，会给隧道施工带来不利的影响，严重时会影响隧道的承载力。因此，我们应当对软岩层的结构特征有正确的认识，根据软岩层的实际需要进行注浆改造。

1.2 软岩分类

软岩可以按照软岩强度、成因类型、形成时代分类。这里只简述按软岩的成因类型分类。软岩从成因考虑可分为原生类型和次生类型，后者又可划分为风化软岩与断裂破碎软岩。

从软岩的类型来看，软岩层按照强度和成因以及形成时代分为不同的类型，掌握软岩层的分类，不但能够加深对软岩层的影响，同时还能够根据软岩的实际特点采取有针对性的改造措施，为软岩层的改造奠定良好的基础。所以，我们应当对软岩层的分类情况有较为深入的了解。

2 注浆加固技术的主要原理

2.1 渗透注浆

在注浆压力作用下，浆液克服各种阻力而渗入岩土的孔隙、裂隙，使岩土孔隙、裂隙中存在的气体和水被排挤出去，浆液充填孔隙或裂隙，形成较为密实的固化体。

在对软岩层进行加固处理过程中，主要的原理是通过渗透的方式向岩层注浆，通过浆液的渗透改变软岩层的内部结构，使软岩层内部的孔隙和裂缝都能够被浆液所填满，进而提高软岩层的承载力，使软岩层能够得到有效固化，保证软岩层的承载力得到加强。

2.2 压密注浆

通过钻孔向土层中压入浓浆，随着土体的压密和浆液的挤入，将在压浆点周围形成灯泡形空间的浆泡，通过浆泡挤压的土体，使土体被压密，承载力得到提高，并因浆液的挤压作用而产生辐射状上抬力。

除了渗透注浆之外，还可以向软岩层内进行压密注浆，有些软岩层通过渗透注浆的方式速度较慢难以快速有效地提高软岩层的内部强度，为了改善这一情况，可以通过钻孔的方式向软岩层内进行注浆，通过压密注浆的方式保证软岩层内的孔隙和裂缝能够得到快速有效填充，提高了注浆的工作效率。

3 公路隧道施工中岩注浆加固技术的实际应用

3.1 小导管注浆预加固机理

利用渗透注浆的机理对风化破碎岩石及构造裂隙较发育难以支护的破碎顶板，在开挖揭露来压前，预先向其裂隙通道内注入固化材料。

在实际的施工过程中，如果隧道施工遇到了软岩层，那么就需要进行注浆加固，提高软岩层的内部强度，其中可以采取小导管注浆加固的方式对软岩层进行加固，这种方式主要是针对软岩层内的已经发现的孔洞和裂隙采取导管注入的方式进行注浆。

3.2 选用小导管注浆的必要性

由于隧道Ⅱ类围岩浅埋段存在泥岩遇水软化，易变形脱落，岩层节理发育，岩体成块石、碎石状破碎结构，稳定性较差等情况。

小导管注浆施工难度较低，并且能够根据软岩层内孔洞和裂隙的实际情况進行有针对性的注浆，既能提高注浆的整体效果，又能够提高注浆的效率，使注浆能够根据需要的部位注入，满足隧道施工需要，能够快速有效地改善岩层的结构，提高岩层的承载力。

开孔时为了保证井壁的整体强度，应尽量避开井壁内的受力钢筋，首先凿开表面的混凝土，确定钢筋位置，对照井壁钢筋的分布情况，对孔位进行微调后开孔，开孔应遵循由下至上左右对称的原则。

3.3 小导管施工

小导管长度4.5m，直径φ50mm，环向间距0.35m，外插角10°。小导管在工地加工，材料为无缝钢管，前端加工成扁尖形，管身钻注浆孔。

小导管施工过程中应当选择导管的长度和直径，并且对环向间距进行规定，小导管在工地加工过程中，应当对材料有明确的要求，可以选择无缝钢管作为主要的导管材质，通过导管注浆提高注浆效率，保证小导管注浆能够实现对软岩层孔洞和裂缝的快速注浆。

3.4 注浆施工

注浆采用水泥单液浆，注浆压力不小于0.5MPa，不大于1MPa，浆液扩散半径40cm。

在注浆施工过程中，应当保证注浆的压力在规定的要求之内，并且避免压力过大造成浆液喷洒，同时还应当保证浆液在注入之后能够得到一定程度的扩张，提高浆液的扩散效果，保证浆液地扩散能够达到实际要求，提高浆液的扩散效果。

注浆的顺序由下至上进行，单孔注浆量大于30m3或注浆压力上升至2MPa，即可停止注入封孔。待浆液凝结2h后，依次打开其他孔进行注浆。若孔口溢水量较大，则应立即从该孔重复注浆。注浆应逐孔进行，注浆孔以外的其他孔应处于封闭和观测状态。后注孔均是前注孔的检查孔，后注孔的耗浆量应逐渐减少。

3.5 注浆异常现象处理

（1）注浆中如发生与其他孔串浆将串浆孔堵住，轮到注该孔时，拔出堵塞物，用高压风或水冲洗，如拔出堵塞物时，仍有浆液外流，则可不冲洗，立即接管注浆。

在注浆过程中，由于施工存在一定的难度，并且软岩层内的结构相对复杂，在具体的注浆施工中存在一定的异常现象，一旦发生与其他串孔的现象，应当及时地对串孔进行堵塞，并且保证水泥浆不发生外泄。

（2）压力突升则可能发生堵管，立即停机检查处理。

在注浆施工过程中，如果注浆的压力突然升高，那么可能是发生了堵管现象，发现后应当立刻停止注浆，对注浆管进行检查，保证堵管的位置能够得到及时有效的清理，避免因堵管而造成注浆失败或者因堵管对注浆设备造成不利影响。

（3）如果压力长时间不增加，检查是否窝浆或流往别处，否则调整浆液配比，缩短胶凝时间。

在注浆施工中，压力应当随着注浆的时间的日不断增加，如果经过检测发现压力长时间内不增加，那么一定是出现了浆液外流或者作业没有到达预定位置的现象，应当进行浆液配比的调整，保证水泥浆的凝聚时间能够得到有效缩短，能够在短时间之内快速凝结。

4 结语

通过本文的分析可知，在公路隧道施工过程中软岩层的出现会对公路隧道施工有一定的影响，为了避免质量缺陷的产生，通常会采用注浆加固技术对软岩层进行改造，这种方式在实施过程中需要对注浆的方式、注浆设备以及注浆速度进行规定。通过对施工工艺的优化以及施工流程的改变，能够实现对软岩层的有效改造，提高软岩层的结构强度。因此，我们应当掌握注浆加固技术的特点，并且在公路隧道施工中的软岩层中进行有效应用。

参考文献

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