公路隧道注浆处治方法的探讨

公路隧道注浆处治方法的探讨

杨正旭

重庆交通大学，土木工程学院，重庆，400041

摘要：随着我国经济的飞速发展，公路隧道建设事业取得了突破性的进步，但其投入使用后，在反复的行车作用以及复杂的水文地质条件中，路面不断出现裂缝、坑槽等病害，随即造成交通设施超负荷运行，阻碍了国家和地区经济的发展。由于前期存在重建设、轻养护的观念，导致我国在公路隧道养护领域发展较为迟缓。为了保证隧道内的行车安全性和舒适性，也为了按照国家及交通运输部加强公路隧道养护水平的要求，进行隧道路面病害处治十分重要也非常紧迫。

关键词：公路隧道；注浆；方法

引言

在隧道工程中，浅埋段围岩风化程度高、岩体风化、破碎、自稳能力差，沉降变形大，若不采取应对措施，易现地表塌陷、塌方等安全事故。如何提高围岩自稳能力、控制沉降变形十分重要。在隧道开挖前，一般采取预加固技术，通过向开挖面前方岩体内注浆、安置锚杆等方法增强围岩整体性，预防塌方发生。预加固通常分为地层改良法和预支护法两种。注浆是地层改良和预支护的主要手段，对节理裂隙有充填、加固及减渗的作用效果，可有效提高围岩的力学性能、减小应力集中现象，提高自稳能力。注浆法是一种成熟的施工方法，在施工过程中当地质条件不满足施工要求时，可通过注浆法对所需施工地段的地质进行处理，使其强度达到施工要求。隧道施工进行过程中,当出现偏压、洞口或浅埋等地段，此时需要对该施工区域及周边地段进行围岩加固处理，保障施工的正常进行。

1工程概况

某高速公路隧道类型为分离式双洞隧道，其中左线隧道全长为603m，右线隧道长度为578m，平面线形分别为直线和圆曲线（半径为3900m）。隧道内建筑限界宽度为11.50m，高度为5.00m；净高8.50m，内轮廓净宽12.40m。

2病害处治方式的研究与选择

当仰拱结构难以满足实际受力要求时，则需要对病害情况较为严重的区段进行拆换处理，从根本上解决由于基底软化和结构缺陷造成的实际病害采用砾石、片状或石灰土对不密实与强度不足的隧道软弱地基结构进行替换，改善其底部的承载能力，实现沉降值满足设计标准要求；通过增加衬砌拱脚以改善承载能力。以上两种方法的治理原理简单，设计和施工不复杂。对隧道仰拱结构进行拆换的处治工程中，需将其分成一定间距的浇筑路段，进行及时浇筑。如遇到长时间侵泡的围岩或者围岩中存在软弱地基、地下水积水或者虚渣等均应清理干净，如开挖到路面以下新鲜的基岩表面。隧道底鼓如出现地下水渗漏，应立刻采取封堵措施，以免进一步加大隧道底部病害。此外，为了保证隧道仰拱结构的力学性能，在其隧道底部设置仰拱架，以使得隧道封闭成环。在隧道仰拱浇筑之前，在拱脚的左右两侧设置连续钢筋，保证隧道的成环整体性，也需做好防排水工程的设计。若隧道仰拱结构四周的围岩不稳定，需要在拆换或者更换仰拱时设置临时支撑提供可靠的工作环境，避免发生较大的变形情况，从而造成倒塌现象，这种处治方式能够有效解决隧道底鼓出现渗漏水、地基承载力不足等病害问题，使隧道整体成环，形成封闭的受力结构，极大地改善了隧道衬砌的受力状态。但是，隧道仰拱拆除更换成本很高，施工时间长，而且需要封路，对交通影响很大，交通组织困难。对于单车道双通道的交通组织形式，由于占路施工只能封闭一小半的隧道路面，所以采用拆除和置换的方式处理占路施工。

3注浆处治施工要点

3.1衬砌支护要点

衬砌带模注浆应确定水泥砂浆拌和、视频监控系统、注浆管路系统的功能性。为提高隧道的稳定性，要第一时间处理好危石，并在洞口区域设立仰坡截水沟，截断地表水进入隧道，并在距边仰坡开挖边缘开挖约10m，确保沟底至衬砌拱顶外缘高度在1.0m以上，完成截水沟处理后，要促使排水沟与自然沟槽排水系统的衔接效果。其中，要依据图纸细则确定暗洞口、明洞、偏压挡墙、洞门的处理要点，比如，洞口修建及支护要遵循图纸的设计规范，保证作业面的主骨架纵向净距2.5m，宽0.6m，厚0.6m，且仰坡设置φ22mm砂浆锚杆，锚杆长5m，间距1m×1m，梅花形布置；并挂钢筋网，钢筋直径6mm，网格间距25cm×25cm；喷射混凝土强度等级C25，厚度10cm。1）仰拱每节长4~6m，并立端头模板；浇筑仰拱混凝土；浇筑仰拱填充混凝土。2）施作拱边墙防水层（用工作台车）。3）验收防水层；施工缝凿毛，清洗干净；台车就位，并检查尺寸达到设计要求。4）灌注拱墙混凝土；当混凝土达到5MPa时可拆模；拆模后及时进行养护。

3.2路面沥青层拆换及底部钻孔注浆

先对隧道路面沥青层进行拆除。在路面底部及边墙布孔，路面按1.5m（环）×0.75m（纵）梅花型布置，布设时离中心水沟中线1.5m；边墙两侧各布置3排钻孔，环向间距0.6m，纵向间距0.75m。最后恢复路面10cm沥青层。

3.3渗漏水注浆设计

混凝土结构存在成片不密实的蜂窝.空洞等，因而会出现成片的散渗漏现象,其主要发生在侧墙中下部、拱部、穿墙管等位置.主要成因是施工振捣个到位.混凝土离析、荷载(温度)及地下水在结构薄弱处的反复作用造成。首先将面漏区域内混凝土进行挖除，寻找出水点或出水裂隙,在出水点的位置进行钻孔,使出水通道扩大,起到集水作用,并在此点位埋设注浆管(排气管);然后采用聚合物砂浆将空洞.凹窝分层刮抹坚实，直到衬砌原结构尺寸;注浆管埋设要求精心处理，确保注浆管牢靠并且不漏水;待聚合物砂浆强度达到15MPa后,再在修补位外表面均匀刮涂一.层环氧修补胶,24h后可进行注浆工序。注浆从一端开始，自下至上依次进行。注浆完成后,拆除注浆管,并用环氧修补胶封孔。线状渗漏水主要发生在施工缝、变形缝、结构裂缝以及结构交接、交叉等位置。主要因细部防水构造施工不到位、振捣不密实、混凝土收缩徐变影响等造成。首先顺裂缝走向剔槽,去除松散混凝土,并寻找出水点位置;在出水点位置骑缝钻注浆孔,要求注浆孔必须有水渗出;埋设注浆管,采用聚合物砂浆封缝,待其强度达到15MPa后,在封缝表面刮涂一层环氧修补胶,24h后可进行注浆施工;注浆自缝的一-端开始,依次进行;注浆完成后拆除注浆管,并用环氧修补胶封孔。点漏是由于衬砌结构缺陷或穿墙孔造成直接出水通道，常表现为出水量大、水压高的特征。在出水点周围钻注浆孔,注浆孔要求与出水点的出水通道贯通,数量3~5个为宜,埋设注浆管,自下至上进行注浆,当浆液由其它出水点冒出后,再从下一注浆管注浆，依次完成。出.水点堵水完成后,拆除注浆管,并用环氧修补胶封孔。若堵漏效果不好时采用此方法处理,即选取渗漏点处开挖浅孔槽,然后放置网纹管引流疏水，网纹管起到透水、充筋作用,再涂刷堵漏灵,最后在表面用环氧修补胶封孔槽。

结束语

本文通过对病害处治方法的对比研究以及注浆材料的调研分析，对高聚物注浆材料进行了一系列的检测验证，且进行了半年的数据监控发现，该方法的处治为类似工程提供了一定的参考。

参考文献

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