隧道仰拱底部局部脱空、不密实处理技术研究

时间：2024-07-28

刘杰

（山东省路桥集团有限公司，山东济南 250021）

1 原因分析

1.1 仰拱底部虚渣处理不彻底

隧底开挖后，未对虚渣进行有效清理，在进行初喷作业时，因虚渣间存在间隙，使得初喷层与基岩面之间局部存在不密实。

1.2 仰拱底部存在局部渗水

隧底开挖后，未对隧底积水和淤泥进行有效清理，初喷层凝固后，初喷层与基岩间淤泥在局部渗水作用下，形成仰拱底部局部脱空。

2 总体处理方案

（1）检查结果显示存在脱空和不密实的地段，采用无损检测方式进一步确定仰拱底部脱空详细位置；

（2）在确定的区域范围内，采用YT28凿岩钻机垂直仰拱填充面钻设注浆孔，结合无损检测结果和钻孔施工经验合理选取钻孔深度；

（3）埋设注浆管，注浆。

3 施工方案

3.1 钻孔设计参数

（1）钻孔布置：间距 1.2×1.2m，呈梅花形布置，实际钻孔位置需结合无损检测结果具体确定；

图1 注浆孔布置示意图

（2）钻孔深度：钻孔深度0.62m～1.28m，现场需根据无损检测结果和施工经验合理选取钻孔深度。

3.2 注浆参数

（1）注浆料：注浆采用M20微膨胀砂浆材料；

（2）注浆压力：0.5～0.8MPa。

（3）注浆范围：参考值 4.14×2.4㎡，实际注浆范围需结合无损探测结果确定。

3.3 施工工艺

图2 注浆施工工艺流程图

3.4 主要施工方案

（1）钻孔施工

a.根据仰拱底部浇筑缺陷具体缺陷位置及范围，搭建注浆作业临时平台，准备所需设备；

b.确定钻孔的孔眼位置。根据检测报告上显示的不密实里程和部位，结合敲击试验结果和现场无损检测结果，确定并标记大致范围，确定钻孔的位置、数量，并做好标识；

c.钻孔，在标记钻孔处用YT28凿岩钻机钻进行钻眼，结合无损检测结果和钻孔经验，合理确定钻孔深度，钻进过程中，如有钻孔突进时，应立即停止钻孔。如钻孔深度达到实测厚度仍未钻透时，应边钻边测量且要做好记录。各钻孔最终深度如下表所示：

表1 钻孔记录表

d.埋设A42mm注浆管，在注浆管一端开注浆孔，在管口位置涂锚固剂，并焊接止浆阀。

（2）注浆施工

a.注浆之前，连接注浆管路，并对管路进行试压力，以此确定管路是否漏浆和空载压力；

b.注浆时合理确定注浆顺序，注浆时密切观察注浆流量、注浆压力及周围衬砌情况,如出现压力迅速上升而浆液却不易注入或注入量很小的情况，应增加水胶用量、降低浆液浓度，同时检查注浆管有无堵塞，并加以疏通。相反当发现注浆压力较低或压力上升缓慢而浆液注量却特别大时，应停止注浆，检查是否有漏浆或串浆的现象并及时加以堵塞，同时减少水胶用量或在微膨胀砂浆中增加适量速凝剂以缩短凝结时间；

c.注浆结束标准以注浆压力和注浆时间、注浆量以及相邻注浆孔状态综合判定。当达到下述情况时即可结束注浆：当注浆压强已达到设计终压，且稳压3min后，即可结束注浆；同一脱空区域，除正在注浆的注浆孔外，其它注浆孔有浆液流出时，即可结束注浆。

（3）注浆效果评定

隧道仰拱局部脱空、不密实注浆全部完成后，统一组织无损检测单位对不密实部位再次用地质雷达进行复检，确保处理效果满足要求。