一建市政教材解讀：1K413044小導管注漿加固技術(shù)

　　【摘要】環(huán)球網(wǎng)校一級建造師頻道為您提供一級建造師考試必備的復習資料和試題，供考生復習備考之用，本文為一建市政教材解讀：1K413044小導管注漿加固技術(shù)，是考生必須要熟記和掌握的重點內(nèi)容。2015年的一級建造師考試將于9月19日至20日舉行，環(huán)球網(wǎng)校在此提醒廣大考生做好復習備考。祝廣大考生順利通過一級建造師考試！

　　1K413044小導管注漿加固技術(shù)

　　小導管注漿是淺埋暗挖隧道的常規(guī)施工工序。本條簡要介紹小導管注漿加固技術(shù)及其施工要點。

　　一、適用條件與基本規(guī)定

　　(一)適用條件

　　(1)小導管注漿支護加固技術(shù)可作為暗挖隧道常用的支護措施和超前加固措施，能配套使用多種注漿材料，施工速度快，施工機具簡單，工序交換容易。

　　(2)在軟弱、破碎地層中成孔困難或易塌孔，且施作超前錨桿比較困難或者結(jié)構(gòu)斷面較大時，宜采取超前小導管注漿和超前預加固處理方法。

　　(二)基本規(guī)定

　　(1)小導管支護和超前加固必須配合鋼拱架使用。用作小導管的鋼管帶有注漿孔，以便向土體進行注漿加固。

　　(2)采用小導管加固時，為保證工作面穩(wěn)定和掘進安全，應確保小導管安裝位置正確和足夠的有效長度，嚴格控制好小導管的安設角度。

　　(3)在條件允許時，應配合地面超前注漿加固;有導洞時，可在導洞內(nèi)對隧道周邊進行徑向注漿加固。

　　二、技術(shù)要點

　　(一)小導管布設

　　(1)常用設計參數(shù)：鋼管直徑30～50mm，鋼管長3～5m，、焊接鋼管或無縫鋼管;鋼管安設注漿孔間距為100～150mm，鋼管沿拱的環(huán)向布置間距為300～500mm，鋼管沿拱的環(huán)向外插角為5 o～1 5 o，小導管是受力桿件，因此兩排小導管在縱向應有一定搭接長度，鋼管沿隧道縱向的搭接長度一般不小于1m。

　　(2)導管安裝前應將工作面封閉嚴密、牢固，清理干凈，并測放出安設位置后方可施工。

　　(二)注漿材料

　　(1)應具備良好的可注性，固結(jié)體應具有一定強度、抗?jié)B、穩(wěn)定、耐久和收縮率小等特點，漿液須無毒。注漿材料可采用改性水玻璃漿、普通水泥單液漿、水泥一水玻璃雙液漿、超細水泥等注漿材料。一般情況下改性水玻璃漿適用于砂類土，水泥漿和水泥砂漿適用于卵石地層。

　　(2)水泥漿或水泥砂漿主要成分為P?O42.5級及以上的硅酸鹽水泥、水泥砂漿;水玻璃濃度應為40～45oBé，外加劑應視不同地層和注漿工藝進行選擇。

　　(3)注漿材料的選用和配合比的確定應根據(jù)工程條件和經(jīng)試驗確定。

　　(三)注漿工藝

　　(1)注漿工藝應簡單、方便、安全，應根據(jù)土質(zhì)條件選擇注漿工藝(法)。

　　(2)在砂卵石地層中宜采用滲入注漿法;在砂層中宜采用擠壓、滲透注漿法;在黏土層中宜采用劈裂或電動硅化注漿法;在淤泥質(zhì)軟土層中宜采用高壓噴射注漿法。

　　(3)選擇條件詳見1K413024有關內(nèi)容。

　　三、施工控制要點

　　(一)控制加固范圍

　　(1)按設計要求，嚴格控制小導管的長度、開孔率、安設角度和方向。

　　(2)小導管的尾部必須設置封堵孔，防止漏漿。

　　(二)保證注漿效果

　　(1)漿液必須配比準確，符合設計要求。

　　(2)注漿時間和注漿壓力應由試驗確定，應嚴格控制注漿壓力。一般條件下：改性水玻璃漿、水泥漿初壓壓力宜為0. 1～0.3MPa，砂質(zhì)土終壓壓力一般應不大于0.5MPa，黏質(zhì)土終壓壓力不應大于0.7MPa。水玻璃一水泥漿初壓壓力宜為0.3～1. OMPa，終壓壓力宜為1.2～1.5MPa。

　　(3)注漿施工期應進行監(jiān)測，監(jiān)測項目通常有地(路)面隆起、地下水污染等，特別要采取必要措施防止注漿漿液溢出地面或超出注漿范圍。

　　【案例1K413044】

　　1.背景

　　某供熱管線暗挖隧道，長3.2km，斷面尺寸為3.2m×2.8m，埋深3.5m。隧道穿越砂土層和砂礫層，除局部有淺層滯水外，無須降水。承包方A公司通過招標將穿越砂礫層段468m隧道開挖及支護分包給B專業(yè)公司。 B公司依據(jù)A公司的施工組織設計，進場后由工長向現(xiàn)場作業(yè)人員交代了施工做法后開始施工。

　　施工中B公司在距工作豎井48m時，發(fā)現(xiàn)開挖面砂礫層有滲水且土質(zhì)松散，有塌方隱患。 B公司立即向A公司匯報。經(jīng)有關人員研究，決定采用小導管超前加固措施。 B公司采用劈裂注漿法，根據(jù)以往經(jīng)驗確定注漿量和注漿壓力，注漿過程中地面監(jiān)測發(fā)現(xiàn)地表有隆起現(xiàn)象。隨后A公司派有經(jīng)驗的專業(yè)人員協(xié)助B公司研究解決。

　　質(zhì)量監(jiān)督部門在工程施工前的例行檢查時，發(fā)現(xiàn)A公司項目部工程資料中初期支護資料不全，部分資料保留在B公司人員手中。

　　2.問題

　　(1)暗挖隧道開挖前的技術(shù)交底是否妥當?如有不妥，寫出正確做法。

　　(2)B公司采用劈裂注漿法是否正確?如不正確，應采取什么方法?哪些漿液可供選用?

　　(3)分析注漿過程中地表隆起的主要原因，給出防止地表隆起的正確做法。

　　(4)說明A、B公司在工程資料管理方面應改進之處。

　　3.參考答案

　　(1)問題1

　　不妥當。正確作法：單位工程、分部工程和分項工程開工前，工程施工項目部技術(shù)負責人應對承擔施工的負責人或分包方全體人員進行書面技術(shù)交底。技術(shù)交底資料應辦理簽字手續(xù)并歸檔。

　　(2)問題2

　　不正確。注漿施工應根據(jù)土質(zhì)條件選擇注漿法，在砂礫石地層中宜采用滲入注漿法，不宜采用劈裂注漿法;注漿漿液可選用水泥漿或水泥砂漿。

　　(3)問題3

　　由背景材料可見：注漿過程中地表隆起的主要原因是注漿量和注漿壓力控制不當;防止地表隆起的正確做法：通過試驗確定注漿量和注漿壓力。

　　(4)問題4

　　A公司作為總承包單位負責匯集有關施工技術(shù)資料，并應隨施工進度及時整理;B公司應主動向總承包單位移交有關施工技術(shù)資料。1K413045噴錨暗挖法輔助工法施工技術(shù)要點

　　輔助施工方法目前已經(jīng)作為淺埋暗挖法施工的重要分支進行研究和應用。超前小導管注漿加固既是淺埋暗挖法的常規(guī)施工工序，同時也可作為淺埋暗挖法施工的一個重要輔助工法，除超前小導管注漿加固外，其他常用的輔助工法還有：

　　(1)降低地下水位法;

　　(2)地表錨桿或地表注漿加固;

　　(3)凍結(jié)法固結(jié)地層;

　　(4)管棚超前支護。

　　一、降低地下水位法

　　參見1K413042中三、(一)

　　一、地表錨桿(管)

　　參見1K413042中三、(二)

　　三、凍結(jié)法固結(jié)地層

　　參見1K413042中三、(三)

　　四、管棚施工技術(shù)

　　管棚超前支護法簡稱管棚法。

　　(一)結(jié)構(gòu)組成與適用條件

　　1.結(jié)構(gòu)組成

　　(1)管棚法為防止隧道開挖引起的地表下沉和圍巖松動，開挖掘進前沿開挖工作面的上半斷面設計周邊打入厚壁鋼管，在地層中構(gòu)筑的臨時承載棚防護下，為安全開挖預先提供增強地層承載力的臨時支護方法，與小導管注漿法相對應，通常又稱為大管棚超前支護法。

　　(2)管棚是由鋼管和鋼拱架組成。鋼管人土端制作成尖靴狀或楔形，沿著開挖輪廓線，以較小的外插角，向開挖面前方打人鋼管或鋼插板，末端支架在鋼拱架上，形成對開挖面前方圍巖的預支護。

　　(3)管棚中的鋼管應按照設計要求進行加工和開孔，管內(nèi)應灌注水泥漿或水泥砂漿，以便提高鋼管自身剛度和強度。

　　2.適用條件

　　(1)適用于軟弱地層和特殊困難地段，如極破碎巖體、塌方體、砂土質(zhì)地層、強膨脹性地層、強流變性地層、裂隙發(fā)育巖體、斷層破碎帶、淺埋大偏壓等圍巖，并對地層變形有嚴格要求的工程。

　　(2)通常，在下列施工場合應考慮采用管棚進行超前支護：

　　1)穿越鐵路修建地下工程;

　　2)穿越地下和地面結(jié)構(gòu)物修建地下工程;

　　3)修建大斷面地下工程;

　　4)隧道洞口段施工;

　　5)通過斷層破碎帶等特殊地層;

　　6)特殊地段，如大跨度地鐵車站、重要文物保護區(qū)、河底、海底的地下工程施工等。

　　(二)技術(shù)要點

　　1.主要材料要求

　　(1)管棚所用鋼管一般選用直徑70～180mm，壁厚4～8mm的無縫鋼管。管節(jié)長度視工程具體情況而定，一般情況下短管棚采用的鋼管每節(jié)長小于lOm，長管棚采用的鋼管每節(jié)長大于lOm，或可采用出廠長度。

　　(2)水泥砂漿主要成分為P. 042.5級及以上的硅酸鹽水泥，水泥砂漿宜采用中砂或粗砂;外加劑應視不同地層選用;配合比應根據(jù)工程土質(zhì)條件，經(jīng)試驗確定。

　　2.施工技術(shù)要點

　　(1)施工工藝流程：

　　測放孔位→鉆機就位→水平鉆孔→壓入鋼管→注漿(向鋼管內(nèi)或管周圍土體)→封口→開挖。

　　(2)管棚一般是沿地下工程斷面周邊的一部分或全部，以一定的間距環(huán)向布設，形成防護，沿周邊布設的長度及形狀主要取決于地形、地層、地中或地面及周圍建筑物的狀況，有帽形、方形、一字形及拱形等。

　　(3)管棚鋼管環(huán)向布設間距對防止上方土體坍落及松弛有很大影響，施工中須根據(jù)結(jié)構(gòu)埋深、地層情況、周圍結(jié)構(gòu)物狀況等選擇合理間距。一般采用的間距為2.0～2.5倍的鋼管直徑?？v向兩組管棚搭接的長度應大于3m。在鐵路、公路正下方施工時，要采用剛度大的鋼管連續(xù)布設。

　　(三)施工質(zhì)量控制要點

　　1.鉆孔精度控制

　　(1)鉆孔開始前應在管棚孔口位置埋置套管，把鋼管放在標準拱架上，測定鉆孔孔位和鉆機的中心，使兩點一致。為了防止鉆孔中心振動，鋼管應用U形螺栓與拱架稍加固定，以防止彎曲，并應每隔5m(視情況可調(diào)整，一般為2～6m)對正在鉆進的鉆孔及插入鋼管的彎曲及其趨勢進行孔彎曲測定檢查。

　　(2)在松軟地層或不均勻地層中鉆進時，管棚應設定外插角，角度一般不宜大于3 o。

　　避免管節(jié)下垂進入開挖面，應注意檢測鉆孔的偏斜度，發(fā)現(xiàn)偏斜度超出要求應及時糾正。

　　2.鋼管就位控制

　　(1)鋼管的打入隨鉆孔同步進行，并按設計要求接長，接頭應采用厚壁管箍，上滿絲扣，確保連接可靠。

　　(2)鋼管打入土體就位后，應及時隔(跳)孔向鋼管內(nèi)及周圍壓注水泥漿或水泥砂漿，使鋼管與周圍巖體密實，并增加鋼管的剛度。

　　3.注漿效果控制

　　(1)嚴格控制管棚間距，防止管棚出現(xiàn)間距過大或出現(xiàn)偏離。

　　(2)嚴格按試驗參數(shù)，控制注漿量，防止因注漿效果不好、出現(xiàn)流沙等現(xiàn)象。

　　(3)必要時宜與小導管注漿相結(jié)合，開挖時可在管棚之間設置小導管。