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摘要：灌浆法是目前隧道施工中十分常用的一种方法，同时也是隧道病害处理中不可或缺的一项技术类型。本文以上寨隧道二衬裂缝处治为例，说明灌浆法在隧道工程施工中发挥的显著效用。
关键词：隧道施工；灌浆技术；应用
引言
灌浆在现代隧道施工中的科学合理应用，不仅有利于提高隧道施工的整体结构强度，而且还能够尽可能满足施工的一系列需求。施工单位在隧道施工中，为了将灌浆法的效果最大化呈现，需要与施工现场进行有效结合。灌浆技术能够有效加固防止渗漏及裂缝，有助于提升隧道工程的施工质量，有助于交通行业持续稳定地发展。
1灌浆技术概述分析
1.1灌浆技术分析
灌浆技术中浆液根据化学成分分成非化学浆液和化学浆液两种。非化学浆液主要由水泥、砂土、黏土等材料组成，化学浆液主要有有机高分子类和水玻璃类浆液两种。浆液的粘度低、流动性能好，可以在一定时间内凝结，抗压能力、抗拉伸能力和抗老化能力很强。通过机械、高压等技术采用物理方法，将浆液注入到隧道的裂缝中，从而改善隧道裂缝问题。灌浆材料可以有效填充隧道孔洞，防止水流渗透。浆液属于低渗透性的材料，用到隧道施工中可以有效减少渗透量，提升整个隧道的抗渗能力。灌浆技术是隧道具有整体性，加固效果更好，提升周边岩石的受力，使隧道结构更加稳定。灌浆技术还能有效修正道路或桥梁的不规则沉降。从整体来看，灌浆技术能够避免隧道出现过多的裂缝，对提升隧道整体工程质量意义重大。
1.2灌浆材料的种类及在隧道施工中的使用范围
隧道施工中常用的非化学浆液有：水泥浆、粘土浆、水泥粘土浆和水泥砂浆。水泥浆在粗砂地基中用的较多，材料简单，防震加固效果好，但是凝结时间相对较长，整体性能较差。粘土浆的材料简单并且成本比较低，但是整体强度较低，主要在堤身防震加固施工中使用。水泥粘土浆是水泥浆和粘土浆的组合，材料简单，同水泥浆相似，主要在粗砂地基中使用进行防震加固，但是可灌性能比水泥浆强。水泥砂浆由水泥、砂和水调配而成，施工工艺简单，整体强度高，在修补缺陷和渗漏中使用较多，这种浆液容易发生沉淀，使用时注意搅拌。常用的化学砂浆有水玻璃液浆和水泥-水玻璃液浆。水玻璃液浆是将胶凝剂按照一定的比例倒入水玻璃中，经过化学反应生成硅凝胶后凝结硬化，这种浆液材料来源广泛，造价低，对环境无污染，可灌性好，在粉砂层和细沙层中应用较多，防渗加固效果好，但是凝结时间可控性低。水泥-水玻璃液浆以水泥和水玻璃作为主剂，按照适当的比例调和，经过水解和水化作用生成水化硅酸钙，实现加固防渗的作用，但是凝结时间段，对施工要求较高。
2对于灌浆技术在隧道施工中的阶段性分析
2.1确定标准
灌浆技术在施工过程中的具体规范要求如下：（1）工程质量。依据工程隧道具体设计标准，对工程的具体质量情况进行确定，确保最终设计结果的合理性，从而为工程的具体施工打下一个坚实的基础。（2）工程整体强度。在灌浆施工结束后，需要对施工部位进行检查，确保其结构强度满足整个工程的实际要求，避免因结构强度不符合要求而影响整体工程质量。
2.2确定施工段落
公路隧道施工期间，要对工程具体施工的成本、难度、效果等各项内容进行综合考虑，应当选择公路隧道工程中的局部沉降、裂缝等病害区域，采取相应的灌浆法完成相应的施工，使公路工程隧道的整体质量得到全面提升。
2.3施工半径扩散
公路隧道施工期间，采用灌浆法难以确保公路隧道工程中使用的各项设备都可以满足地质的具体条件，对于隧道整体裂缝情况和渗透稳定性都有所改善。此时，施工企业必须要通过计算的方式，完成灌浆施工，因此要对施工材料进行全面分析，收集并分析各项数据，确保按照正常工艺施工实现预计效果。从实际施工情况来看，为了使灌浆质量可以达到要求标准，通常应当采用较小的扩散半径，使工程的整体质量可以达到进一步提升。
2.4灌浆材料配比
灌浆材料质量会对隧道工程的整体质量造成直接影响，因此施工中材料的配比选择必须合理，就我国现阶段的大部分工程施工情况看，灌浆技术最常用的两种施工材料如下：
化学浆料。该材料属于新型材料，流动性和粘合性极好，能够全面灌入到隧道的裂缝中，实现裂缝修补。依据化学成分的差异，可以将施工中使用的化学浆料分为无机浆料和有机浆料两种。其中，前者指的是硅酸盐材料，后者则是以有机盐为主。
粒状浆材即非化学浆料。该材料主要以沥青、水泥等多种材料共同混合而成，该浆料原材料容易取材，并且具有不错的环境效益。
3在公路隧道施工中灌浆技术的具体应用
3.1工程概况
上寨隧道是一条小净距离的分离式隧道，右侧洞最大的埋深46.8m，全长149m，在2017年7月份竣工。左侧洞最大埋深47.9m，全厂200m，在2018年4月份竣工。隧道贯通后右洞二衬在左侧拱腰位置出现6道环向裂缝，拱顶偏左2.5米处出现两道纵向裂缝，隧道路面左侧距电缆沟2.5米处出现1道纵向裂缝，右侧出现7道环向裂缝。施工后对隧道情况进行了为期40天的持续监测，直到裂缝长度和宽度处于稳定状态，其中最大的裂缝宽度有1.1毫米，右侧洞5号裂缝处钻心长度达到30厘米，实际测量深度仅为11厘米。
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裂缝布置图
3.2裂缝处治方案
在二衬裂缝的区域进行修补是需要将混凝土裂缝周围的灰尘清理干净同时保证周围干燥；采取以下封缝灌缝措施，封闭二衬裂缝，恢复结构的整体性和刚度：凡宽度<0.05 毫米的表面裂纹，一般可不作处理。裂缝宽度大于0.05mm不超过0.15mm时对表面进行修补即可。当裂缝宽度超过0.15mm时或者有钙化、渗水等现象时则需要对裂缝处做灌浆处理。
3.3施工前准备
在灌浆施工前需要做足前期的准备工作，对于隧道的施工裂缝、沉降裂缝仔细检查，确定防水设施是否完善，对于存在问题的位置及时做相应 处理；其次对排水系统进行检查，如有堵塞需要及时疏通。通过地质雷达对二衬开裂区域进行全面探测，确定二衬的厚度、衬砌外侧有无空洞、是否存在不良的地质问题。确定衬砌外的空洞位置对该出进行注浆，此外对隧道周围围岩松动破碎的地方也要做灌浆处理。灌浆施工技术要求较高，做好施工方案和安全防护措施十分重要，施工后需要对施工区域进行持续观察，直到稳定为止。
3.3.1裂缝修补材料的性能要求
所选用的灌浆材料需具备以下性能：1、胶液粘度小，可灌性好。2、凝结后的柔韧性强，确保固化后在裂缝受到外力冲击震动时不会发生脱离、错位。3、优良的渗透性能够保障浆料注入裂缝后有效结合，与裂缝形成一个完好的整体。4、具备良好抗收缩性能的浆料固化凝结后不易发生收缩变形。5、固化凝结时间可控性强，能够使浆液在适宜的临界温度下快速凝结。6、耐久性强的浆液硬化后的稳定性和防水性能较好，不易受酸碱、雨水等侵蚀。7、胶液应为无毒或低毒材料。上寨隧道裂缝修补材料最终选用的是环氧树脂灌浆材料，这种浆料可灌性、柔韧性固化体积收缩性都极好，凝结时间调控性强，并且经久耐用。3.4裂缝处治工艺
恒压速灌注法多用于裂缝宽度大于0.15毫米的裂缝或有钙化、渗水情况的裂缝修补。先用钢丝刷和水冲洗砼表面至表面平整清洁，后进行化学灌缝，灌缝后对脱落处用1：2水泥砂浆抹平养护，在条件允许的时，应尽力查明阻断水源，避免新裂缝和砼钙化的出现。施工工艺流程图如下：
3.5处治效果观测
1、裂缝修补后，通过几个月对结构裂缝的持续跟踪观测，发现已修补的裂缝无扩大迹象，无渗水迹象，且无新裂缝出现。
2、裂缝灌浆技术对上寨隧道二衬开裂灾害处治具有显著效果，阻止了裂缝的进一步恶化，保证了隧道结构的稳定。
结束语
隧道出现裂缝会严重影响隧道的稳定性和使用寿命，是潜在的安全隐患。灌浆技术在隧道裂缝修补中发挥了十分重要的作用，有效修补隧道缺陷，确保隧道稳定性，延长其使用寿命，为隧道安全提供了保障。
参考文献：
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[3]冯博.灌浆技术在桥梁隧道施工中的应用探讨[J].中国设备工程，2017（05）：171-172.
论文作者:葛宏亮1,金建伟2
论文发表刊物:《防护工程》2018年第26期
论文发表时间:2018/12/14
标签：隧道论文; 裂缝论文; 浆液论文; 材料论文; 技术论文; 浆料论文; 水玻璃论文; 《防护工程》2018年第26期论文;