崩積岩塊層雙環塞注漿加固技術

隧道出口崩積層隔幕封堵固結灌漿

1. 工程背景

某隧道入口存在厚層崩積岩塊層，為避免開挖時上邊坡岩塊持續崩落，規劃先進行崩積岩塊層固結灌漿以確保後續施工安全。由於改良範圍地質條件為片麻岩塊、石英岩塊夾雜風化岩屑及砂土，傳統高壓噴射樁不易成型，經評估後決定採用低壓固結灌漿填充並固結崩積岩塊間空隙，提升開挖區域地層均勻性，同時增加地層剪力強度及減滲能力。

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2. 解決方案

為達到提升改良範圍地層均勻性，同時盡量節約工程費用目標，擬定解決方案如下：

(1)採用同一位置可重複灌漿及灌注不同漿液的雙環塞注漿技術進行地盤改良

(2)先於改良範圍邊緣、底部及開挖區灌注速凝型水泥化學漿材，形成封堵隔幕，防止後續注入內部的漿液流失

(3)於封堵隔幕內非開挖區灌注較便宜但固化時間長的水泥漿

(4)改良成效檢測與補充灌注

(5) 灌注壓力無法有效提升位置增加聚氨酯樹脂填充灌注。

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3. 施工設計

因為改良範圍為坡地地形，鑽孔深度變差異性較大，改良深度採用自孔底起向上12.5m，改良寬度自起拱線擴展29.2m，改良長度29.0m。相關施工設計如下：

(1)鑽孔間距2.0m採梅花形交錯佈孔

(2)馬歇爾管灌漿孔開孔間距1.0m，相鄰灌漿管開孔高度以0.5m交錯佈置

(3)隧道開挖區、改良範圍邊緣及底部灌注LW水泥化學漿，非隧道開挖區灌注純水泥漿液

(4) LW漿材初凝時間控制不大於95秒，純水泥漿初凝時間控制不大於6小時

(5)灌漿完成後採用劈距法（Split Method）進行灌漿壓力檢測

(6)檢測結果未達標準者，採用水泥漿或LW漿進行補充灌注

(7)開挖範圍內遭遇岩塊間空隙過大無法有效填充時，則增加自鑽式岩栓搭配聚氨酯樹脂漿進行填充灌注。

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4. 施工過程

本次改良範圍位於地下水位以上，沒有漿液被稀釋、沖失的問題。但因為崩積岩塊間空隙較大，於馬歇爾管埋設時CB漿液擴散範圍大，必須依照現況適度調整漿液配比，避免造成無法預先劈裂情況。此外，因為崩積層空隙分佈較不均勻，灌漿時常需要搭配分次灌漿、調整配比、補充灌注及增加自鑽式岩栓樹脂灌注等方式，以達到地質改良及提升崩積層均勻性等目標。執行時工作人員經驗、即時流量、壓力監測及漿液配比管控等要求較高，灌漿執行時間及人數也較其他工程個案多。

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5. 執行成果

改良範圍經過灌漿、檢測、補漿及局部聚氨酯樹脂加強灌注後，交由主承包單位進行小口徑先撐管冪輪進開挖。掘進及支保、襯砌安裝過程，未發生上邊坡及頂拱岩塊崩落情況，順利完成隧道出口崩積層隔幕封堵固結灌漿工作。

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