深孔注浆在地铁区间隧道施工中的应用

2020-01-01岳飞

四川建材 2020年11期

岳飞

(太原市轨道交通发展有限公司，山西太原 030012)

0 前言

在城市地铁隧道施工过程中，经常会存在水治理难题，给施工人员与设备增加安全隐患。地铁事故的发生大多与水有关，比如开挖期间周边建筑物沉降开裂、管线拉裂以及基础地基沉降等。为保证地铁隧道施工的安全，应充分重视水治理工作，制定合理施工方案。本文以某隧道项目为例，分析了深孔注浆技术在水治理工作中的实际应用。调查发现，在采用深孔注浆技术后，超前预加固效果良好，从根本上保证了暗挖隧道施工的顺利进行。

1 工程概况

1.1 工程地质情况

某隧道工程暗挖区间全线长度为1 338 m，地质条件比较复杂，地层上软下硬，隧道穿越富水砂层与中砂层，下部为硬岩。同时，隧道掌子面大多为富水砂层，暗挖区间有诸多管线。中砂层为石英地质，稳定性较差，存在动态水时极易被软化。同时，区间范围存在基岩裂隙水与孔隙水，地下水量较多，且极易被污染。岩层裂隙水发育较好，广泛分布于构造节理与强风化带中。且受基岩裂隙发育程度的影响，地质富水性能良好，局部表现出承压性。

1.2 工程重难点

首先，隧道工程距离左线拱顶4 m处存在雨水箱涵，与隧道走向平行。箱涵年代久远，在雨水的冲刷下，砂垫层形成空洞与水囊。同时，箱涵常年存在较多水量，严重影响了隧道施工的正常进行。其次、隧道上方两侧有较多的高层建筑，地面降水条件较差，因此，主要采用超前注浆与洞内引排的水治理方法。此外，地铁隧工程穿越高压燃气管，要求最大沉降量不超过1 cm。

2 深孔注浆原理及施工特点

本次隧道施工中采用TGRM注浆材料，其主要用于地下工程注浆，该浆液具备一定的独特性，在隧道穿越建筑物、管线以及道路等施工过程中得到了广泛应用。地铁隧道施工过程中，对于埋设管线的保护要求较高，采用TGRM浆料，可以更好地控制地表的下沉量，保证隧道施工的顺利进行。具体而言，此种灌注浆液具有以下优势。

1)耐久性强，TGRM注浆材料由无机硫酸盐水泥融合加入了较多特种外加剂，可以满足工程10年的寿命要求，耐久性能良好，可以更好地控制隧道开挖后续的下沉问题。

2)早强性好，此种浆液的水灰比为1 ∶1，2 h内强度可以达到2 MPa，24 h内强度可以达到10 MPa，有效保证了注浆加固效果，提升了施工效率。

3)微膨胀性，相较普通水泥浆液的凝结固化，在地层固化过程中注入TGRM浆液，可以保证1%～2%的膨胀率，减小了地表下沉量。

4)抗分散性好，TGRM浆液生产期间加入了少量的絮凝剂，可以有效减轻地下水流对浆液的冲散作用，适用于水流较大且地下水位较高的地层中。

3 深孔注浆在地铁区间隧道施工中的应用

在地铁隧道施工期间采用深孔注浆时，应严格遵循施工流程，以保证注浆效果。

3.1 注浆前技术准备

施工人员应充分了解项目特点，确定工程地质、水文地质、周边环境、施工周期，做好设备与劳动力的组织工作。另一方面，应根据地铁隧道施工的特点合理选择浆液注入方式，中粗砂层应采用渗透扩散方法，利用超细水泥-水玻璃双液进行注浆。富水砂层应合理采用混合材料注浆固结方法，保证劈裂扩散。

3.2 注浆设计

首先应根据地质情况确定深孔注浆参数，准确计算单孔单段注浆量，将双液浆凝胶时间控制在30 s～3 min，单液浆不得超过8 h。注浆水压应控制在0.2～0.4 MPa，前进式分段注浆长度不得超过5 m，并设定合理的注浆速度，一般断层破碎带应控制在60～120 L/min；粉质黏土控制在20～40 L/min；砂砾石控制在40～60 L/min。施工期间，工作人员应结合隧道工程地层与注浆压力变化情况，合理调整注浆参数。其次应确定深孔注浆工艺，先利用水平地质钻机成孔，之后安装孔口管，采用分段向前钻注施工方法，合理确定循环进尺范围，并在成孔后退出钻杆，注浆时安装法兰盘，在浆液凝固后拆除法兰盘，循环钻孔，直至达到预定的钻进深度。本次施工中选择1台ZDK-5型分体式钻机，1台CBE-50/70型注浆泵。