北京地鐵礦山法施工區(qū)問隧道層問滯水處理方法

劉厚樸

摘要：隧道開挖過程中層間滯水的存在會(huì)給施工帶來(lái)了很大的困難，因此需要做好施工區(qū)間隧道層間滯水處理。

關(guān)鍵詞：北京地鐵；礦山法施Z-；區(qū)間隧道層間；滯水處理方法

前言

隧道施工中最困難的問題一直都是地質(zhì)條件的問題，比如軟弱圍巖、斷層破碎帶、溶洞、高地應(yīng)力、富水砂層等。北京地鐵礦山法施工區(qū)間隧道層間有滯水存在，需要采取合理的施工處理方法。下面對(duì)施工區(qū)間隧道層間滯水處理方法進(jìn)行了分析。

1.工程概況

北京地鐵8號(hào)線三期木樨園橋北站～木樨園橋南站區(qū)間，區(qū)間右線總長(zhǎng)665.272m，區(qū)間左線總長(zhǎng)664.024m，結(jié)構(gòu)寬度6.2m，結(jié)構(gòu)高6.51m，采用礦山法施工，設(shè)有一處施工豎井。在開挖過程中上臺(tái)階掌子面兩側(cè)拱腳處有滯水存在，給施工帶來(lái)了很大的困難。

2.區(qū)間滯水情況

木木區(qū)間在施工過程中，上臺(tái)階拱肩范圍內(nèi)存在較為嚴(yán)重的層間滯水，且存在一層粉細(xì)砂層，導(dǎo)致開挖時(shí)拱肩位置易坍塌，且出現(xiàn)流砂現(xiàn)象。施工作業(yè)時(shí)存在較大的安全隱患。根據(jù)地質(zhì)縱斷面圖顯示，該層間滯水和截面水及粉細(xì)砂層的存在范圍為左K36+272～K36+372，K36+520.902。K36+564.902，右線里程右K36+252～K35+352，右K36+505.9～K36+564.902段，為了保證施工安全，在左右線開挖時(shí)必須對(duì)層間滯水采取相應(yīng)措施。

3.層間滯水處理方案

為了保證在開挖過程能夠安全施工，對(duì)區(qū)間左線里程左K36+272-K36+372，K36+520，902～K36+564，902，右線里程右K36+252～K35+352，右K36+505，9。K36+564，902段采取深孔注漿加固土體為主、引排水為輔的施工方案，來(lái)確保施工安全。

3.1抽排水

在區(qū)間正線、橫通道施做排水溝，正線每20米施左兩個(gè)集水坑，豎井施做集水箱。待施工完畢后，污水泵進(jìn)行抽排水作業(yè)，滯水通過區(qū)間正線、橫通道排水溝匯集于豎井集水箱，統(tǒng)一抽排至洞外沉淀池，最后排入雨水井。

3.2深孔注漿

深孔注漿是用水泥一水玻璃漿液從注漿孔道均勻地注入土體中，以填充、滲透和擠密等方式，驅(qū)走砂層和粘土顆粒間的水分和氣體，并填充期位置。通過改性漿液中所含礦物與土體中的水土分別發(fā)生水解、水化反應(yīng)以及團(tuán)粒作用等，形成懸浮膠體和團(tuán)粒，硬化后形成強(qiáng)度大、壓縮小和抗?jié)B性高、穩(wěn)定性良好的土體。

在區(qū)間正線左K36+272-K36+372、右K36+252～K35+352，段掌子面采取局部深孔注漿，加固范圍為開挖面0.5m、其外1m、高1.7m范圍加固：孔位按照0.5m間距布置，循環(huán)注漿長(zhǎng)度為12m。開挖10m。孔位布置及加固范圍如圖2：左K36+520.902～K36+564.902、右K36+505.9～K36+564.902段掌子面加固范圍為開挖輪廓線外1.5m，豎向范圍為分界面向下1m，分界面以上全斷面注漿，按4排布孔，共布孔33個(gè)，每循環(huán)注漿長(zhǎng)度為12m，開挖10m。

3.3注漿參數(shù)

注漿方式采用后退式分段注漿。在區(qū)間施工掌子面，鉆孔直徑φ25，跟管鉆機(jī)鉆進(jìn)成孔，孔間距為0.5～0.8m，注漿擴(kuò)散半徑0.5m。漿液類型為水泥一水玻璃雙液漿。深孔注漿的初壓為0.3～0.75MPa，終壓為0.8～1.5MPa，在終壓狀態(tài)下當(dāng)每分鐘進(jìn)漿量小于3L或注漿壓力在終壓狀態(tài)逐步升高可停止注漿，在砂卵層終壓控制在1Mpa，粉細(xì)砂層終壓控制在1.3Mpa。注漿材料：注漿水泥為普通硅酸鹽水泥，水灰比（w：c）為1：0.8，體積比（c：s）為1：1，稀釋水玻璃液為35‘Be，15%的硫酸稀釋液。

3.4注漿量控制

注漿量按以下公式計(jì)算：L=Vx nXa（1+B）。式中：L=注漿量。單位m3；v=注漿范圍土體體積，單位m3；n=地層（粉質(zhì)粘土和粉細(xì)砂層）孔隙率；a=漿液充填系數(shù)，0.7～0.9，取0.8；漿液損失率B：10%～30%，取20%；地層注漿加固后單軸無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度不小于0.7Mpa，滲透系數(shù)不小于1x10cm/s。

3.5注漿效果

通過對(duì)掌子面的抽排及深孔注漿加固，破除掌子面后，注漿效果明顯，雖然局部還有滲水現(xiàn)象，但掌子面穩(wěn)定，無(wú)安全風(fēng)險(xiǎn)。

4.總結(jié)

在注漿時(shí)應(yīng)遵循“先外圈后內(nèi)圈，同一圈先上部孔后上部孔、間隔跳孔。逐漸加密，先注無(wú)水區(qū)，后注有水區(qū)”的原則。注漿次序，每次都必須跳開一個(gè)孔進(jìn)行注漿，以防止發(fā)生竄漿現(xiàn)象。注漿布孔應(yīng)盡量密排、多布孔。在含水砂卵層采取“多孔、密排、低壓～高壓”的方案，這樣便能較好的加固砂卵石地層和含水粉細(xì)砂層，漿脈擴(kuò)散效果好，掌子面穩(wěn)定，但是地面易隆起，需加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)頻率。在粉細(xì)砂層采取“多孔、密排、高壓”的注漿方案，這樣有助于漿液在粉細(xì)砂層的擴(kuò)散，能達(dá)到地層加固的效果，但注漿過程中地面很容易隆起，需加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)頻率。