地鐵隧道注漿試驗及其效果檢驗

劉毅

（中鐵西南科學研究院有限公司， 四川 成都 610041）

目前，在城市中所展開的地鐵隧道工程，大部分都存有實際埋藏的深度不夠、周圍巖石的等級較低、承載與穩定方面的能力不強等問題，所以在地鐵隧道工程進入到注漿階段時，最為關鍵的工作就是加強地表的承載與穩定方面的能力、掌控地下因為變形所出現的失穩現象、掌握地層出現的實際沉降、糾正建筑出現的偏離與增加工程結構的實際強度等。而且還需要對地鐵隧道注漿的試驗結果展開細致的分析，并選取最為適當的檢驗模式來對其展開檢驗，從而確保所得到的相關參數的精準無誤，并以此為地鐵隧道工程的后期施工帶來精準的數據保障。

1 地鐵隧道的注漿試驗

1.工程概況

在此次地鐵隧道工程中隧道上方的覆土厚度大約在7m左右，土層是按照雜填土、粘土、細中砂等順序來分布。在此次工程中主要需要貫穿粘土土質的地層，特性就在于：最為天然的容重值為 18.7kN/m3，土粒比重、孔隙比率、飽和度、含水量、液限與塑限分別是：2.5、0.771、73.9%、24.1%與18.4，滲透系數為9.92×，粘聚力為24.04kPa，內摩擦角為15°。在整個工程中所采用的加固方式為小導管注漿，而且為了能夠保證注漿的準確參數與后期階段的工程施工，于是就在隧道之中展開注漿試驗，并在對注漿試驗的最終結果展開檢驗時，應用的是挖掘樣本、開挖觀察、動力觸探這三種模式【1】。

2.試驗方案

在此次試驗中因為施工現場的土體性能，最終決定應用劈裂方式展開注漿試驗，而且為了可以在后期的檢驗工作中更加方便，就在隧道的開挖面上選取試驗區域，而不是在隧道的頂端。在此次試驗中選取的注漿材料一共有四種，分別是：普通水泥、水泥與水玻璃、超細水泥與TGRM水泥。

根據注漿法中的相關規定將擴散的半徑r取0.3m，空隙間距r1為1.6r也就是48cm，在按照兩排孔來安置排距就是R：，所以在最終所確定的粘土土層的排距與孔距是40cm與50cm。

2 地鐵隧道注漿試驗的效果檢驗

在地鐵隧道注漿的試驗完成之后，就可以對注漿試驗的最終效果展開檢驗，在這個階段的檢驗模式可以分為三種分別是：挖掘樣本、工程現場的開挖觀察、動力的觸探【2】。

2.1 挖掘樣本

這種檢驗模式主要指的是根據施工挖掘來采取樣本，再對展開注漿試驗與沒有注漿的土體中含有的所有指標展開檢驗，就可以得到這次注漿試驗的最終結果。在此次檢驗過程中所得到的所有指標與最終結果如表1所示：

表1 ：注漿試驗最終結果的檢驗效果表

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2.2 開挖觀察

這種檢驗模式顧名思義，就是在注漿試驗完成后在工程現場開始按照層次挖掘，并在挖掘的過程中去觀察注入漿液的凝固狀況，這樣就可以非常直接的觀察出各不相同的漿液所起到的加固效果。在此次注漿試驗的最終結果上來講在注入漿液后，進入方式、改善激勵和砂質土質、結構松散等較為有所不同，在土質為粘土的地層中滲透的系數就會在 10-5cm/S的級別之下，所以注入漿液無法憑借機理滲透到地層之中，而是在較大的壓力下才會按照劈裂的方式注入到地層之中，在注入之后就會變成樹枝形狀的漿脈，并開始在土體中逐漸硬化。而在此次注漿實驗中也完全驗證了這一現象，因為在開始挖掘土體的表層中，能夠非常清晰的觀察到劈裂呈現的漿脈，這并不是因為注入漿液進入到地層時在風化層外所凝成的膠結體，而單純就是漿脈主要是以斜入或者是水平的形式進入到土體之中。

2.3 動力觸探

這種檢驗模式是最常被應用的一種，因為實際操作非常簡單、設施較為方便、且工作效率較高，動力觸探主要指的就是充分的利用落錘下落的力量，將探頭打到檢驗的土體上，再按照打入的實際深度與錘擊的實際數量來檢驗土層的物理學性能，通常可以分為三種類型分別是輕、重、超重，在結合注漿試驗的實際狀況與施工現場的實際狀況后，決定在此次檢驗中選取輕型來展開檢驗工作。落錘的實際質量是十千克，實際高度是0.5m，但這種類型的設施在標準規定中打入的實際深度是0.3m。在本次檢驗中一共在施工現場展開了九處檢驗工作，根據對注漿試驗的最終效果詳細分后可以得知，在經過注漿試驗的土體會有著更高動力的觸探數值，這就表明在注漿后土體等到的改善效果較為顯著。但所注入的漿液有所不同也會影響到動力的觸探數值，例如：原狀土的錘擊次數是18、水泥與水玻璃是24、普通水泥是26、超細水泥是28、TGRM水泥則是33。

3 結束語

綜上所訴，通過針對地鐵隧道工程所展開的注漿試驗可以得知，漿液的各種不同的流入方式可以直接影響土體的結構、機構與性質的改善機理，但是其實注漿最為重要的機理就是將劈裂方式的擠密作為關鍵，在改善土體的結構、性質時，就是通過擠密將周圍的土體構成較為復雜的結構體，可以有效的加強土體結構的實際強度。而通過對注漿結果的檢驗可以得知，在所有地層中都可以展開注漿工作，但是最終得到的改善效果并不是非常顯著，所以僅是憑借較為單一的技術，已經無法滿足地鐵隧道工程對于地層強度的實際需求，還需要采取其他可以加強地層強度的有效措施。