地鐵暗挖隧道工程中的深孔注漿施工技術

姚元新

（廣東珠三角城際軌道交通有限公司，廣東廣州 510220）

0 引言

在地鐵施工時，有許多技術上棘手的難題，特別是暗挖隧道時地下水資源的解決措施，倘若不能有效管控水資源，就會對工程質量造成影響，還會引發一系列安全隱患。隨著經濟科技的發展，為地鐵施工提供更多的技術手段，其中深孔注漿技術就占據重要位置，它因為能夠科學合理地解決暗挖隧道施工中水資源的難題，所以近年來被大范圍投入使用在地鐵工程中。相對于以前傳統施工工藝，深孔注漿技術可以提高工程施工進度，減少施工時間，并且可以有效處理施工過程中可能出現的地面沉降問題，達到施工標準，從而既節省了人力物力財力，又縮減了施工使用材料，因此在地鐵施工中占據主導地位。

1 深孔注漿工藝概述

1.1 深孔注漿在地鐵暗挖隧道中的體現

我國建筑施工水平隨著經濟的發展不斷精進，對地鐵暗挖隧道工程也不斷深入研究，運用現今發達的科技工藝，不斷完善提升傳統注漿方式，保障暗挖隧道的施工質量。在對隧道進行深孔注漿時，務必堅持科學合理的施工程序，做好施工準備，提高施工工作人員的整體素質，增強協同配合的能力，這樣地鐵隧道的施工才能安全有效進行，為后續工程提供安全保證。

1.2 深孔注漿工藝簡介

周圍地質環境對地鐵工程施工影響極大，因此需要仔細勘探并綜合分析各區域地質條件。暗挖隧道時，若無法有效管控科學規劃地下水資源，則會造成地表塌陷、地面沉降和漿液無法注入等問題，給地鐵工程帶來安全隱患。而采用深孔注漿技術則可以解決此問題，縮減成本，提高地鐵施工質量，保障工程高效率進行。所以，很有必要對深孔注漿技術進行深層次探討和完善。

1.3 深孔注漿工藝原理

在對地鐵工程注漿時，需要仔細分析各種地域地層環境，對癥下藥，不同地質需要根據其特殊構造選取相應施工材料。將由水泥和水玻璃構成的雙液漿材料注入土層中不久后能夠產生化學反應，生成懸浮凝膠物質，形成與土層融為一體的凝固的漿液，填補原始土層中的縫隙。此舉可以硬化土層，降低土體含水量和疏松度，加固土體，提高土層抗壓能力，大大加強施工安全性，防止施工時造成地表塌陷。而注漿的漿體強度和注漿時間對于深孔注漿后期呈現的效果至關重要，因此要定期檢查監測雙漿液的反應程度和吸收能力，還要記錄漿液注入的時間及其反應所需耗用的時間，這才能保障施工成果達到預期。所以在土層中注入雙漿液時，為了減少不必要的浪費和保障優質工程，要隨時根據注漿進程認真無誤地記載各種參數，及時解決出現的施工弊端。在暗挖隧道時使用深孔注漿技術時，通常有個必不可少的環節。施工現場地質條件復雜，土層類型多樣，所以為了達到符合預期的施工效果，就要將規定量的雙漿液材料注入要施工的土層中，使漿液慢慢滲進土壤，然后孔內漿液會發生反應往周圍擠壓擴展，填補原始土層中的縫隙。

2 深孔注漿施工技術

2.1 準備工作

①鉆孔施工：鉆孔前，為了有條不紊的進行注漿操作，要根據施工布置圖設置孔位，在鉆機定位時務必要小心謹慎，不可出錯。在開孔的過程中，要調整鉆桿垂度，鉆桿垂直度偏差要≤1°，鉆頭點位與布孔點距離偏差要控制在3cm 之內；②原材料配比：為了不讓雙漿液過快地凝固沉淀，工程工作者大都會隨時攪拌漿液，另外也會嚴格甄選材料來完成漿液配比，通過分析和實驗選出最科學合適的施工材料來配置水泥漿液，種種步驟細節都是為了保證工程順利進行。施工地質的不同會導致水壓的變化，所以要事先調查好這些數據，水壓要比注射漿液的壓力至少大三倍。然后采用專業的度量器械，根據圖紙布局的設計參數科學合理按照比例進行材料配比，一般來說從小到大增加漿液使用量和濃度；③加工導管和設置孔洞。一般會選擇長短相同且達到規定管壁厚度的無縫鋼管，在設置孔洞時，要根據設計圖紙中的相隔距離并結合循環原則進行；④注射漿液：在注漿施工過程中注漿的設備器械選擇也尤為重要，注漿器械的優劣直接影響注漿效果和工程質量，所以在注漿施工前就應當對注漿器械進行縝密的檢查和試用，確定施工時可以順利運行，萬一在進行注漿時器械出現問題和差錯，都會對工程安全和進度造成影響，增加損失。注漿應當嚴謹按照施工步驟，部署專業人士來操作注漿工序，認真仔細把握注漿力度。如若因施壓不當而造成漿液外溢，應立馬暫停注漿工程，根據工程設計所需控制注漿量，確保符合施工方案所規定的量。

2.2 注漿施工

①測量放線。首先分析注漿孔，并按照注漿孔來鋪設測量線，為了減小誤差，需在注漿孔工作面上操作；②建立工作平臺。創建平臺需要選取合適的材料，科學精準計算各種參數，搭建平臺的材料為十字扣件和直徑48mm 的鋼管。但要做好平臺搭設的準備工作，要先分析出支架的承壓能力和性能強度，在滿足實際搭建條件后再進行施工，平臺建設成功后，需在平臺頂層鋪滿走道板，并且用鋼絲材料固定好每段走道板；③鉆孔及管安裝。首先要勘察孔洞的各類信息，例如深度及其分布地點。然后根據施工地域不同地質特情況選擇各種型號的鉆孔設備。因為難以預測地質情況，若因碰到破碎巖石而發生卡鉆現象，需立馬停止作業，然后清理完碎石再繼續。在操作進行到一定深度時，孔內碎石要再次清空，在保證孔內無碎石后，填埋注漿管。一般來說安裝三根，以膠帶捆綁固定；④封孔。用麻線綁住空口管的孔壁，纏至0.5~0.8m 的紡錘菱形為宜。用專門的水泥基錨固劑使其穩定牢固，另外可用雙塊水泥填補以防止漿液外溢，后期要定期檢測修復；⑤注漿實驗。注漿施工需要聯動各個部門，例如設計團隊、施工工程人員、業主等。先檢驗參數是否準確無誤，然后根據方案規定的參數測試注漿壓力，若有差池則再次合理調配；⑥注漿。在制定好科學合理的注漿方法后開始施工注漿。按照以往原則先對單號深孔注漿然后由外圈到內圈依次操作。由于難以預測變化多端的復雜地形，應根據當時情形改變注漿配比比例；⑦施工檢驗。設置施工專用孔洞檢測深挖隧道上半部分的斷面，再以抽芯的方式慢慢鉆進去打空隧道巖層來取得圖層中的巖石樣本，以此得知要施工的地質情況，然后在孔洞安裝閥門監測出水情況。在結束首次注漿時，需再次查看出水情況以此得知注漿工程質量的優劣，然后判定是否符合預期效果再進行隧道施工。

2.3 施工效果檢查

施工完成后，再次查看分析周圍地質環境和地鐵隧道，可發現注漿后的變化情況，即有效緩解地表塌陷以及暗挖隧道拱頂的問題，而未進行深孔注漿施工前，這些問題都不能得到有效解決。對注漿施工的地域進行重力觸探實驗，發現已經注漿的地方觸探錘擊水量明顯升高。再通過檢測對比各種施工參數和注漿配比量，都證實了深孔注漿技術在地鐵施工暗挖隧道過程中有效的加固和抗滲效能，不僅節約了時間和材料成本，提高了施工效率，而且還保障了工程的安全性，如圖1 所示。

圖1 地表注漿后開挖掌子面效果

3 結論

總的來說，對于地鐵施工暗挖隧道中難以預測的地質情況和無法有效控制的含水土層的技術困難，深孔注漿技術隨著科技的進步一直在日益完善，現在能夠有效加固地層和控制土壤滲水，防止出現地面沉降的問題，很好地解決暗挖隧道施工中的難處，為地鐵施工提供極大的便利，保障工程安全，提高地鐵暗挖隧道施工效率。而且深孔注漿技術相對于傳統施工技術，能夠縮減施工等待時間，減少施工成本，進一步提高了地鐵施工的經濟效益。隨著日益增長的經濟水平和科學技術，城市化進程越來越快，所以要抓緊緩解交通出行壓力，建立具有現代化特點的便攜快速式交通工具，因此深孔注漿技術未來的需求會更多，應該在地鐵施工中應盡快普及，同時隨著現代化科學技術水平不斷提高，深孔注漿技術也會隨著一次次的應用不斷改善，最終服務于越來越高端化現代化的地鐵工程建設中。