洞內滲透注漿在地鐵盾構隧道聯絡通道加固中的應用

何棋

【摘? 要】目前國內外地鐵盾構隧道聯絡通道加固主要方式有地表注漿、洞內冷凍法等，但洞內滲透法注漿在工程中應用較少，本文以以色列某地鐵項目為例，詳細探討了盾構隧道聯絡通道洞內滲透法注漿加固工藝。

【關鍵詞】地鐵;盾構隧道; 聯絡通道;滲透法注漿

1.項目背景

以色列某地鐵隧道為盾構法施工，設計為雙線隧道，隧道管片外徑7.2m，厚35cm，寬1.5m，混凝土強度B60。每隔250m設置1聯絡通道，包含C1-C17 共17個聯絡通道，其中CP6、CP9、CP14、CP17采用地表旋噴加固，其余12個聯絡通道因條件限制無法進行地表加固，采用洞內滲透法注漿加固。

根據地勘資料，該項目聯絡通道地質主要為不良級配普通沙土（SP），淤泥質砂土（SP-SM），不良級配砂粘土（SP-SC），聯絡通道埋深12m～22m，拱頂水深-3m～6m。

2.施工方法簡述

該項目洞內滲透注漿采用自制臺架為操作平臺，利用氣腿式風鉆人工鉆孔。采用超細水泥單液漿，通過螺桿泵以低壓力、小流量方式進行滲透注漿，保證漿液滲透入地層并與其形成均勻加固體。由左右兩側區間盾構隧道相向、錯位地進行注漿施工，兩側加固體搭接長度大于2m，以確保加固范圍全面覆蓋。

本工程采用前進式注漿法，每循環注漿進尺約0.5m，不設置注漿套管;跳孔施工，確保上循環漿液初凝后方能進行下一循環注漿施工。

3.技術要點

3.1加固體范圍設計

聯絡通道開挖尺寸為寬5.04m，高5.6m，根據設計要求，開挖輪廓線外3m以內全部加固（加固體寬度為8環管片）。

3.2特殊管片設計

利用YT-28風鉆在強度為B60的管片上開口難度極大，為了提高施工效率，將聯絡通道加固區范圍內管片進行特殊設計。依據鉆孔設計圖，在管片加工階段便預留注漿孔，注漿孔深26cm，孔底預留9cm在注漿施工階段利用風鉆貫穿。注漿孔內埋深2寸內接絲口的高強度套管，鉆孔前在套管上安裝2寸閘閥，作為鉆孔施工時的止水閘閥。

3.3注漿漿液配比

本項目聯絡通道處主要為SP、SP-SM、SP-SC地層，滲透率低，細粒比重大，為了使漿液能充分滲透原有地質并形成均勻加固體，采用比原有地質顆粒更細的Sika 公司spinor A6超細水泥作為注漿材料。

滲透注漿采用單液漿，水灰比1.5，加入0.5%的減水劑，比重在1.30～1.35之間，注漿漿液在洞內采用大功率攪拌設備充分攪拌。漿液應隨拌隨用，在攪拌罐中不能長時間存放，因為超過30min就會出現初凝沉淀，從而極大的影響注漿質量。

3.4注漿質量控制

滲透注漿是通過滲透的方式將漿液送入地層，擠排出原有地層孔隙間的水和空氣，達到加固效果，前提就是小壓力、小流量。本項目在施工前進行了注漿試驗，確定了質量控制標準：注漿壓力不超過8bar，流量不超過7L/min。施工中嚴格控制注漿壓力，避免了因壓力過大導致地表隆起、管片開裂等。

單孔單循環注漿量： V=π*漿液擴散半徑*漿液擴散半徑*單循環注漿進尺*滲透率*損耗系數=3.14*0.5*0.5*0.5*0.5*2=390L

注漿順序非常重要，應從下往上注漿，使漿液滲透進入地層中層層堆積;不能從上往下，避免因重力作用導致上部漿液下榻，從而降低注漿加固效果。

注漿時要注意觀察流量和壓力的變化，正常情況下注漿壓力和流量基本呈反比，剛剛注漿時流量大壓力小，隨著時間的推移，壓力逐漸增加注漿流量會變小，但特殊情況下會出現異常情況，應按如下標準進行控制：若注漿量已超過設計量，注漿流量長時間維持在較高值，其注漿壓力長時間維持在較低值，則說明漿液順著地層縫隙流失，應先暫停一段時間再繼續注漿;若注漿量和注漿流量都非常小，注漿壓力已達到8bar，說明地層密實度較高現有漿液無法進行滲透，應先用鋼筋或其他工具對鉆孔進行反復疏通，注水一段時間后再注漿或將漿液比重調低至1.25;若注漿量與設計量偏差不大，注漿流量由剛開始的正常值變得越來越小，注漿壓力由剛開始注漿的0bar逐漸上升至8bar并持續超過5min，則可判斷該循環注漿完成，應進入下一注漿循環施工。

3.5注漿效果檢查

本項目聯絡通道注漿效果控制標準如下：28天無側限抗壓強度≥2.0Mpa，加固體滲透系數≤1x10-7m/s。

完成聯通通道注漿后，應及時對加固體進行注漿效果檢查，本項目每個聯絡通道分別取芯4個孔進行驗證，抗壓強度和滲漏系數滿足標準則說明加固效果合格，否則應補注漿，直至滿足標準為止。

4.結語

經過認真比對，聯絡通道洞內滲透法注漿加固成本較地表旋噴加固和洞內冷凍法便宜，但需要克服施工工期長，對環境影響大等缺點，在不具備地表加固、工期富余的條件下，不失為一種好的選擇。

參考文獻

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中鐵隧道局集團國際事業部? ? ? 廣州南沙? ? ?511458