中铁十五局城轨公司深圳国际会展中心配套市政项目部 广东深圳 518000
摘要：当盾构向前掘进，衬砌管片不断脱出盾尾，管片与土层之间形成了建筑间隙，快速采用浆液材料填充此环形间隙，此工艺即为同步注浆工艺，其目的在于：控制地层变形。浆液及时有效的填充盾尾空隙，以达到控制周围地层的移动，从而防止因盾尾空隙的存在而导致的周围地层变形。确保管片衬砌结构的稳定和受力均匀，能够较好的约束管片，防止隧道上浮等不良情况发生。提高隧道的抗渗性，可做为隧道的第一道止水防线，同时加强隧道衬砌结构的耐腐蚀性。
关键词：广深港；泥水盾构；双液注浆
该工程为深港连接段9.6m盾构法双洞单线隧道，香港段1490m（DK115+873～DK117+363）。 盾构开挖直径9.96m，衬砌外径9.6m，内径8.7m，采用双面楔形管片，环宽2m，楔形量24mm。衬砌与开挖轮廓之间的空隙采用同步注浆进行填充。
一、工程地质及水文地质
隧道地面为滨海冲积平原，深圳河从地表流过。根据港铁提供的地质勘探资料揭示，岩土层自上而下为：
人工填土、粉质粘土层，厚2～3.2m；海积淤泥，饱和、软～流塑，含有机质，厚3～4.7m；冲洪积粉质粘土，软硬塑，厚2.8～5.4m；细砂层，饱和，稍密，厚2.8～4m；粗、砾砂、饱和，稍密～中密，厚7～8.5m；残积粉质粘土，硬塑，厚0～8.6m；下伏震旦系变质砂岩，按风化程度分：
（1）全风化（W4），土状，厚0～10.6m；
（2）强风化（W3）,裂隙很发育，岩石破碎，块状，厚1.2～26.5m；
（3）弱风化（W2），裂隙发育，块状，揭露厚度22～32.5m不等。
DK115＋900～DK116＋100处有花岗岩侵入，DK116＋200～300夹有大理岩。
场地地下水极发育，以第四系孔隙水为主。其中砂土、砾岩土层透水性强，水量丰富，为主要含水层，含水层渗透系数分别为细砂层K＝0.8～5.2m/d，粗砂层K＝5～15m/d，属于强渗透性地层。
隧道穿越地层主要为全～强风化变质砂岩及花岗岩、大理岩侵入带，部分后地段拱部穿越粉质粘土层。隧道穿越地层极其复杂，注浆的好坏将直接决定盾构施工的安全及质量。所以项目部联合西南交大就复杂地层双液注浆技术参数进行反复试验，最终确定了如下相关技术参数。
二、双液注浆主要技术参数选择
2.1、材料及配合比选择
为保证同步注浆效果，本工程注浆浆液采用双液浆，双液浆包含A液和B液，其中A液为水泥浆，B液为水玻璃。
主要注浆材料为：
水泥（PO42.5普通硅酸盐水泥）；
膨润土（GTC4高通）；
稳定剂（Poly head 815型）；
水玻璃（液-2）。
按照设计要求，委托西南交通大学，通过试验确定双液浆技术参数为：凝结时间为10s～12s；28d单轴抗压强度不小于2.5Mpa,最终确定符合要求的配合比参数6组。浆液配合比见表2.1-1,各组浆液配合比性能指标见表2.1-2。
2.2注浆压力
注浆压力是同步注浆施工主要的控制指标,与注浆压力相关的压力主要有：开挖舱泥水压力、出浆孔位置布置、管路损失压力、盾尾密封油脂压力及注浆安全系数。注浆压力设定原则为：注浆压力应大于泥水压力且小于盾尾油脂腔内的压力。
在不同地质条件下，开挖舱泥水压力也不同，该盾构在盾尾处设置了6个注浆孔位（见图2.1），其中每个注浆孔位均有两条注浆管（一条备用）。考虑不同注浆孔位设置高度不同及管道压力损失等因素，假设开挖舱泥水压力为2bar，则同步注浆压力见表2.5。
2.2注浆压力
盾构机在推进过程中，除了排出洞身断面上的土体外，还存在着其它方面的土体损失，这些土体损失主要来源于以下几个方面：一是盾尾管片安装后形成的空隙；二是曲线地段推进超挖引起的土体损失；三是盾构机纠偏产生的土体损失；四是盾构机蛇形运动产生的土体损失。这些额外部分的土体损失是通过同步注浆来获得补偿平衡的。同步注浆的注浆量由理论计算而来，即盾壳的建筑空隙体积乘以不同地层的充填系数。每环同步注浆量计算如下：
Q=V•λ
式中：
λ——注浆率（取1.3～1.8，曲线地段及砂性地层段取较大值，较为完整的基岩中充填系数取1.1～1.3）
V——盾尾建筑空隙（m³）
V=π（9.962-9.62）÷4×2=11m³
则：Q= V•λ=12.1～14.3m³/环(λ取1.1～1.3)
注浆量应根据地表隆陷监测情况进行调整和动态管理。
2.3注浆速度
同步注浆速度(v浆)主要取决于盾构掘进速度(v掘),根据盾构开挖直径与盾构管片衬砌环外径计算得出盾尾建筑空隙面积为5.53㎡,则注浆速度与掘进速度之间的关系为:
v浆=5.53×v掘×λ
v浆——注浆速度(m³/min)
v掘——盾构掘进速度(m³/min)
λ——注浆率（取1.3～1.8，曲线地段及砂性地层段取较大值，较为完整的基岩中充填系数取1.1～1.3）
3 结束语
本文以深港连接段9.6m盾构法双洞单线隧道施工为例，分析了液注浆相关技术参数，希望可以为其他同仁提供借鉴。
参考文献：
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[2] 张如林,彭志刚. 双液注浆技术在地基加固处理中的应用[J]. 岩土工程界. 2009(05)
[3] 张高展,丁庆军. 新型抗水分散和抗水溶蚀双液注浆材料的设计与应用[J]. 新型建筑材料. 2007(12)
[4] 黄洪亮,封孝信. 浆液浓度对双液注浆材料凝胶时间影响的试验研究[J]. 河北建筑工程学院学报. 2012(01)
论文作者:刘洁
论文发表刊物:《基层建设》2017年4期
论文发表时间:2017/5/22
标签：注浆论文; 盾构论文; 地层论文; 管片论文; 压力论文; 浆液论文; 隧道论文; 《基层建设》2017年4期论文;