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摘要：本文以某地铁项目暗挖隧道施工为工程背景，结合当地地质和水文地质条件，决定采取后退式旋喷止水注浆的施工方案对隧道周围土体进行加固，经数值分析可知加固效果较为显著，从而确保了隧道施工安全。
关键词：地铁；浅埋暗挖隧道；注浆加固；止水；施工技术
1 工程概况
区间隧道长407m，开挖至剩余约110m时，地层中出现大量渗漏水。隧道原设计参数为：马蹄形标准断面，顶部覆土约12m，采用单洞台阶法开挖，开挖尺寸为6.4m宽×6.6m高，采用单排小导管超前加固地层；后因渗漏水而增加止水注浆措施。
2 地质情况
2.1水位情况
区间隧道当前开挖里程附近，勘察水位在地下10～11m，在隧道两侧采用井点降水后测得静水位20～22m，动水位约28m，隧道底板埋深19m。
2.2地质情况
根据勘察设计报告，本区域地层自上至下依次为路基，黏土，中粗砂，砾砂，黏土，砾砂，隧道除底部为砂层外其余区域均处在黏土层中，地质断面见图1。
根据现场实际开挖时，隧道拱部开挖面已揭露砾砂层，且因砂层与黏土层交界处存在滞水，造成开挖时出水量较大且容易产生流沙。具体见图2示意。
4.2主要工艺措施
⑴止水注浆采用后退式旋喷方式，主要工艺流程为：搭设施工平台后封闭掌子面→计算并标记钻孔孔位→浆液制备、钻机就位→钻进成孔→后退旋喷注浆→换孔循环。
注浆采用改性水玻璃浆液和水泥-水玻璃双液浆，根据地层条件添加外加剂，以控制注浆范围及可注性。
为保证止水注浆的成孔及所用浆液效果，注浆参数可在正线结构段进行试验总结该地质段的注浆参数经验，还应根据现场试验和监测结果进行调整。注浆应连续均匀。
⑵因注浆压力较大，每循环注浆前施工封闭掌子面，采用钢筋锚杆+φ6.5钢筋网片+0.15m厚C25喷射混凝土。
⑶浆液制备
①浆液材料包括浓磷酸溶液，模数2.2～2.8、浓度40Be以上的水玻璃，P.O42.5普通硅酸盐水泥。
②施工配合比
水泥浆：水玻璃浆液：磷酸溶液=1：1：1（体积比）
其中水泥浆液中水灰比1：（0.8～1）（质量比），水玻璃浆液中原液：水=1：1（体积比），磷酸溶液中磷酸：水=1：10（质量比）
⑷钻进成孔
做好工前检查后，根据选定好的孔位、计算好的角度和长度，开始钻进。注意观察钻进时钻杆和钻机的情况，确保钻进角度正确、无异常情况。当前砂层中较易卡住钻杆，当钻至砂层后（或深度3m以上时），同步开启注入改性水玻璃浆液（磷酸+水玻璃），使钻孔与周边土体间充填一层反应形成的胶凝体，以避免卡钻，直至钻至设计深度。
⑸注浆
钻孔达到设计深度后，停止注入改性水玻璃浆液，拆除并采用清水对两条浆液的管路进行清洗。注入水泥-水玻璃双液浆，压力达到约1Mpa时边后退钻杆边继续旋喷注浆，维持注浆压力0.8～1.2Mpa、终压1.2～1.5Mpa。
⑹结束标准
注浆过程中，压力注浆上升，流量逐渐减少，当压力达到注浆终压，注浆量达到设计注浆量的80%以上，可结束该孔注浆；注浆压力未能达到设计终压，注浆量已达到设计注浆量，并无漏浆现象，亦可结束该孔注浆。
5 数值分析
为了验证注浆效果，掌握地面沉降值和隧道拱顶及边墙的收敛情况，作为后续施工参数动态调整的指导依据，笔者根据监测数据对注浆止水加固施工进行了数值统计分析。
统计发现，对比动态设计以前相似地质条件但未进行止水注浆情况下，注浆前后的最大竖向位移均出现在地表，初支开挖至闭合成环数据稳定时，地表最大沉降由-19.9mm减小至-13.2mm，与注浆前相比减小了约34%；拱顶最大沉降由-15.6mm减小至-8.5mm，减小了约46%；洞内收敛由3.7mm减小至2.0mm，减小了约46%。
由此显示，注浆对洞内的沉降和收敛也起到了较好的控制作用，且数据在控制指标要求范围内。监测数据稳定，施工安全可控。
6注浆效果评价与体会
⑴通过开挖掌子面显示，浆液扩散，封堵了水流通道，达到了止水的目的。开挖过程中拱部土层稳定，未出现塌方，止水效果较好。
⑵监测数据统计的结果较为客观的反映了注浆加固的实际效果，通过对比分析发现，对地层进行注浆加固后，无论是地面沉降值还是洞内收敛值都有较为明显的下降，说明注浆加固的效果比较显著，对地层强度的提高贡献颇大。
⑶本注浆工程再次说明，在施工地下工程过程中，选择合理的注浆止水工艺，能确保地下工程中施工的安全和质量。
⑷在注浆循环的施工过程中，遇到部分循环地层变化较大，为了能使注浆达到预期的效果，现场采用了增加注浆孔数、加大咬合范围等方法，确保了施工质量。
结束语
水文地质勘察对浅埋暗挖隧道施工非常重要，在勘测设计阶段，水文地质勘察不全面或不准确，将给地下工程的设计与施工带来很大的难题，对工程进度、安全和投资造成负面影响，甚至将工程毁于一旦。若在施工过程中发现水文地质有明显变化，需要召集参建各方和专家论证采取的措施和技术，最终有效确保施工安全。
参考文献
[1]黄志钦.浅埋暗挖法隧道综合加固施工技术[J].福建交通科技，2014
[2]朱建勋.浅埋暗挖隧道的注浆加固施工技术探索[J].中国新技术新产品，2013
[3]王梦恕.地下工程浅埋暗挖技术通论.安徽教育出版社，2004
论文作者:付雷
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第21期
论文发表时间:2018/1/2
标签：注浆论文; 浆液论文; 隧道论文; 水玻璃论文; 地层论文; 效果论文; 水文地质论文; 《建筑学研究前沿》2017年第21期论文;