中铁十一局集团第二工程有限公司 湖北省十堰市 442012
摘要：地铁隧道在施工过程中极容易受到地质环境的影响，因此必须要做好各类细节工作，全面提升施工的安全性。在暗挖区间施工时，需要综合分析所在区域的地质条件以及周边管路等因素，用深孔注浆技术进行施工，可确保施工安全。由此可知，有必要对深孔注浆技术展开探讨，其对地铁隧道工程施工安全尤为重要。
关键词：地铁工程；暗挖施工；深孔注浆
引言
在地铁工程施工的过程中，针对地下水的作用和影响要采取合理的处理方案，进而保障暗挖隧道的施工质量和安全性。深孔注浆能够解决隧道挖掘引发的地表下沉、浆液无法扩散等问题。采用该工法可以直接进行后续施工，无需等待，进而有效提升了施工效率。与其它施工技术相比，该技术不仅能够控制成本、提升效率，还在一定程度上满足了环保施工的需求，进而使工程项目的整体效益得到改善，对我国城市建设和发展有很大的帮助。
1、深孔注浆技术概述
深孔注浆工作机理：利用压力和相关辅助设备，将水泥浆液注入施工收尾土体、岩层，通过压实、充填、渗透等方式形成构成浆脉，目的在于控制地表下沉，提升施工场地地表承载力。具体来说，包括电化学压、液压、气压等几种方式。利用深孔注浆技术，能够有效控制地表下沉问题，主要是由于注浆特性所形成。例如，在深孔注浆中采用独特材料，包括水泥基特种灌浆料，能够有效提升其耐久性。这种灌浆料由硫酸盐水泥以及特种外加剂，构成注浆加固浆液，经相关实践证明，其寿命可以达到10年以上，这为地铁隧道开挖后地表沉降的缓解大有裨益。深孔注浆方式，水泥浆液中水灰比控制为1：1，而压力强度为2～10MPa，注浆同时能同步开挖，节约工作时长，提升施工效率；浆液进入到地层固化后，会发生一定的膨胀（1%～2%），弥补地表发生的下沉问题；同时，深层注浆施工中，能够利用双管双液同时作业，与普通水泥浆液固化效果相比，现代材料在很多特性方面均明显提升，能克服地下水位偏高、地表下沉等问题，同步实施开挖施工及地下水治理，减少资源浪费。一般来说，浆液组成为水、料，其比例控制在1：0.8为宜，而水灰比以1：1为宜。
2、深孔注浆技术在地铁暗挖隧道施工中的应用
2.1、工程简介
某地铁车站总建筑面积为15714m2，从上到下的结构长度分别为：拱顶12.8m，底板深28.890m，下导洞深29.81m。工程周边环境复杂，工程地处闹市区，场地周边多为商业金融用地，且施工前以及施工过程中拆迁、改移、保护的房屋和重要管线多。本合同段车站及区间均采用暗挖法施工，而且均处于主要道路下方，合同内范围车站和区间采用了台阶法、CRD和PBA施工法。施工场地含水量大、土层自稳能力差，加上周边环境影响，施工组织及环境保护难度较大，故采取全断面深孔注浆的方法进行施工，以此解决开挖过程中隧道结构自身的不稳定性。
2.2、施工准备
（1）钻孔施工：开钻前，详知施工布置图纸，并且根据图纸设置孔位。在使用钻机进行定位时要准确无误，并且偏差控制在≤1°。第二步开始前，钻孔要布置好钻头点和布孔点，两点之间的距离偏差为≤3cm。（2）配料：配料根据图纸设计严格进行配置，确保配料使用的工具准确无误，并根据配方设计的数据进行原材料的配比。（3）注浆：安排专业的人员进行注浆，其对注浆压力的控制更恰当。当出现突发情况，例如压力上升或者孔壁漏浆，工作人员应该立刻停止注浆，查看注浆量是否符合相关规定，一定要按照设计的注浆量进行操作。
2.3、深孔注浆施工要点
（1）隧道支护施工。隧道支护施工要求在初支外1.5m、内0.5m，形成2m的注浆带，拱部180°范围内环向布置注浆孔，注浆施工采用WSS工艺，压力控制在0.8～1.0MPa，半径为0.2m。（2）封闭开挖面施工。
作业过程中可能会出现漏浆的情况，一般提前用喷射混凝土封闭开挖的工作面，喷射厚度在0.3m，喷射强度等级为C25，喷射位置主要在上半段面。针对止浆墙面采取挂网喷射混凝土，网片的位置在掌子面打设的钢筋锚杆上，要求钢筋网片为准6@150×150，规格准22，间距为500×500mm，长度为1.5m2。（3）深孔注浆浆液。注浆液主要的原料是水泥-水玻璃，由于地层的条件不同，在注浆的过程中可以添加一些辅助的添加剂，以此来增加可注性。现场的实际情况要及时报告给设计单位，设计单位会根据实际情况来设计注浆工艺、注浆液体配比、注浆压力等，确保更好地完成注浆作业。注浆作业完成后，基于取岩心和其他物探等措施来检查注浆效果，经过实验检测后，可以分析地层和浆液的填充情况，同时还要检查测量孔内涌水量和测算加固体的渗透系数。加固后的土体28d无侧限抗压强度应≥0.5MPa，加固体的渗透系数应＜10-6cm/s。针对出入口进行2次深孔注浆，第1次注浆长度约7.85m，第2次注浆的长度至主体结构围护桩。
2.4、注浆施工
（1）测量放线。对注浆孔的布设进行分析，在此基础上进行测量放线作业。（2）平台搭设。平台搭建主要使用到两种材料，即规格为准48.3mm厚3.6mm的钢管以及十字扣件。在进行平台搭建作业前需要对地基的承载力进行测定，并计算出支架所具备的刚度以及强度性能，确保各项指标均符合工程标准。对钻孔高度进行分析，以此为参考，设计出合理的搭建高度，当完成平台搭建后，需要在其上满铺走道板，用钢丝固定。（3）钻孔及管安装。将定位孔设置在掌子面；选用钢管进行加工，其规格为准108mm、δ=5mm，加工成孔口管。用潜孔钻机完成钻孔作业，施工后所得孔应达到准90mm，单次钻进的深度宜控制在3～4m范围内。在开孔作业时，允许钻杆稍稍上扬，基于此操作，也可将钻杆下垂度控制在合理范围内。钻孔作业应遵循先单号后双号的原则，并确保各孔的对称性。由于地质条件较为复杂，钻进时不可避免会遇到破碎岩层，此时极容易引发卡钻现象。对此，应对孔内的碎石进行清理，而后再进行钻进作业。当达到设计深度后还需要清理一次，在确保孔内足够清洁后便可安装注浆管。埋设数量以3根为宜，并将其中一根开设出梅花形注浆孔，其与另外2根注浆管同时进行封堵处理，此处可采用透明胶带缠绕。（4）封孔。选用麻丝对孔口管套外壁进行缠绕，当缠绕至50～80cm时纺锤形即可，用水泥基锚固剂进行固定处理，使用双快水泥可以实现对注浆管的封堵，并在此基础上进行为期3d的养护。（5）试注浆。为了后续注浆的持续进行，应事先进行注浆试验，由此确定合适的注浆配比以及持续时间等参数。（6）注浆。在确定好合适的注浆工艺方法后便可进行正式注浆施工。此过程应遵循先外环后内环的原则，同时应优先对单号孔进行注浆。伴随着地质条件的改变，综合考虑压力因素，适当地调整注浆参数。（7）施工检测。由于上半断面结构的特殊性，因此需要在其上部以及两侧位置设置监测孔，通过抽芯钻进的方式穿透隧道获得岩样，在此基础上进行地质超前预探。此外还需要在孔口位置增设一个阀门，此结构可以实现对出水量的监测。当完成首次注浆后，需要再次对出水量进行测量。（8）注浆作业全部完成后，可总结以下经验：①经过注浆作业后，隧道拱顶的沉降情况得到了改善和控制。②经过注浆后，区域内触探锤击数量增多。
结束语
深孔注浆技术在地铁隧道暗挖施工中被广泛应用，其应用于富水地层条件比较优越，开挖的环境更为安全。相比而言，深孔注浆技术还能节约20%左右的成本，总的来说，深孔注浆技术的可行性更高一点，预想以后的前景更为深远。
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