暗挖隧道砂層加固袖閥管注漿技術

摘要：靈-洪區間礦山法隧道砂層段采用了素連續墻內袖閥管注雙液漿注漿加固，有效的形成止水帷幕，防止了隧道塌方。

關鍵詞：礦山法隧道 砂層 袖閥管注雙液漿 止水 控制

1 概述

隨著城市地鐵的發展，礦山法隧道砂層的透水性為特強地層，采用素砼連續墻與袖閥管注雙液漿進行地層加固相結合的方法，有效的保證洞內隧道止水效果，確保了隧道在開挖過程中土體的穩定。

2 工程概況

2.1 工程概況

深圳地鐵5號線工程5302標靈芝站至洪浪站區間位于深圳市寶安區靈芝公園西側，線路從靈芝站出來向北行進，沿創業二路直至洪浪站。砂層段起訖里程左右線：DK5+684.81～DK5+765，長80.19m，隧道線間距為13.2m，采用礦山法施工，隧道埋深約16m。

靈-洪區間靠靈芝站端頭80m砂層地段沿線建筑物較少。主要有北側有6層高的艾默生大樓和5層高商用樓，距離隧道中心線分別為14.8m和20m，為普通條形擴大基礎；南側有一棟8層高的居民樓（一樓為商鋪），距離隧道中心線18.1m，為φ48沉管灌注樁基礎。

礫砂層段止水帷幕采用600mm厚C20素砼地下連續墻，接頭方式采用鎖口管形式；在左右線之間施做一排φ800降水井間距10m，有效保證帷幕降水的效果，連續墻深度為隧道底以下至少4m，降水井深度至隧道底以下3m，對止水帷幕連續墻與靈芝站圍護結構處的接縫，采取在外側做兩個φ500雙管旋噴進行止水，防止滲漏。將止水帷幕連續墻之間的土體在地面進行袖閥管注漿加固，加固深度為隧道拱頂以上5m至開挖范圍內的拱腰。袖閥管間距按1m×1m布置，并分續進行鉆孔注漿。

2.2 地質情況

靈-洪區間沿線范圍內上覆第四系全新統人工堆積層（Q4ml）、海積層（Q4m）、海沖積層（Q4m+al）、花崗巖殘積層（Qel），下伏燕山期花崗巖（γ53）。區間隧道洞身處于地下水水位以下，主要從礫質粘性土、全、強、中、微風化巖石中通過。隧道結構拱頂覆土10.5～15.34m。其埋深位于地下水位以下，地下水水壓力對隧道施工及襯砌結構有較大影響。

靈-洪區間靠靈芝站80.19m（DK5+684.81～765）其地質情況從上到下依次為素填土、粉質粘土、礫砂、礫質粘性土、全風化～微風化巖。該段80.2m區間隧道全斷面從礫質粘性土中穿過，但在隧道拱頂0.2～3m以上有3～5m厚的礫砂層富水性大，結構松散，屬較不穩定土體，透水性強，施工中易發生坍塌、涌水、涌砂等現象。

2.3 水文情況

按賦存條件，靈-洪區間沿線場地地下水主要分為松散巖類孔隙水和基巖裂隙水。

孔隙水主要賦存于第四系砂層、粘性土以及殘基層中，砂層地下水略具承壓性?；鶐r裂隙水主要賦存于花崗巖強-中等風化層中，略具承壓性，詳勘期間地下水位埋深0.6～3.2m，水位高程0.93～10.3m，水位變幅0.5～2m。

地下水總的徑流方向為北東向南西。

蒸發以及以徑流方式流入河水是地下水主要的排泄途徑，而大氣降水和地表水滲透為主要的補給來源。

3 袖閥管施工特點

①袖閥管結構主要由Ф52mmPVC外管、6分鍍鋅注漿內管、橡皮套、密封圈等組成。②袖閥管是一種只能向管外出漿，不能向管內返漿的單向閉合裝置。注漿時，壓力將小孔外的橡皮套沖開，漿液進入地層，如管外壓力大于管內時，小孔外的橡皮套自動閉合。③每個注漿長度固定為60cm，此外，根據底層情況對注漿長度進行調整以實現定量定尺可控注漿。④可使用較高的注漿壓力，注漿時冒漿和串漿的可能性較小。⑤鉆孔和注漿分開，提高了鉆孔、注漿設備的利用率。

4 袖閥管注雙液漿砂層加固技術參數

①注漿漿液采用雙液漿，雙液漿體積比1：1，水玻璃濃度為30～40Be’；②水泥用復合硅酸鹽水泥P·C32.5；③注漿擴散半徑為0.7m，加固深度為拱頂以上5m，拱頂至拱腰處3.18m。④設計袖閥管總計1778根，如袖閥管孔位與管線等有沖突可做局部調整，袖閥管間距@1000mm。

5 袖閥管注漿砂層加固技術控制

5.1 施工工藝

主要施工工序可分為4步：泥漿護壁成孔、澆注套殼料、下袖閥管及固管止漿、注漿。

①泥漿護臂成孔。采用XY一100地質鉆機成孔，泥漿護壁鉆進，孔徑φ110 mm，孔位偏差小于100mm，孔斜不大于1%。②澆注套殼料：由于套殼料能夠防止袖閥注漿管在注漿過程中的變形、變位或損壞，且保證水泥漿的通過，因此，成孔后利用鉆機鉆桿向鉆孔內澆注套殼料，注意防止泥漿滲入套殼料中。一般要求套殼料收縮性小、脆性高、粘度較低、吸水率較小以及穩定性高和早期強度高。套殼料配合比為（重量比）水泥：粘土：水=1：1.5：1.85。③下袖閥管及固管止漿。澆注完套殼料后，按照要求在注漿段下花管，在空段下實管，地面預留0.2～0.3m高度，為了克服浮力，應在管內充滿清水并檢查密封性。插入袖閥管，為使套殼料的厚度均勻，應設法使袖閥管位于鉆孔的中心花管連接牢固，袖閥管下底端要套好錐形堵頭，上頂端要戴上保護帽。袖閥管應埋設在孔位中心，這樣注漿的效果更為明顯。④注漿。采用TBW一150型注漿泵。從經驗得到開環壓力為0.3MPa，注漿壓力為0.2～0.6 MPa。將帶雙塞的注漿鋼管從袖閥管中下到注漿段位置。自下而上分段注漿。

5.2 漿液參數

5.4 施工技術要點

①鉆孔時要控制孔斜，防止坍孔，保持泥漿質量，防止泥皮附著，孔底沉渣要處理。

②要通過試驗確定套殼料配合比，對套殼料的要求是：

第一，較小的收縮性以使凝固后與袖閥管脫開；第二，較小的淅水率以及較高的穩定性；第三，為了增加開環后的破碎程度，應具有較高的脆性；第四，適宜的力學強度可以防止漿液冒串。

③為了保證套殼料能夠均勻充分的破碎，應當通過試驗確定開環壓力。

④注漿壓力根據被加固質量和通過試驗確定。注漿壓力和注漿量隨著被加固體強度增加而增大。

⑤根據成孔先后順序和鉆孔布置情況注漿。

⑥為了控制漿液擴散范圍以提高注漿效果，注漿時如果臨近孔沒有反應且注漿量過大時，應當采用“間歇定量分序注漿法”注漿。

⑦下袖閥管：連接的袖閥管一定要保證質量且連接緊密，不得有斷開現象，按設計制作封口料，保證封口長度在1.5m以上。

⑧下鋅管：先檢查注漿頭如單向閥是否具有良好的狀態；為了保證各節管路的連接質量，檢查管路是否有堵塞現象；如果袖閥管堵塞應當先洗管，盡量使鋅管下放到孔底。

⑨漿液制作：為了保證水泥漿液的配置質量，按照設計配合比拌制漿液，漿液比重應當符合要求，按添加劑配合比確定添加參量。

⑩開注漿機：一切工作就緒后開始用注漿機注漿，注漿過程通過聽聲音、看壓力以及看注漿量判斷注漿的實施效果。此外，還要做好注漿記錄并保證記錄的真實性。

6 結束語

袖閥管注雙液漿按以上措施控制注漿，有效保證了注漿快速的進行，防止堵管，并且在隧道掌子面內有效止水，確保了隧道安全快速開挖。

參考文獻：

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[2]寧湘.袖閥管注漿施工工藝及質量控制[J].中國鐵路，2011（07）.

[3]張民慶，張文強，姜才榮.袖閥管注漿工法的改進與應用[J].施工技術，2003（09）.

作者簡介：

史宏科（1983-），男，陜西咸陽人，技術員，助理工程師，研究方向：袖閥管注漿技術應用。