北京地鐵礦山法施工區問隧道層問滯水處理方法

劉厚樸

摘要：隧道開挖過程中層間滯水的存在會給施工帶來了很大的困難，因此需要做好施工區間隧道層間滯水處理。

關鍵詞：北京地鐵；礦山法施Z-；區間隧道層間；滯水處理方法

前言

隧道施工中最困難的問題一直都是地質條件的問題，比如軟弱圍巖、斷層破碎帶、溶洞、高地應力、富水砂層等。北京地鐵礦山法施工區間隧道層間有滯水存在，需要采取合理的施工處理方法。下面對施工區間隧道層間滯水處理方法進行了分析。

1.工程概況

北京地鐵8號線三期木樨園橋北站～木樨園橋南站區間，區間右線總長665.272m，區間左線總長664.024m，結構寬度6.2m，結構高6.51m，采用礦山法施工，設有一處施工豎井。在開挖過程中上臺階掌子面兩側拱腳處有滯水存在，給施工帶來了很大的困難。

2.區間滯水情況

木木區間在施工過程中，上臺階拱肩范圍內存在較為嚴重的層間滯水，且存在一層粉細砂層，導致開挖時拱肩位置易坍塌，且出現流砂現象。施工作業時存在較大的安全隱患。根據地質縱斷面圖顯示，該層間滯水和截面水及粉細砂層的存在范圍為左K36+272～K36+372，K36+520.902。K36+564.902，右線里程右K36+252～K35+352，右K36+505.9～K36+564.902段，為了保證施工安全，在左右線開挖時必須對層間滯水采取相應措施。

3.層間滯水處理方案

為了保證在開挖過程能夠安全施工，對區間左線里程左K36+272-K36+372，K36+520，902～K36+564，902，右線里程右K36+252～K35+352，右K36+505，9。K36+564，902段采取深孔注漿加固土體為主、引排水為輔的施工方案，來確保施工安全。

3.1抽排水

在區間正線、橫通道施做排水溝，正線每20米施左兩個集水坑，豎井施做集水箱。待施工完畢后，污水泵進行抽排水作業，滯水通過區間正線、橫通道排水溝匯集于豎井集水箱，統一抽排至洞外沉淀池，最后排入雨水井。

3.2深孔注漿

深孔注漿是用水泥一水玻璃漿液從注漿孔道均勻地注入土體中，以填充、滲透和擠密等方式，驅走砂層和粘土顆粒間的水分和氣體，并填充期位置。通過改性漿液中所含礦物與土體中的水土分別發生水解、水化反應以及團粒作用等，形成懸浮膠體和團粒，硬化后形成強度大、壓縮小和抗滲性高、穩定性良好的土體。

在區間正線左K36+272-K36+372、右K36+252～K35+352，段掌子面采取局部深孔注漿，加固范圍為開挖面0.5m、其外1m、高1.7m范圍加固：孔位按照0.5m間距布置，循環注漿長度為12m。開挖10m。孔位布置及加固范圍如圖2：左K36+520.902～K36+564.902、右K36+505.9～K36+564.902段掌子面加固范圍為開挖輪廓線外1.5m，豎向范圍為分界面向下1m，分界面以上全斷面注漿，按4排布孔，共布孔33個，每循環注漿長度為12m，開挖10m。

3.3注漿參數

注漿方式采用后退式分段注漿。在區間施工掌子面，鉆孔直徑φ25，跟管鉆機鉆進成孔，孔間距為0.5～0.8m，注漿擴散半徑0.5m。漿液類型為水泥一水玻璃雙液漿。深孔注漿的初壓為0.3～0.75MPa，終壓為0.8～1.5MPa，在終壓狀態下當每分鐘進漿量小于3L或注漿壓力在終壓狀態逐步升高可停止注漿，在砂卵層終壓控制在1Mpa，粉細砂層終壓控制在1.3Mpa。注漿材料：注漿水泥為普通硅酸鹽水泥，水灰比（w：c）為1：0.8，體積比（c：s）為1：1，稀釋水玻璃液為35‘Be，15%的硫酸稀釋液。

3.4注漿量控制

注漿量按以下公式計算：L=Vx nXa（1+B）。式中：L=注漿量。單位m3；v=注漿范圍土體體積，單位m3；n=地層（粉質粘土和粉細砂層）孔隙率；a=漿液充填系數，0.7～0.9，取0.8；漿液損失率B：10%～30%，取20%；地層注漿加固后單軸無側限抗壓強度不小于0.7Mpa，滲透系數不小于1x10cm/s。

3.5注漿效果

通過對掌子面的抽排及深孔注漿加固，破除掌子面后，注漿效果明顯，雖然局部還有滲水現象，但掌子面穩定，無安全風險。

4.總結

在注漿時應遵循“先外圈后內圈，同一圈先上部孔后上部孔、間隔跳孔。逐漸加密，先注無水區，后注有水區”的原則。注漿次序，每次都必須跳開一個孔進行注漿，以防止發生竄漿現象。注漿布孔應盡量密排、多布孔。在含水砂卵層采取“多孔、密排、低壓～高壓”的方案，這樣便能較好的加固砂卵石地層和含水粉細砂層，漿脈擴散效果好，掌子面穩定，但是地面易隆起，需加強監控量測頻率。在粉細砂層采取“多孔、密排、高壓”的注漿方案，這樣有助于漿液在粉細砂層的擴散，能達到地層加固的效果，但注漿過程中地面很容易隆起，需加強監控量測頻率。