雙液注漿在砂層地質淺埋暗挖隧道施工中的應用分析

摘 ?要：本文以西安地鐵5號線二期工程中的文教園—張旺渠區間U型槽及地下段作為分析案例。介紹了其工程項目概況，說明了標準斷面的注漿孔布設與相應的注漿設計參數，并分析了雙液注漿施工應用中的重點。此研究以分析雙液注漿在砂層地質淺埋暗挖隧道施工中的應用方法為目的，從而推廣雙液注漿施工技術的應用。

關鍵詞：雙漿注漿;砂層地質;淺埋暗挖隧道

中圖分類號：TU745 ???文獻標識碼：A ??文章編號：2096-6903（2019）02-0000-00

0引言

在城市化建設進程不斷提高的同時，地上空間逐漸難以滿足民眾的生產與生活需求，因此大量的地鐵隧道工程與日俱增。而對于一些公路建設項目來說，由于經過山區，因此隧道的修建十分必要。此類工程項目通常表現為跨度大且構造受力十分復雜。此外，在惡劣的地質環境下，進行隧道開挖施工會使地層穩定性變弱，引起坍塌等安全問題。鑒于此，深入探討與分析雙液注漿在砂層地質淺埋暗挖隧道施工中的應用顯得尤其必要，具有重要的意義。

1工程項目概況

以西安地鐵5號線二期工程中的文教園—張旺渠區間U型槽及地下段作為分析案例，該工程項目地處昆明二路，其周圍的房屋拆遷工作還未完畢，相應的線間距為11.0～17.0m，在區間線路當中涵蓋了兩條平曲線，具體的曲線半徑達到1500m。其中的線路存在一條豎向的曲線，相應線路最大縱坡度是29.556%。針對區間ZDK14+99.979、YDK14+100.000到區間的風井與區間的風井到張旺渠站區間，均運用淺埋暗挖的施工處理方式，剩余的區間部分則運用明挖的施工方式。其中的暗挖段需要經過細沙與中砂層部分，相應的隧道埋深深度是5.98m～9.14m，而地下水位則在軌面線的周圍。

2標準斷面的注漿孔布設與相應注漿設計參數說明

第一，采用Φ42的普通鋼管，相應的壁厚度為3.5mm，L=3m，拱部到拱腰的布設情況則為環向距離為0.4m，相應的縱向距離則為1.5m，而外插角為10°。

第二，當掌子面位于砂層下的情況，此時需要布設Φ42×3.5的注漿小導管，L=3m的環向距離掌子面外二排距離為0.4m，其它則為1m，相應的縱向距離則是1.5m，呈現出梅花形的布設形式。其中掌子面外圍的三排小導管的角度是20°，其余則予以水平布設。如圖1所示。

第三，具體使用的注漿材料主要運用改性水玻璃，在經過施工現場的實驗檢測之后，最終明確漿液的配比情況。與此同時，以隧道周邊相應的圍巖條件情況作為有效依據，完成對注漿壓力的科學控制，使其處于0.3～0.5Mpa的范圍之內。另外，規定注漿擴散的半徑至少為0.25m。完成注漿施工處理之后，應該及時檢查相應的注漿施工成效，當發現注漿施工處理不到位時，應該二次注漿施工處理，以達到補充目的。

3雙液注漿施工應用中的重點環節分析

3.1掌子面噴混凝土說明

第一，基于確保注漿施工處理成效的目的，施工人員應該謹防注漿施工環節的作業面漏漿情況發生，在進行小導管超前注漿施工處理前，需要對開挖的作業面予以封閉處理。相應的設計厚度是50mm，而噴混凝土相應封閉掌子面的距離與小導管的縱向距離相同，噴射混凝土的強度等級與初期支護一致。

第二，面對地層情況不佳的時候，基于確保施工作業面穩定性的目的，需要確保噴射混凝土封閉施工作業面的及時性。

3.2超前小導管注漿施工說明

第一，基于對施工作業面區域前邊地層優化的目的，應該確保開挖施工作業面的穩固性。當進行開挖隧道的過程中，通過運用小導管注漿施工的方式，達到對地層加固處理的效果。針對此區間的標準斷面，運用環縱向距離為0.4×1.5m的相應單排超前小導管注漿施工方式，完成地層的加固處理任務。而人防斷面同樣運用環縱向距離為0.4×1.5m的相應單排超前小導管注漿施工方式，以便完成地層的加固處理任務。相應的超前小導管則使用外直徑為Φ42，厚度是3.5mm的普通鋼管，長度為3.0m。結合具體的格柵布設要求，每距離三榀布進行一次打設處理，隧道的縱向搭接長度為1.5m。如圖2所示。

第二，具體的打設區間為：從開挖作業面到拱腰的區間當中進行超前小導管打設處理。如果全斷面是砂層的情況，需要結合施工現場的具體狀況，進一步增加相應的打設區間，從而確保施工作業面的穩定性。

3.3加大注漿施工成效的檢查力度

當完成注漿施工處理以后，應該及時對注漿施工處理的成效加以檢查和分析。在具體的施工過程當中，會運用下述檢查方式。

第一，通過在注漿施工流程當中運用P-Q-t曲線方法，將具體的鉆孔、注漿施工的相應數據予以準確記錄和整合，并且對其中各個孔段相應的注漿壓力、速度及出現的串漿狀況予以分析和說明，最終確定導致問題形成的具體位置。

第二，根據注漿施工處理時所運用到的機械設備特征情況，以注漿施工的具體狀況而言，針對注漿施工的整個流程，關于注漿施工的壓力通常均會滿足設計注漿的終壓標準要求，并且注漿的速度呈現出日益降低的形勢，由此表明當漿液獲得擴散之后，會達到相應的設計擴散區間要求，從而凸顯出良好的滲透、填充以及加密成效，其中地層注漿施工的質量最佳。

第三，通過運用P-Q-t曲線方法，在最初時候，進行注漿施工處理過程中，應該運用低壓力灌注的處理方式，使得注漿控制在0.5～0.7MPa范圍當中。對于注漿施工的開展過程而言，依靠相應的漿液對砂層中的空隙予以有效地填充。基于確保漿液能夠持續被注入到砂層中，需要確保注漿泵的壓力能夠自動予以提升，從而不僅使地下管線的安全性獲得保障，而且規避了漿液處于飽和動水砂層當中形成裂縫的情況。通過發揮注漿加固處理作用的同時，采取反復試驗分析的方式，并結合KBY注漿泵相應的功能特征，在進行注漿施工初期的時候，采用較大的注漿流量，具體為20～30l/min實施注漿處理。在此過程當中，注漿的流量日益下降，由此說明在注漿施工的時候，利用注漿材料可以對砂層中的空隙予以填充，以便發揮出固砂堵水的效果。如圖3所示。

4結語

從本文的闡述與分析當中可知：深入探討與分析雙液注漿在砂層地質淺埋暗挖隧道施工中的應用具有重要意義。以西安地鐵5號線二期工程中的文教園—張旺渠區間U型槽及地下段作為分析案例，介紹了其工程項目概況，說明了標準斷面的注漿孔布設與相應的注漿設計參數，分析了雙液注漿施工應用的重點：掌子面噴混凝土的說明、超前小導管注漿施工的說明、加大注漿施工成效的檢查力度。本文研究內容與結果，希望可以獲得相關人員的關注和重視，并從中得到一定的借鑒與幫助，以推動我國地鐵工程項目的建設進程。

參考文獻

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[2]張海濤.地鐵軟流塑地層淺埋暗挖隧道施工技術分析[J].建材與裝飾，2018，15（10）：264-265.

收稿日期：2019-05-26

作者簡介：李智（1984—），男，山西朔州人，本科，工程師，研究方向：路橋施工技術方面的研究。

Application ?Analysis of Double Liquid Grouting in Construction of Sandy Geological Shallow Buried Tunnel

LI Zhi（The?2?Engineering?Co.Ltd?of?China?Rail Way?17 Bureau?Group?Corporation，Xi'an ?Shaanxi ?710115）

Abstract：?This paper introduces the general situation of the project by using the U-shaped trough and underground section of the cultural and educational park-Zhangwangqu section in the second phase of Xi'an Metro Line 5 project， and explains the grouting hole layout and corresponding note of the standard section. The design parameters of the slurry and the analysis of the key points in the application of the two-liquid grouting construction. This study aims to analyze the application method of two-liquid grouting in the construction of sand layer geological shallow buried tunnel， so as to play the role of two-liquid grouting construction technology.

Keywords： double slurry grouting; sand layer geology; shallow buried tunnel