深孔注漿技術在地鐵暗挖隧道施工中的應用

陳偉

摘?要：隨著城市建設的加深和經濟的發展，我國道路車輛在不斷增加，交通壓力隨之加大。為了緩解交通問題，我國開始推廣地鐵工程。修建地鐵可以有效緩解路面交通壓力，增加人們出行方式，為人們的日常生活和工作提供便利。實際的地鐵施工難度較大，其質量水平會受到諸多因素的影響。為保障地鐵修筑質量，要積極采用科學有效的施工技術，如深孔注漿技術。本文主要就深孔注漿技術在地鐵暗挖隧道施工中的應用進行了闡述和分析。

關鍵詞：深孔注漿;地鐵;暗挖隧道

在地鐵工程施工的過程中，針對地下水的作用和影響要采取合理的處理方案，進而保障暗挖隧道的施工質量和安全性。深孔注漿能夠解決隧道挖掘引發的地表下沉、漿液無法擴散等問題。采用該工法可以直接進行后續施工，無需等待，進而有效提升了施工效率。與其它施工技術相比，該技術不僅能夠控制成本、提升效率，還在一定程度上滿足了環保施工的需求，進而使工程項目的整體效益得到改善，對我國城市建設和發展有很大的幫助。

一、地鐵暗挖隧道施工工程簡介

（一）暗挖法概述

在隧道施工的過程中，其會受到地質、水文等條件的影響，施工條件和環境較差，且工作面狹窄，進而導致施工難度較大。暗挖法不會對地面產生過大的影響，如果埋置深度不足會引發地面沉陷。采用暗挖法會出現許多廢土和碎石，要做好相應的處理工作。應用暗挖法要先挖掘相應的空間，在該空間內進行修筑襯砌。要根據施工地的地質、地形等條件進行選擇，在各項條件中埋置深度的影響最大。如果埋置深度較大，則需要采用暗挖法。其無需挖開地面，通過地下發動的方式進行施工，其中包括礦山法、盾構法等多種形式。

（二）工程簡介

以某個地鐵暗挖隧道工程為例，其挖掘主體為山體，高度為175m。該工程正處于軌道交界處，所以其不論是交通情況還是管線情況都比較復雜，施工難度較大。在實際施工時，周圍各項因素都會對工程質量造成影響。其中，某個給水鋼管的影響最大，其直徑為2000mm。該水管位置貼近暗挖隧道，如果水管產生問題，不僅會影響正常供水，還會導致隧道灌水等問題，嚴重時甚至會導致隧道坍塌，使工程出現巨大的損失。對此，技術和施工人員要做好施工環境的考察工作，針對考察結果進行分析和設計，采取科學的深孔注漿技術，一方面確保隧道施工質量，另一方面保障施工安全。

二、深孔注漿技術在地鐵暗挖隧道施工中的應用

（一）應用流程

幾年來，我國建筑行業飛速發展，相關的技術也日臻成熟。在這個過程中，深孔注漿技術不斷革新和完善并與現代技術進行有效結合，實現了暗挖隧道施工質量和效率的飛躍。在實際應用時，要嚴格遵守操作規范，合理規劃工藝流程，為后續工程奠定良好的基礎。其具體施工流程如下圖所示：

（二）技術要點

在實際應用的過程中，深孔注漿技術包括以下幾個方面的技術要點：首先，施工準備。在工程正式開始之前，要根據工程設計要求做好準備工作，從而確保后續工作的順利開展。第一步，合理設計注漿參數，確保漿料配比的科學性，要對各項參數進行嚴格的檢驗測試，確保符合施工要求。通常采用以水泥與水玻璃為原料的雙漿液，水灰比控制在0.6∶1～1∶1之間，可以根據實際情況進行適當的調整。掌握施工現狀并對注漿工作進行不同時段的現場試驗，確保注漿壓力大于水壓力。通常，注漿壓力要比水壓力高2～3倍。水泥可以選用硅膠水泥，水玻璃模數在2.4～3.4之間，波美度為35;第二步，測試注漿參數。在實際挖掘的過程中，水壓會隨著施工時長、場地的變化而產生變化，所以要測試各施工時段的水壓，做好勘察工作，將水壓控制在注漿壓力的3倍左右。在注漿實驗的過程中，可以先選擇3個漿孔，調配不同3各不同配比的漿料，其水灰比分別是0.6∶1、0.8∶1、1∶1。要先采用濃度較小的漿液進行注漿，再選用大濃度漿液，根據注漿數量與壓力的變化進行濃度的調整，如果壓力變化并不明顯，可以增加注漿量和濃度，提升壓力上升速度。反之則采用濃度較低的漿液，降低壓力上升速度。注漿完成后，面對不同孔洞的水灰比進行記錄，其結果一樣，實驗表明，配合比設計結果與要求相符，在實際施工時，可以根據地質水文的變化對水灰比進行細微調整;第三步，加工導管和孔洞布置。要最做好技術把控做好，減少漏裝問題。可以選擇管壁厚度為5mm的無縫鋼管，管口直徑為108mm，長度為4m。注漿管可以選擇管壁厚度為2mm，管口直徑和長度分別為4.8mm和6m。布置注漿孔洞時，要根據施工情況，每個循環要設置6環，共40個孔。第一個循環和第二循環注漿深度分別是11m和19m，其后每個循環的注漿都為30m，在隧道開挖隧道之前，要澆筑5m止漿墻，將上半斷面進行封閉，避免漏漿問題的出現。

其次，施工過程。第一步，測量放線。根據注漿孔布置測量線，測量放線工作要在注漿孔開挖面上進行，保障其準確性;第二步，數據采集和設計，建立工作平臺。選擇恰當的施工材料，對施平臺各項參數進行合理計算。平臺搭設材料為直徑為48mm的鋼管和十字扣件，在實際搭設之前，要計算地基承載力、支架潛能高度等數據，確保各項參數與實際要求相符。要以鉆孔高度為準確定搭設高度，走道板要鋪設在頂層位置，利用鋼絲將各段走道板進行連接;第三步，鉆孔和管安裝。明確孔洞位置、角度和深度，根據實際施工情況選擇鉆孔設備。開孔距離要控制在4m左右。可以選用電動潛孔鉆機，應用型號為YQ100E-1。同時配合直徑為120mm的潛孔錘鉆頭。開孔結束后進行孔口管的安裝，可以采用直徑為108mm、剖面厚度為5mm的鋼管進行加工，鋼管長度為4m。鉆孔深度達到4m時，要對孔內雜物進行清理，然后將注漿管插到孔洞中，外部露出的長度約為30-50cm。也可以采用潛孔鉆機鉆孔，直徑和一次鉆孔深度分別是90mm和3-4m。在開孔的過程中，要對鉆桿進行上揚調整，從而與鉆桿下垂度進行抵消。采用先單號后雙號的鉆孔順序，要保持左右對稱，并與鄰近施工區域的縱向錯開。如果鉆孔過程中遇到破碎巖石層，并因此出現卡鉆情況，要停止鉆孔，對孔洞進行注漿掃孔，然后繼續。到達預計深度之后，要再次進行掃孔，其后安裝3根注漿管，按照梯形進行長度的分配，一環和二環的管長分別是2m和3m，后續管長依次差4m;第四步，封孔。將50-80cm的麻絲纏繞在空口管套外部，時期成為紡錘型，采用水泥基錨固錨劑進行加固，確保空口管的牢固性，避免漏漿問題。內封堵可以部采用雙快水泥，封孔結束之后至少要養護3天，然后再進行注漿;第五步，試注漿。注漿需要各部門的參與，其中包括設計、施工單位、業主等。首先明確試驗參數，然后測試注漿壓力、地層注漿比等參數，根據檢測結果分析注漿參數和配比是否科學合理，并選擇最恰當的參數和配比方案;第六步，注漿。做好注漿準備工作，然后采用先外環后內環、先單號后雙號的順序進行依次注漿，在單個注漿孔注漿時，要先對最長注漿管進行注漿，然后根據長度大小進行依次注漿。注漿配比根據實驗參數進行確定，可以根據實際施工情況進行調整，全面確保施工質量;第七步，施工監測。在對上半斷面進行注漿之前，要設置專門的檢測孔，通常位于隧道的上部和兩側。利用抽芯鉆進行檢測孔的鉆取，并取出巖樣，對其進行分析和檢驗，進而判斷地質情況。安裝閥門并測量出水量。首次注漿完成之后，要測量出水量，判定新鉆地質探孔的注漿效果，確保其預期的加固止水效果相符后再進行后續的隧道挖掘工作，從而確保隧道挖掘的質量和安全。

最后，效果檢查。檢驗深孔注漿技術的應用效果，并對其進行評價分析，結果如下：通過對技術應用前后效果的對比，可知注漿后，不論是周邊構筑物，還是隧道拱頂，其沉降情況都得到了有效的控制，注漿前則無法對二者沉降問題進行有效控制。通過重力觸探實驗可知，固結和為固結的注漿區域相比，固結注漿區域的觸探錘擊水量更高。根據注漿記錄數據進行分析和注漿量計算，利用這種方法可以對注漿效果進行驗證。不論采取哪一種檢驗方式，都可以得出深孔注漿技術應用后由良好的加固防水效果，對工程質量的改善有很大的幫助。

三、結語

綜上所述，隨著地鐵工程數量的增加，地鐵工程施工技術日臻成熟。深孔注漿技術能夠改善暗挖隧道的施工質量，降低暗挖隧道的施工難度，進而提升整個工程的施工效率，減少成本的投入，使地鐵工程的修建效益進一步提升，并且有效緩解我國交通壓力。

參考文獻：

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