深孔注漿技術在地鐵暗挖隧道施工中的應用

劉海濤

摘 要 隨著城市化建設進程的不斷加快，城市人口數量以及車輛均不斷增加，地鐵規劃建設數量越來越多。地鐵能夠有效緩解城市交通壓力，但是暗挖隧道施工難度較大，可采用深孔注漿技術，提升地鐵暗挖隧道施工效率。對此，本文首先對深孔注漿技術原理進行介紹，然后以某地鐵暗挖隧道作為研究對象，對深孔注漿技術的應用要點進行詳細探究，以期為類似工程提供參考。

關鍵詞 深孔注漿;原理;施工

引言

在地鐵工程暗挖隧道施工中，必須重點考慮地下水因素影響，并采取有效的施工處理措施。在隧道挖掘施工中，地表沉降、漿液擴散難度較大等問題比較常見，而通過應用深孔注漿施工技術，能夠有效解決上述問題，保證后續施工的順利進行，提升施工效率，控制施工成本，并且可滿足環保施工要求。因此，亟須對深孔注漿技術在地鐵暗挖隧道施工中的應用方式進行深入探究。

1深孔注漿施工技術原理

在注漿加固施工中，通過應用壓力設備以及相關輔助設備，將水泥漿液關注至周圍巖層以及土體中，隨著水泥漿液的滲透、充填以及壓密擴展，即可形成漿脈，進而有效控制隧道開挖施工中的地表沉降問題，提升地表結構承載能力。在實際施工中，氣壓、電化學壓以及液壓均比較常見，其中，氣壓以及液壓的應用范圍廣泛。

在深孔注漿施工中，可結合施工現場實際情況選用水泥基特種灌漿施工材料，其具有良好的耐久性特征，另外還可將無機硫酸巖水泥與特種外加劑聯合應用于漿液拌和中，能夠有效提升漿液加固效果，因此，通過應用深孔注漿施工技術，可有效控制地表下沉問題。水泥漿液具有微膨脹性，當漿液進入地層后固化，膨脹率較高，能夠有效彌補土體擾動所造成的地表沉降。隨著施工技術水平的不斷提升，現代材料發展迅速，在地鐵暗挖隧道施工中，在開挖施工中可同步治理地下水問題，減少資源浪費，提高隧道工程施工效率[1]。

2工程概況

在某地鐵隧道工程開挖施工中，在明挖區間施工中，采用臺階法預留核心土開挖技術方案，對于上下臺階，需錯開3m～5m之間，并堅持“管超前，嚴注漿;短進尺，強支護;早封閉，勤量測”的施工原則。在該隧道工程開挖施工中，下穿污水管道，污水管道為混凝土結構，容易發生變形、滲漏等問題，因此施工現場存在安全風險，允許變形量有限，在隧道開挖施工中，容易造成污水管道泄漏，進而對隧道周邊土體結構穩定性造成不良影響，甚至引發嚴重的安全事故。對此，在實際施工中，對于拱部以及掌子面細砂層、粉砂，需采用超前深孔注漿施工技術進行加固處理[2]。

3深孔注漿施工控制要點

3.1 分段前進式超前深孔注漿施工工藝

在該地鐵隧道施工前，首先對施工區域地層狀況進行現場勘察，對于每循環鉆孔注漿長度，可分為多個段落，每段長度為1.0m左右。在孔口管位置，需安裝注漿配套設備，在施工現場制作水泥基特種注漿施工材料，充分攪拌均勻，通過注漿泵注入地層中，當漿液土體達到一定結構強度后，即可拆除注漿法蘭盤配套設備，然后再利用孔口管進行第二段鉆進施工。通過循環上述施工環節，即可達到設計孔深位置，最后完成注漿施工。在所有注漿孔施工完成后，即可拆除止漿墻。

3.2 準備工作

在隧道工程開挖施工前，對于現有隧道至施工段，要求做好初襯砌結構以及背后注漿施工，對于掌子面應用混凝土噴射施工方式做好封閉處理，同時對于表面還需做30cm厚噴漿處理，進而形成直立掌子面，將其作為深孔注漿施工中的混凝土止漿墻，如圖1所示。為了保證鉆孔施工的順利進行，要求在隧道上臺階上采用腳手架搭設作業平臺，并鋪設木板[3]。

3.3 布孔設計

沿隧道工程上半斷面全斷面設置注漿孔，注漿孔外仰角在5°～10°之間，共25個，注漿孔間距為0.6m，并采用正三角形布置形式，每段注漿管的長度為10m，注漿孔布置形式如圖2所示。

3.4 孔口管埋設方法

選用水平鉆機進行鉆進施工，當鉆入深度達0.5～1.0m后，在孔口位置安裝70cm長導向管，導向管外徑為φ80，壁厚為3.5mm。對于導向管一端，需焊接外徑為φ80的法蘭盤，而對于另一端，則需植入掌子面中，深度為30cm，在止漿墻施工后埋入深度30cm，最終外露部分為10cm。孔口管能夠起到導向作用，在鉆孔安裝完成后，需對外插角度進行調整控制[4]。

3.5 鉆孔

在本工程鉆孔施工中，確定止漿墻上導向管的埋設位置，然后據此進行鉆孔施工，成孔直徑為Φ42。在鉆桿頂進過程中，要求對管口加強安全防護，避免發生變形或者損壞，確保能夠與注漿管路進行連接。根據孔位以及鉆孔方向進行鉆進施工，在鉆孔施工過程中，首先進行拱頂部位鉆孔，然后再進行底部位置鉆孔，最后進行隔樁鉆孔。在鉆孔施工初期，應采用低壓、慢轉鉆進施工方式，對鉆孔方向進行有效控制，然后再逐漸提高鉆速，并加強鉆進壓力控制。在鉆進施工過程中，采用清水護壁，定期取出取芯管和巖芯。在即將成孔時，用清水沖洗出鉆孔中的懸浮物、石渣以及泥漿，保證孔身順直，并達到設計深度要求。在成孔后，在注漿管口位置，需焊接帶眼鋼板，并將其與注漿管進行焊接，保證注漿管與孔口管連接效果，避免出現滲漏問題[5]。

3.6 注漿

在注漿施工中，根據本工程注漿孔間距，對于漿液擴散半徑，需控制在2m～3m以上。漿液采用水泥-水玻璃雙液漿，水泥漿水灰比為0.5∶1，水玻璃模數在2.6～2.9之間，水泥漿與水玻璃的體積比為1∶0.3。注漿壓力控制在0.3MPa～0.5MPa之間，注漿終壓為2～3MPa。

在注漿施工中，施工順序為上部、兩邊以及中下部，首先對無水孔進行注漿，然后再對有水孔進行注漿。在注漿施工中，如果發生跑漿或者竄漿問題，則應間隔一個或多個注漿孔，然后再進行灌注施工，并注意采用低壓力中流量注漿施工方式。在注漿過程中，壓力不斷提升，同時流量不斷減少，當達到注漿終壓力時，還需持續注漿5min，最后完成注漿施工。在注漿施工完成后，可利用止漿閥保證孔內壓力穩定，確保漿液能夠達到凝固狀態[6]。

4結束語

綜上所述，本文主要結合實例，對地鐵暗挖隧道施工中深孔注漿施工技術的應用方式進行了詳細探究。地鐵隧道工程建設數量不斷增多，在隧道開挖施工中，作業環境比較復雜，并且可能受到各類管路影響，如果控制不當，則會發生地表沉降。對此，可采用深孔注漿施工技術，對各類風險源進行有效控制，將路面沉降以及管線沉降控制在2mm以內，避免對路面行人、行車安全造成不良影響，同時還可保證隧道施工的順利進行。

參考文獻

[1] 夏俊杰.地鐵隧道暗挖施工中深孔注漿技術的應用[J].建筑安全，2019，34（5）：72-74.

[2] 王楊.深孔注漿技術在北京地鐵暗挖隧道富水砂卵石地層止水施工中的應用[J].建筑技術，2020，51（7）：776-778.

[3] 彭佳.全斷面深孔注漿技術在下穿既有建筑物地鐵區間隧道的應用[J].湖北理工學院學報，2019，35（2）：35-38，51.

[4] 金磊.袖閥管深孔注漿技術在地鐵隧道暗挖施工中的應用[J].工程與建設，2015，29（6）：853-854，863.

[5] 孫旭東.暗挖隧道密貼下穿既有線車站施工關鍵技術[J].隧道建設，2013，33（5）：412-418.

[6] 李宏安，陸琰.富水砂卵石地層淺埋暗挖法超前深孔注漿加固技術[J].市政技術，2014，32（5）：83-86.

作者簡介

劉海濤（1992-），男，陜西蒲城人;學歷：本科，職稱：助理工程師，現就職單位：中國水利水電第八工程局有限公司，研究方向：地鐵施工。