1、深孔注浆在地铁隧道穿越河流施工中的应用摘要：在城市地铁暗挖隧道施工中水的治理一直贯穿始终,水不仅危及施工过程中人员、设备的安全,也影响后续隧道运营的质量,同样也影响周边建(构)筑物的安全。文章针对工程实例,阐述了深孔注浆在地铁隧道穿越河流施工中的工艺流程、施工工法及质量保证措施。 关键词：深孔注浆 地铁隧道 工艺特点 施工方法穿越河流 中图分类号：U45 文献标识码： A 1 工程简介 地铁 14 号线红庙站-金台路站区间呈南北走向，从红庙站向北沿金台路至地铁 14 号线金台路站，临近金台路站一段下穿二道沟河渠，隧道拱顶标高 18.75m，距二道沟河河底 12.5m。 在穿越二道沟河施工时，无
2、法再河道内采取管井降水施工，导致隧道内渗漏水较多，采用深孔注浆方式进行阻水施工。 2 工艺流程 隧道穿越河区前进行深孔注浆，平面注浆范围为河底及河底两侧各10m，环向注浆范围为开挖面及开挖面四周 2m 范围，每次注浆长度为14m。开挖完成 12m 后进行第二次的注浆，共进行 45 次循环，注浆浆液采用水泥-水玻璃双液浆。 先封闭掌子面后打孔注浆，注浆由一侧开始向另外一侧进行注浆，隔一钻孔注浆，减少浆液外溢，第一遍注浆完成后进行剩余注浆管的注浆。 施工工艺流程如下： 封闭掌子面定位注浆孔钻孔配置浆液注浆回抽注浆移至新孔位 注浆工艺流程图如下： 3 施工参数 孔径：48mm。 孔 间 距：断面孔位
3、中心环向间距为 0.8m。 布孔数量：数量初步定为每循环 8 根，根据现场需要进行调整，若仍出现渗漏水，加密布设。 扩散直径： 0.5m（钻孔深度为 1214m） 。 注浆压力： 0.50.6Mpa（根据地层调节） 确定填充率：由于地层除含粉土及粘土，同时还有卵砾层，故预计注入率约 30% 凝固时间：根据地质条件控制在 12 分钟。 4 施工方法 4.1 成孔 孔位定位：严格按照施工布置图进行测量放线定位，并经监理验收合格。 钻机就位：注浆孔采用 TXU-750 型钻机成孔，钻杆采用 48mm 中空钻杆，钻机按照指定的位置就位，调整钻杆角度在 101范围内，对准孔位后，钻机不得移位，大小臂也不
4、得随意起降。 。 钻进成孔：沿开挖面的注浆管，每次注浆加固范围为 14m，向开挖方向周边打设，注浆加固范围为周边 2m，小导管扩散范围 0.5m；开挖面注浆管水平打设，对掌子面土体进行加固，每次注浆加固范围 14m，小导管扩散范围 0.5m。第一根注浆孔施工时，要慢速运转，掌握地层对钻机的影响情况，以确定在该地层条件下的钻进参数。密切观察溢水出水情况，出现大量溢水出水时，应立即停钻，分析原因再进行施工。 4.2 注浆 注浆管采用后退式（WSS）注浆施工，分节钻孔，每节长度为 2.0m。单根注浆管长度从 14m，钻孔角度为 101。 注浆终压：0.5MPa。 凝固时间：1-2 分钟，为速凝注浆。
5、 钻杆回抽幅度：约 15-20cm。 注浆速度：与地层孔隙及连通情况、地层密实度有关，因此注浆速度暂定为每分钟不大于 10-12L； 注浆结束标准：注浆量与注浆压力双控注浆，每根导管注入规定浆液，压力达到注浆终压，即可结束注浆。如压力长时间不上升，流量不减少，可能为跑浆现象，采用间歇注浆。 4.3 注浆浆液选择与配置 根据地层水质情况，注浆浆液采用水泥+水玻璃双液浆。 （1）水泥浆（A 液） 水泥浆应在搅拌机内进行配置，投料顺序为在防水的同时，将缓凝剂一并加入并搅拌，待水加至设计量后，继续搅拌 1 分钟，然后投入水泥，再搅拌 3 分钟。 （2）水玻璃的稀释（B 液） 水玻璃的稀释采用先计算处加
6、水量，然后加入水搅拌均匀的方法。 计算公式： 式中： 分别为原水玻璃和预配水玻璃的比重，水玻璃比重与波美度的关系 为 。 分别为加水、原水玻璃和预配水玻璃的体积。 经过计算，暂定配合比如下 4.4 注浆结束条件 （1）注浆量： 按照钻孔施工顺序图，钻孔完成后立即进行该孔的注浆，加固土体长度为 14m，加固注浆扩散半径为 0.5m，地层孔隙率按 30%考虑。 理论注浆量如下： 注浆量=14*3.14*0.5*0.5*30%=3.3m3。 （2）注浆达到以下条件之一，即可结束注浆： a.单根注浆管注浆压力达到注浆终压。 b.单根注浆管注浆压力上升缓慢，当注浆量达到设计要求，并确认未发生跑浆或漏浆。
7、 c.每注浆循环达到设计的注浆孔均能满足单根注浆结束标准结束注浆，无漏浆现象。 施工过程中及时形成注浆记录，通过对注浆记录的统计，认为注浆达到结束标准后，进行开挖，开挖过程中观察浆液扩散情况，分析存在问题的原因，为下一循环注浆作为参照 每个断面所有注浆管完毕后，对注浆孔实行封闭，恢复原状。 4.5 注浆异常现象处理 （1）注浆中如发生与其他孔串浆应将串浆孔堵住，轮到注该孔时，拨出堵塞物，用高压风或水冲洗，如拨出堵塞物时，仍有浆液外流，则可不冲洗，立即接管注浆。 （2）压力突升则可能发生堵管，应立即停机检查处理。 （3）如果压力长时间上不去，应检查是否窝浆或流往别处，否则将应调整浆液配比，缩短胶
8、凝时间，进行小泵量低压或间歇注浆，但间歇时间不能超过浆液胶凝时间。 （4）其他不可预见性问题则联系设计并拟定相应的处理方案。 5 施工组织及资源配置 5.1 人员配置计划 根据专业工作性质，将其分编成 2 组 24 小时施工，小组内分工明确，相互配合协调。 其他小型配套设备： 专用电闸箱，钢丝加硬水管等。 5.3 施工进度计划 根据设备配置及工作量强度拟订每循环时间约为 7 天.其中包括进场准备及设备安装 1 天，施工预计为 6 天。 6 工程质量保证措施 施工时严格按照施工方案执行，严格按国家有关技术规范、规程、标准控制施工。根据施工程序，严把钻孔深度、配料、注浆压力、注浆量关，每一道工序均
9、安排专人负责，并记录好每一道工序的原始数据。 (1)钻孔施工：开钻前，应严格按照施工布置图，布好孔位。钻机定位要准确，开钻前的钻头点位与布孔点之距相差不得大于 2cm。钻杆角度偏差不得大于 1。钻孔时，密切观察钻进进度，溢水出水情况，出现大量溢水出水，应立即停钻，分析原因再进行施工。 (2)配料：采用准确的计量工具，严格按照设计配方配料。 (3)注浆：注浆时，应严格按照顺序分布进行施工。当压力突然上升或从孔壁、地面溢浆时，应立即停止注浆。每段注浆量应严格设计进行，跑浆时，应采取措施确保注浆量满足设计要求。 (4)注浆完成后，应采用措施保证不溢浆、跑浆。 (5)每道工序均要安排专人，负责每道工序
10、的操作记录。 (6)整个注浆施工应密切注意和防止地面出水溢浆、隆起等情况，加强对施工地段的沉降观测。 7 安全措施 (1)钻机注浆泵及高压管路必须试验运转，确认机械性能和各种阀门管路，压力表完好后，方准施工。 (2)每次注浆前，要认真检查安全阀、压力表的灵敏度，并调整到规定注浆压力位置。 (3)安装高压管路和泵头各部件时，各丝扣的联接必须拧紧，确保联接完好。 (4)注浆过程中，禁止现场人员在注浆孔附近停留，防止密封胶冲式阀门破裂伤人。 (5)注浆现场操作人员必须配制安全帽、防护眼镜、口罩和手套等劳保用品，方可进行注浆施工。 8 小结 地铁 14 号线红庙站-金台路站区间隧道在经过深孔注浆后，整个隧道在开挖时无渗漏水；地表上二道沟河未出现漏水或气泡；地表及隧道内监控量测数据均处于稳定状态，未发生预警；整条隧道顺利穿越河流。
