雙液注漿技術(shù)在深圳市地鐵七號(hào)線西茶區(qū)間中的應(yīng)用

王通

摘 要：廣州、深圳等沿海城市修建地鐵淺埋暗挖隧道時(shí)，經(jīng)常會(huì)遇到第四紀(jì)飽和動(dòng)態(tài)含水砂層等不良地層。由于該類(lèi)地層自穩(wěn)能力差且易發(fā)生圍巖變形，施工時(shí)又極易發(fā)生涌水、涌砂等工程災(zāi)害，因此，該類(lèi)地層的存在給工程施工帶來(lái)很大困難。目前，對(duì)該類(lèi)地層進(jìn)行加固、止水的方法較多，但在工程實(shí)踐中證明其均存在一定局限性。因此，如何找到一種既不受場(chǎng)地、障礙物、地層及加固深度的限制，又適用于飽和動(dòng)態(tài)含水砂層注漿加固止水的工法意義重大。

關(guān)鍵詞：雙液注漿，暗挖隧道，礦山法，地鐵

中圖分類(lèi)號(hào)：U231文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

前 言

針對(duì)深圳市城市軌道交通7號(hào)線工程西麗站至茶光站區(qū)間隧道頂板處出現(xiàn)滲漏水的情況，為確保隧道開(kāi)挖及周邊建筑物的運(yùn)作安全，采用水泥-水玻璃雙液注漿技術(shù)對(duì)該部位出現(xiàn)的滲漏進(jìn)行技術(shù)處理。分析了滲漏的原因，介紹了水泥-水玻璃雙液注漿工藝及施工技術(shù)措施。

1 工程概況及地質(zhì)情況

深圳市城市軌道交通7號(hào)線工程西麗站至茶光站區(qū)間位于深圳市南山區(qū)。沖洪積平原地貌，地形較平坦。區(qū)間所在位置主要道路有沙河西路，道路兩側(cè)主要建筑有：西麗街道辦、壯麗商廈、西麗幼兒園、留仙賓館等。

西-茶區(qū)間地質(zhì)從上往下地質(zhì)情況為：素填土、礫質(zhì)粘性土、全風(fēng)化花崗巖、強(qiáng)風(fēng)化花崗巖、中風(fēng)化花崗巖、微風(fēng)化花崗巖。正洞右線主要處于中風(fēng)化、微風(fēng)化花崗巖地層。

本場(chǎng)地地下水按賦存條件主要為孔隙水及基巖裂隙水，孔隙水主要賦存在殘積礫質(zhì)黏性土，全風(fēng)化花崗巖中，基巖裂隙水賦存于強(qiáng)風(fēng)化及中等風(fēng)化花崗巖中。地下水總的徑流方向?yàn)橛杀毕蚰稀５叵滤呐判雇緩街饕钦舭l(fā)和徑流。主要補(bǔ)給為大氣降水及地表水滲透。

由于地層的滲透性差異，基巖中的水略具承壓性，基巖裂隙發(fā)育，孔隙水與裂隙水局部具連通性，巖石富水性和透水性與節(jié)理裂隙發(fā)育情況關(guān)系緊密，節(jié)理裂隙發(fā)育的不均勻性導(dǎo)致其富水性和透水性也不均勻。在隧道開(kāi)挖過(guò)程中，難免會(huì)出現(xiàn)滲漏水情況，因此施工中必須采取有效措施確保安全。

2 滲漏原因分析及采取的措施

2.1 滲漏原因分析

在正洞右線小里程方向拱頂部位存在兩處滲水點(diǎn)，經(jīng)過(guò)對(duì)滲漏點(diǎn)的查看及分析，認(rèn)為滲漏的主要原因?yàn)椋?1) 本工程巖石節(jié)理裂隙發(fā)育，堪察階段地質(zhì)鉆孔回填質(zhì)量不好，造成雨水順著孔徑裂隙流入隧道；(2)由于污水管連接為承插連接方式，水流由承插口處滲出，導(dǎo)致拱頂漏水。

該段設(shè)計(jì)確認(rèn)為Ⅲ類(lèi)圍巖，致密堅(jiān)硬，抗壓強(qiáng)度高，自穩(wěn)性較好，因節(jié)理裂隙發(fā)育，且涌水量較大，為確保運(yùn)行期間隧洞安全，防止洞內(nèi)原水外流造成地質(zhì)災(zāi)害，支護(hù)后采用雙液注漿方案進(jìn)行堵漏止水處理。

2.2 采取的措施

通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)滲漏情況的原因分析及對(duì)滲水量的大小的觀察，確定該部位屬于微滲，確定采用如下堵漏措施。

（1）在隧道兩側(cè)有六個(gè)地質(zhì)鉆孔，其中距離漏水點(diǎn)最近的為DK2+709處兩個(gè)，孔深18.5m-19m，孔徑160mm，分別位于隧道兩側(cè)。由于距離較近，漏水原因疑為設(shè)計(jì)階段地質(zhì)鉆孔回填質(zhì)量不好，造成雨水順著孔徑流入裂隙形成，所以要對(duì)其進(jìn)行封閉，采取對(duì)6個(gè)地質(zhì)鉆孔進(jìn)行注漿處理。

（2）正洞右線小里程方向存在兩處漏水點(diǎn)，樁號(hào)分別為DK2+710和DK2+722.5，流量大約為2m3/天。且均已在初支完成后，出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。對(duì)滲漏點(diǎn)處目前確定為進(jìn)行漏斗式雙液注漿，采用4根ф42鋼花管，壁厚3.5mm，單根長(zhǎng)度為2米，兩兩交錯(cuò)布置，漿液采用水泥漿-水玻璃雙液漿。

3 雙液注漿堵漏止水處理

3.1施工要點(diǎn)

3.1.1注漿原則

針對(duì)漏水影響段的滲漏水情況，并結(jié)合節(jié)理裂隙發(fā)育情況，合理選擇漿液配比，以確保灌入漿液有效的擴(kuò)散半徑，擴(kuò)散半徑控制在3m以?xún)?nèi)，混合漿液初凝時(shí)間控制在2min以?xún)?nèi)。注漿孔位布置應(yīng)遵循“分段，分批，逐步加密”的原則，針對(duì)不同的滲漏情況布設(shè)中深、淺孔，中深孔排水降壓，淺孔注漿；注漿時(shí)應(yīng)遵循“先外后內(nèi)、先稀后濃”的原則，即施工先從影響區(qū)邊緣向中心逐段逼近，灌注漿液濃度應(yīng)由稀逐漸變濃。

3.1.2注漿材料的選擇

水泥使用42.5普通硅酸鹽水泥。水玻璃濃度35波美度，模數(shù) 2. 8 ～ 3. 1。

3.1.3注漿參數(shù)的確定

水泥漿的水灰比控制在 0. 8∶1; 水泥漿與水玻璃的體積比控制在 0. 6∶1，在保證漿液可灌性和有效擴(kuò)散距離前提下，應(yīng)根據(jù)滲漏水情況、節(jié)理裂隙發(fā)育情況合理選用漿液配比，并同時(shí)在實(shí)際施工中根據(jù)吸漿量和注漿壓力適時(shí)做以調(diào)整。

3.1.4 注漿順序

( 1) 由外而內(nèi)進(jìn)行，先施工遠(yuǎn)離滲漏點(diǎn)的注漿孔，后施工靠近滲漏點(diǎn)的注漿孔。由外而內(nèi)的目的在于在外側(cè)先形成止水帷幕層，后在帷幕內(nèi)再進(jìn)行注漿，以保證內(nèi)側(cè)漿液不外溢，從而保證堵漏效果。

( 2) 間隔跳躍施工，即完成一個(gè)注漿孔后，遠(yuǎn)離剛施工完成的孔位，間隔一個(gè)孔位施工，以避免相鄰孔間串孔跑漿。

3.2 施工注意事項(xiàng)

( 1) 鉆機(jī)成孔插入注漿管后應(yīng)及時(shí)封堵孔口，以防止冒漿。

( 2) 選定漿液及漿液配合比，初凝時(shí)間長(zhǎng)短及漿液強(qiáng)度應(yīng)根據(jù)加固目的而定。并應(yīng)充分考慮地質(zhì)、土體空隙大小及滲漏情況，在滿足所需目的的范圍內(nèi)選定最佳配合比。

( 3) 由于基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)發(fā)生滲漏情況，且坑內(nèi)土體已經(jīng)開(kāi)挖松動(dòng)，當(dāng)水泥漿單獨(dú)注入時(shí)，很容易發(fā)生流失，為此采用單管雙液交替注漿。每一次注漿時(shí)，先注入一定量的水泥漿，達(dá)到終止注漿條件后，再在同一深度位置注入適量的水玻璃，用水玻璃來(lái)促使已注入的水泥漿迅速凝固。

( 4) 注漿過(guò)程中應(yīng)密切注意注漿壓力和注漿量，根據(jù)土層特性和加固目的選用不同漿液參數(shù)，確定注漿壓力和注漿量，一般流量為 8 ～ 12 L/min，壓力為 0. 1 ～0. 5 MPa。注漿量為被加固體體積的 10%～ 12% 。

( 5) 在注漿過(guò)程中應(yīng)隨時(shí)觀察滲漏處的滲漏情況，如出現(xiàn)冒漿、漏漿等現(xiàn)象，應(yīng)采取表面封堵、間歇注漿、加濃漿液等技術(shù)措施及時(shí)進(jìn)行處理。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)該工程的實(shí)際運(yùn)作，使筆者對(duì)水泥-水玻璃雙液注漿工藝有了更為深刻的了解。針對(duì)各種復(fù)雜的地層，根據(jù)工程的實(shí)際情況需要注入各種類(lèi)型的注漿材料，就必須采用多種注漿工法，才能達(dá)到設(shè)計(jì)要求及預(yù)想的改良效果。雖然以改良土壤的強(qiáng)度和止水性能是地基處理的主要目的，但在實(shí)際施工過(guò)程中，都會(huì)遇到不同的問(wèn)題而陷入困境。任何的工法都有自身的長(zhǎng)處和短處，而雙液注漿技術(shù)比其它類(lèi)型地基處理工法有廣泛的適用性，可以滿足越來(lái)越復(fù)雜的地基處理工程的要求。其次，雙液注漿工藝可以廣泛應(yīng)用于隧道開(kāi)挖過(guò)程中出現(xiàn)的滲漏情況，也可以應(yīng)用于巖基斷裂破碎帶的加固，對(duì)市政重大建設(shè)項(xiàng)目尤其在市區(qū)建筑群地下施工，對(duì)保護(hù)重要建筑管線或地下基坑，開(kāi)挖附近的重要管線，以及控制不均勻沉降，防止?jié)B漏效果尤為明顯。最后，該工藝施工設(shè)備儀器體積小，調(diào)動(dòng)靈活，不受施工場(chǎng)地大小的限制，適用于市區(qū)狹窄的施工場(chǎng)區(qū)和不同深度層次要求的加固，對(duì)周?chē)h(huán)境影響小，容易控制由此而造成的地下不均勻沉降，且經(jīng)濟(jì)實(shí)用。

總之，水泥 － 水玻璃雙液注漿技術(shù)因其價(jià)格低廉、可操作性強(qiáng)、良好的堵漏補(bǔ)強(qiáng)效果，正日益得到廣泛應(yīng)用。隨著城市建設(shè)發(fā)展的需要，地鐵、電力隧道、熱力隧道、山嶺隧道、引水及排水工程等建設(shè)任務(wù)越來(lái)越繁重，以及堤壩、橋梁、道路、機(jī)場(chǎng)跑道等其它工業(yè)與民用建筑的發(fā)展，雙液注漿技術(shù)作為地基處理方法的一種，將得到更廣泛的應(yīng)用。其在本工程中的成功應(yīng)用充分證明了其良好的堵漏適用性和良好的堵漏效果，為同類(lèi)型工程的滲漏水處理積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

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