某地鐵聯(lián)絡(luò)通道沉降治理案例分析

胡 雷 鳴

(上海巖土工程勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，上海 200433)

某地鐵聯(lián)絡(luò)通道沉降治理案例分析

胡 雷 鳴

(上海巖土工程勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，上海 200433)

對某地鐵隧道在軌道鋪設(shè)后聯(lián)絡(luò)通道發(fā)生快速沉降的情況進(jìn)行了介紹，探討了采用在集水井及聯(lián)絡(luò)通道地板位置直接注漿以控制沉降的措施，實(shí)測監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，該方法可有效控制聯(lián)絡(luò)通道的沉降，為類似工程提供有益的參考。

地鐵隧道，聯(lián)絡(luò)通道，沉降監(jiān)測，注漿加固

0 引言

軟土地區(qū)地鐵聯(lián)絡(luò)通道通常采用凍結(jié)法施工，大量的工程實(shí)例證明，聯(lián)絡(luò)通道的工后沉降時(shí)間長、沉降變形大，易引起聯(lián)絡(luò)通道附近管片的不均勻沉降變形[1]，影響線路的平順性，甚至威脅地鐵列車的正常運(yùn)行。

本文選取了某典型軟土地區(qū)地鐵隧道為實(shí)例，該聯(lián)絡(luò)通道長約12 m，設(shè)置有一個(gè)泵站對應(yīng)隧道中心標(biāo)高-15.8 m，地面標(biāo)高5.7 m，上方為馬路，周邊無建筑物。根據(jù)地質(zhì)勘查資料顯示，聯(lián)絡(luò)通道處的土層自上而下依次為③-7粘質(zhì)粉土夾淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土及⑥-2淤泥質(zhì)粘土，土體力學(xué)性質(zhì)較差，具有高壓縮性、低強(qiáng)度等特性。聯(lián)絡(luò)通道示意圖如圖1所示。

1 軌道鋪設(shè)后的快速沉降

由于地鐵工期的影響，該聯(lián)絡(luò)通道施工周期較短，軌道鋪設(shè)后迅速發(fā)生沉降，影響列車正常運(yùn)行。統(tǒng)計(jì)軌道鋪設(shè)98 d后隧道道床的沉降變形情況，如圖2所示。

由圖2可以看出，隧道道床沉降變形在聯(lián)絡(luò)通道位置呈明顯的凹槽形狀。在分別臨近上行線隧道、下行線隧道的聯(lián)絡(luò)通道地板位置布設(shè)有2個(gè)沉降監(jiān)測點(diǎn)，統(tǒng)計(jì)98 d內(nèi)聯(lián)絡(luò)通道底板位置的沉降變形情況，如圖3所示。

由圖3可以看出，聯(lián)絡(luò)通道底板在軌道鋪設(shè)后沉降變化十分明顯，98 d內(nèi)最大沉降達(dá)-28.5 mm，日均沉降速率達(dá)-0.29 mm/d，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過本工程沉降控制標(biāo)準(zhǔn)(-0.04 mm/d)。比較圖2可以看出，聯(lián)絡(luò)通道沉降量比道床沉降量大。簡單分析聯(lián)絡(luò)通道沉降原因，可能是冰凍開挖結(jié)束后的注漿不足，融沉注漿量及注漿時(shí)間未達(dá)到設(shè)計(jì)要求，道床鋪設(shè)后的壓載進(jìn)一步加大了沉降變形，聯(lián)絡(luò)通道“拖拽”兩側(cè)道床下沉。

2 沉降治理措施

為確保地鐵運(yùn)行的安全，采用在聯(lián)絡(luò)通道及鄰近管片下方土體進(jìn)行注漿加固的措施，遵循“多點(diǎn)、多次、少量、均勻”的原則，及時(shí)控制聯(lián)絡(luò)通道及隧道沉降。

在聯(lián)絡(luò)通道底板及集水井位置布設(shè)8個(gè)注漿孔，其中集水井四周側(cè)壁及底板布設(shè)6孔，聯(lián)絡(luò)通道底板在臨近上、下行線隧道處各布設(shè)1孔；在上、下行線隧道以聯(lián)絡(luò)通道為中心，按2環(huán)(2.4 m)間距，于道床正下方布設(shè)注漿孔，上、下行線隧道共計(jì)20孔。

位置示意圖如圖4所示。

考慮到聯(lián)絡(luò)通道沉降發(fā)生時(shí)，地鐵列車已開始高密度的運(yùn)行調(diào)試，為避免影響列車安全及運(yùn)營計(jì)劃，同時(shí)考慮到管片的錯(cuò)縫拼裝結(jié)構(gòu)，對道床下方注漿可能損傷管片的密封，甚至發(fā)生裂縫，故注漿加固期間以集水井注漿為主，對隧道的注漿作為輔助性措施，盡量減少對管片及列車的影響。

注漿加固采用單液漿工藝，水泥漿配比為1∶0.7，使用P.O42.5水泥，以及SYB50/50Ⅱ型液壓注漿泵。注漿壓力控制在0.2 MPa～0.6 MPa，并且施工過程中密切監(jiān)測聯(lián)絡(luò)通道及鄰近道床的沉降變形，及時(shí)調(diào)整注漿壓力。

3 注漿加固過程及效果

注漿加固初期采取試驗(yàn)性措施，在2013年11月21日～12月21日期間集中對聯(lián)絡(luò)通道集水井的東西兩側(cè)側(cè)壁外土體注漿，注漿壓力從0.22 MPa逐漸調(diào)整至0.55 MPa，累計(jì)注漿量約8 t。由于注漿孔較少，且施工過程中列車調(diào)試導(dǎo)致注漿并不連續(xù)，實(shí)測監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，該期間聯(lián)絡(luò)通道沉降量仍達(dá)到-3 mm，日均沉降速率約-0.1 mm/d，遠(yuǎn)未達(dá)到既定目標(biāo)。

針對上述問題，在2013年12月21日～2014年1月14日期間，對圖4中注漿孔全部進(jìn)行注漿加固，盡量連續(xù)施工，并每次注漿使聯(lián)絡(luò)通道結(jié)構(gòu)抬升約+0.3 mm～+0.5 mm。實(shí)測監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，對集水井底部注漿控制沉降效果最為明顯，累計(jì)注漿量達(dá)10 t，該期間的聯(lián)絡(luò)通道沉降得到有效控制。

在春節(jié)期間停止注漿加固，節(jié)后2月13日重新注漿，發(fā)現(xiàn)注漿壓力明顯增大，最大值達(dá)0.75 MPa；2月16日對結(jié)構(gòu)底板注漿，單日導(dǎo)致聯(lián)絡(luò)通道隆起約1.8 mm。綜上情況分析，說明前期注漿措施已在聯(lián)絡(luò)通道周圍土體形成有效的加固體，基本已控制沉降變形。

相關(guān)聯(lián)絡(luò)通道沉降變形歷時(shí)曲線圖如圖5所示。

4 結(jié)語

1)軟土地區(qū)聯(lián)絡(luò)通道冰凍法施工需密切關(guān)注其沉降穩(wěn)定情況，對設(shè)有集水井的聯(lián)絡(luò)通道，冰凍后的融沉過程較長，建議沉降觀測周期延長至6個(gè)月～8個(gè)月，并加大融沉注漿力度；2)本案例顯示，針對聯(lián)絡(luò)通道結(jié)構(gòu)，尤其是對結(jié)構(gòu)底板(集水井)的注漿加固，可有效控制其沉降變形。建議進(jìn)行多點(diǎn)、多次的持續(xù)注漿加固，盡量避免周圍土體固結(jié)后難以施工；3)注漿加固期間需及時(shí)進(jìn)行沉降監(jiān)測，實(shí)時(shí)了解注漿效果，以指導(dǎo)信息化施工，及時(shí)調(diào)整各項(xiàng)注漿參數(shù)。

[1] 黃大維.軟土地區(qū)地鐵不同結(jié)構(gòu)間差異沉降特點(diǎn)分析[J].同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2013,41(1)：95-100.

[2] 張志強(qiáng)，何 川.用凍結(jié)法修建地鐵聯(lián)絡(luò)通道施工力學(xué)研究[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2005，24(18)：3211-3217.

[3] 劉建航.上海地鐵一號線地下工程的技術(shù)概要[J].建筑施工，1996(1):5- 8.

[4] 岳豐田.地鐵聯(lián)絡(luò)通道凍結(jié)加固技術(shù)研究[J].地下空間與工程學(xué)報(bào),2006,2(8)：1341-1345.

[5] 城市軌道交通工程監(jiān)測技術(shù)規(guī)范[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2013.

A metro connected aisle settlement management case analysis

Hu Leiming

(ShanghaiGeotechnicalInvestigations&DesignInstituteCo.,Ltd,Shanghai200433,China)

This paper presents a treatment case for a metro connected aisle which has quick subsidence after track laying, and mainly discusses the grouting reinforcement method in water-collecting well and the structure bottom. Monitoring data shows that the settlement deformation was efficiently controlled after grouting reinforcement, which is a good reference for similar projects.

metro tunnel, connected aisle, settlement monitoring, grouting reinforcement

2014-12-27

胡雷鳴(1982- )，男，工程師

1009-6825(2015)07-0070-02

TU478

A