注漿技術(shù)在地鐵土建工程中的應(yīng)用研究

劉錚

（中鐵十一局集團(tuán)城市軌道工程有限公司 湖北省武漢市 434000）

注漿技術(shù)在地鐵土建工程中的應(yīng)用研究

劉錚

（中鐵十一局集團(tuán)城市軌道工程有限公司 湖北省武漢市 434000）

地鐵是現(xiàn)代城市發(fā)展的一種典型代表，能夠緩解地面交通運(yùn)輸壓力，為人們的出行提供便利。在地鐵土建工程中，必須能夠同時(shí)滿足地鐵運(yùn)行各個(gè)方面的需求。因此，與一般的土建工程相比，地鐵土建工程的施工結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜和繁瑣。本文結(jié)合注漿技術(shù)的特點(diǎn)，對(duì)其在地鐵土建工程中的應(yīng)用進(jìn)行了探究，希望能夠保證地鐵土建工程的施工質(zhì)量。

注漿技術(shù)；地鐵土建工程；應(yīng)用

前言

城市化進(jìn)程的加快，使得城市人地矛盾沖突越發(fā)凸顯，地表用地的不斷壓縮要求人們從地下和空中去尋找更多的空間。在這種情況下，地鐵成為了現(xiàn)代城市交通發(fā)展的一個(gè)重要方向，不僅能夠有效緩解地表交通運(yùn)輸壓力，還可以減少城市大氣污染，受到了人們的廣泛關(guān)注。地鐵土建工程的埋深相對(duì)較淺，施工需要穿越復(fù)雜的地層。在這種情況下，應(yīng)用注漿技術(shù)，能夠有效提升工程質(zhì)量，保證地鐵土建施工安全。

1 注漿技術(shù)概述

注漿技術(shù)是一種應(yīng)用范圍廣、實(shí)用性強(qiáng)的工程技術(shù)，主要是通過(guò)氣壓、液壓或者電化學(xué)的方法，將一些預(yù)先配置好，能夠與巖土體緊密固結(jié)在一起的漿液注入到巖土體孔隙中，與巖土體結(jié)合后，形成強(qiáng)度高、穩(wěn)定性和抗?jié)B性好的復(fù)合結(jié)構(gòu)，從而達(dá)到改善巖土體物理力學(xué)性質(zhì)的目的。在我國(guó)，注漿技術(shù)的研究和應(yīng)用相對(duì)較晚，不過(guò)經(jīng)過(guò)了半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，已經(jīng)取得了非常顯著的成就和進(jìn)展，尤其是在水泥注漿材料的研制方面，已經(jīng)步入了世界先進(jìn)行列，在水利、建筑、鐵路等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。

注漿技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在幾個(gè)方面：①施工設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單，成本低廉，而且規(guī)模較??；②占地面積小，施工更加靈活方便；③工期相對(duì)較短，見(jiàn)效快；④在施工過(guò)程中，產(chǎn)生的震動(dòng)和噪聲較小，不會(huì)對(duì)周邊環(huán)境造成影響；⑤加固的深度可以自由調(diào)整，方便進(jìn)行控制，應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛[1]。

注漿技術(shù)可以分為多種不同的類型，根據(jù)注漿材料，包括水泥注漿、粘土注漿、化學(xué)注漿等；根據(jù)實(shí)際用途，包括基礎(chǔ)托換注漿、防滲注漿以及加固注漿；根據(jù)漿液滲透方式，包括滲透注漿、充填注漿、擠密注漿等。而最近幾年，伴隨著注漿技術(shù)的發(fā)展，又出現(xiàn)了旋噴注漿、高壓噴射注漿等，在豐富注漿內(nèi)容的同時(shí)，也擴(kuò)大了注漿技術(shù)的應(yīng)用范圍。

2 注漿技術(shù)在地鐵土建工程中的應(yīng)用

2.1 工程概況

某城市在最近幾年發(fā)展速度不斷加快，地面交通運(yùn)輸壓力也越來(lái)越大，各種安全問(wèn)題層出不窮。在這種情況下，市政規(guī)劃部門決定引入軌道交通，對(duì)交通運(yùn)輸?shù)膲毫M(jìn)行緩解。在地鐵一號(hào)線工程從城東延伸到城西，全長(zhǎng)約10.36km，東西向穿越商業(yè)中心和火車站，地鐵車站和隧道多處于地面以下5～8m，埋深相對(duì)較淺，施工條件非常復(fù)雜，存在著各種各樣的問(wèn)題。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘查和專家論證后，決定采用注漿技術(shù)進(jìn)行土建工程的施工。

2.2 注漿技術(shù)的應(yīng)用

注漿技術(shù)在該工程中的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）改良地層性質(zhì)：在地鐵土建工程施工中，主要的目的是為了對(duì)自然沉積地層的力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行改變，而這需要注漿技術(shù)的有效應(yīng)用。該地鐵線路中，有部分車站所處的地層為粉細(xì)砂巖，承載能力和穩(wěn)定性相對(duì)較差，為了確保施工質(zhì)量以及地表建筑的穩(wěn)定和安全，需要將沉降量控制在30mm以內(nèi)，而想要達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn)，可以利用雙層壁法施工工藝，結(jié)合大管棚和小導(dǎo)管注漿技術(shù)，提升地層的穩(wěn)定性和承載能力，確保在注漿完成后，地層的固結(jié)度能夠達(dá)到0.5～0.5MPa[2]。

（2）通過(guò)流沙層：在地鐵工程一號(hào)線的建設(shè)中，其中一個(gè)車站需要利用隧道，將地下一層與主隧道站臺(tái)層連接在一起，該隧道采用單洞馬蹄結(jié)構(gòu)，以暗挖法施工，施工深度僅有4m，容易受到地表車輛的影響，穩(wěn)定性差，而且所處地層為細(xì)粉砂帶，可能出現(xiàn)涌沙現(xiàn)象。為了安全通過(guò)流沙層，保證隧道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，采用小導(dǎo)管注漿技術(shù)進(jìn)行處理，注漿前需要通過(guò)試驗(yàn)確定配合比，選擇硅酸鹽水泥，水玻璃添加劑，將漿液注入到細(xì)粉砂層中，避免涌沙現(xiàn)象的產(chǎn)生，防止出現(xiàn)坍塌事故。

（3）提升錨桿抗拔能力：在部分路段的施工中，需要用到錨桿，而錨桿自身的穩(wěn)定性和抗拔能力直接影響著工程的質(zhì)量和使用安全。為了能夠加大錨桿錨固段的直徑，可以采用機(jī)械擴(kuò)樁或者注漿技術(shù)，相比較而言，注漿技術(shù)的工藝簡(jiǎn)單，施工設(shè)備少，而且沒(méi)有任何風(fēng)險(xiǎn)，因此在施工中受到了技術(shù)人員的青睞。注漿量對(duì)于錨固力的影響見(jiàn)表1。

表1 注漿量對(duì)整體錨固力的影響

不難看出，伴隨著注漿量的增加，錨桿的錨固力以及抗拔力也會(huì)隨之不斷增強(qiáng)，擴(kuò)散半徑與抗拔力之間存在著線性關(guān)系。結(jié)合三維模型以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)資料發(fā)現(xiàn)，在地層中，所有水泥漿的擴(kuò)散都是不均勻的，在靠近注漿管的小范圍內(nèi)，漿液的擴(kuò)散是通過(guò)滲透的方式進(jìn)行，量小而且固結(jié)強(qiáng)度相對(duì)較低[3]。

（4）盾構(gòu)糾偏：通過(guò)對(duì)注漿技術(shù)的合理利用，能夠有效糾正地基均勻沉降所導(dǎo)致的建筑傾斜問(wèn)題，這在建筑領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用。而與之相似的，利用注漿技術(shù)也可以對(duì)盾構(gòu)或者頂管進(jìn)行糾偏，而且效果顯著。例如，在地鐵盾構(gòu)施工中，隧道4號(hào)井的實(shí)際高程為13.28m，與之相鄰的5號(hào)井高程為15.12m，兩者之間的直線距離為357.4m。地層屬于淤泥粘土，含水量在46～52%之間。在進(jìn)行盾構(gòu)施工的過(guò)程中，由于隧道底部粉砂薄層的存在，盾構(gòu)機(jī)出現(xiàn)了偏移問(wèn)題，在嘗試了一些比較常用的糾偏方法后，并沒(méi)有能夠取得良好的糾偏效果。對(duì)此，現(xiàn)場(chǎng)分析后，決定采用注漿技術(shù)，在前三節(jié)混凝土環(huán)形管片中設(shè)置注漿孔和出土孔，兩者分別位于東側(cè)和西側(cè)，同時(shí)設(shè)置了相應(yīng)的防噴裝置，能夠有效防止水或者土體的大量涌入。在注漿糾偏的過(guò)程中，需要做好監(jiān)測(cè)工作，每隔一段時(shí)間對(duì)其施工效果進(jìn)行分析，對(duì)注漿速度和注漿量進(jìn)行調(diào)整，經(jīng)過(guò)數(shù)次反復(fù)注漿，最終實(shí)現(xiàn)了盾構(gòu)機(jī)的糾偏，使得其順利到達(dá)了預(yù)期位置，也確保了施工的質(zhì)量[4]。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，在當(dāng)前新的發(fā)展時(shí)期，地鐵逐漸城市現(xiàn)代城市交通運(yùn)輸中一個(gè)非常重要的組成部分，其施工也受到了社會(huì)各界的關(guān)注。在地鐵土建工程中，注漿技術(shù)逐漸得到了應(yīng)用和普及，不僅包括了上文提到的內(nèi)容，還包括了基坑充填、隧道塌方治理、鉆孔灌注樁施工等，能夠顯著提升樁體與土體之間的摩擦力，提升土體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，應(yīng)該得到施工技術(shù)人員的重視和推廣，確保地鐵工程的施工質(zhì)量和使用安全。

[1]王樹(shù)華.注漿技術(shù)在土建工程施工中的應(yīng)用[J].門窗，2012（9）：123，126.

[2]呂志丹.土建工程中注漿技術(shù)的應(yīng)用探討[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2012（4）：175.

[3]魏云峰.新時(shí)期地鐵土建注漿技術(shù)的應(yīng)用實(shí)踐探索[J].科技與企業(yè)，2015（14）：123.

[4]張康康.淺談注漿技術(shù)在地鐵土建工程中的應(yīng)用[J].中國(guó)科技博覽，2014（3）：457.

U231.3

A

1004-7344（2016）09-0144-02

2016-3-10

劉 錚（1988-），男，湖北松滋人，助理工程師，本科，從事地鐵施工技術(shù)管理工作。