建筑工程師評職范文地鐵過房屋段施工技術

　　摘要：在淺埋暗挖地鐵施工中常因施工措施不到位，引起周圍地下水位下降，造成地表和周圍房屋下沉。深圳地鐵5號線上水徑停車場出入線在側過老梅子園時埋深淺、地下水豐富，極易引起房屋和地表下沉，對周圍居民生活造成極大影響。在施工中對房屋基礎及周圍土體分別在洞外和洞內進行注漿加固，并嚴密監測。在施工過程中沒有出現失水現象，施工后沉降變形小且在規范要求內。

　　關鍵詞：隧道,淺埋暗挖,注漿,加固,施工

　　1 工程概況

　　深圳地鐵5號線土建工程上水徑停車場出入線在SDK0+830～SDK0+895處隧道共側過上水徑村老梅子園居民的磚混結構房屋3棟，均為高3～5層基礎為條筏基礎。且其基礎都在全風化-強風化角巖上，地下水豐富。一旦隧道開挖過程中造成失水，引起房屋出現沉降，后果將非常嚴重。

　　2 工程地質情況

　　側過房屋段隧道拱頂埋置深度3.80~12.1m，上覆粉質粘土及素填土,洞身地層為全風化-強風化角巖。本場地地下水按賦存條件主要為孔隙水及基巖裂隙水。側過梅子園段左線側地下水位深度2.2m，右線側地下水位深度2.8m。

　　3 注漿加固原理

　　注漿采用壓密注入法，是使水泥或其他漿液在周圍土體中通過滲透、充填、壓密擴展形成漿脈。由于地層中土體的不均勻性，壓灌入一定水灰比的漿液一方面灌漿孔向外擴張形成圓柱狀漿體，鉆孔周圍土體被擠壓充填，緊靠漿體的土體遭受破壞和剪切，形成塑性變形區，離漿體較遠的土體則發生彈性變形。另一方面隨著灌漿的進行，土體裂縫的發展和漿液的滲透，漿液在地層中形成方向各異、厚薄不一的片狀、條狀、團塊狀漿體，縱橫交錯的漿脈隨著其凝結硬化，造成結實體與土體之間緊密而粗糙的接觸，沿灌漿管形成不規則的、連續的防滲墻，起到控制沉降、提高變形穩定性的作用。

　　4 施工方案

　　洞外在左線側穿地表3棟房屋，采用袖閥管注漿預加固房屋基礎。加固范圍為房屋靠隧道側三邊，平行于隧道線路側設雙排豎向袖閥管，長度深入隧底2.0m，間距及排距0.5m;垂直于隧道線路側設雙排斜向袖伐管，長8.0m，間距及排距0.5m，角度傾向不大于30°;房屋平行于隧道線路側另設單排斜向袖閥管，長8.0m，間距及排距0.5m，角度傾向不大于30°。施工中預留注漿孔洞，以便日后房屋如發生較大沉陷后進行跟蹤注漿。地表加固完成后，于左右線SDK0+820～SDK0+905段洞內進行全斷面注漿加固，注漿采用前進式分段深孔注漿，每循環施做長度14米，開挖12米，留2米作為下一循環施工的止漿巖盤，掌子面需噴射30cm的鋼纖維混凝土封閉。超前小導管調整長度為3.5m，環向間距30cm，隧道兩側導管落底。掘進支護中仰拱同時成環，視監控量測情況對隧道底板進行注漿加固，導管長度2.5m，間距1.0m。

　　4.1袖閥管注漿

　　⑴施工機具設備及材料

　　①鉆孔機械：采用100型或300型工程地質鉆機。

　　②注漿機械：雙液注漿泵，并配備高壓注漿管路系統和制漿設備，注漿壓力0.2Mpa～0.5Mpa，漿液擴散直徑1.0m。

　　③袖閥注漿管及花管、心管：

　　袖閥注漿管為每節長330mm、外徑50mm的硬質塑料管，它是由鈣塑聚丙烯制造而成。注漿管內壁光滑，接頭有螺扣，端頭有斜口，外壁有加強筋以提高其抗折強度。注漿管分A、B兩種，A種注漿管上未開設溢漿孔，B種注漿管上開有8mm的溢漿孔6個。在B種注漿管有孔部位外面緊緊地套著抗爆破壓力為4.5 MPa的橡膠套，橡膠套覆蓋著溢漿孔，這樣，注漿時，漿液可以通過溢漿孔進入地層，而地層中的水和顆粒難以進入注漿管中，從而達到注漿管的單向閥作用。

　　④套殼料：水泥：粘土=1.2～1.3，干料：水=1:1～1:1.5(重量比)，塑性指數15～30。

　　⑤水泥-水玻璃雙液漿：水泥漿水灰比1：1，水玻璃濃度30～35Be，水泥漿：水玻璃 =1:1～1:0.3(體積比);

　　⑥配備注漿液及注漿

　　漿液采用雙液漿，為了增加可灌性，在漿液中可加入水泥用量0.3%～0.5%的復合型減水早強劑。攪拌機采用葉式機械攪拌機，應能保證漿液能連續均勻攪拌，才能過濾。漿液須在攪拌均勻過篩后，再泵送壓注，在注漿過程中，漿液應連續攪拌，攪拌時間大于2min。注漿泵采用雙液柱塞泵，壓送水泥漿液時，柱塞與缸體不直接接觸，以減少磨損。按每米注漿加固深度控制注漿量，每米注漿深度水泥用量為150kg。注漿的流量一般為7～15L/min。注漿芯管應有雙向密封裝置，保證上下密封良好，達到定位注漿的目的。待封殼料初凝后，插入雙向密封注漿芯管自下而上或自上而下進行注漿。注漿分次進行，一般可分為5次，每次注漿的間隔時間不小于12小時。

　　每次注漿完畢后用清水沖洗塑料袖閥管中的殘留漿液，以利于下一次重復注漿。注漿進程中出現地面冒漿或壓力突變，應立即停止注漿，查明原因，采取措施。

　　單孔注漿結束標準應根據下列情況綜合決定：a. 注漿量達到設計要求;b. 注漿壓力超過設計值;c. 地面冒漿。

　　4.2洞內全斷面注漿

　　本工程選用前進式分段深孔注漿施工工藝,其步驟為：先施做止漿墻，在設定孔位進行鉆孔，在鉆孔內裝孔口管，更換鉆頭，通過孔口管進行第一段鉆進，達到深度后，每一循環進尺控制在2-3m，停止鉆進，退出鉆具，在孔口管上安裝注漿配套設備，將注漿材料注入地層中;待注漿土體達到強度后，拆除注漿設備，通過孔口管再進行第二段鉆進;如此循環達到設定孔深;換另外一個孔位，直到完成所有注漿孔。本工藝的優點：針對暗挖隧道側穿越建筑物底部，對地層進行分段前進式超前深孔注漿，可對地層進行全面加固，從而進一步減緩或避免地層破壞后的沉降及建(構)筑物的損壞。

　　⑵全斷面注漿參數

　　注漿參數主要根據地層實際情況進行試驗確認，并在現場施工中不斷完善調整，注漿過程中，結合注漿壓力變化情況，現場動態調整優化注漿參數。本次結合全風化角巖和粉質粘土地層特性，設定注漿參數見下表。

　　⑶施工方法及工藝要求

　　①注漿范圍

　　前進式深孔注漿每循環施做長度為14米，開挖12米，留2米作為下一循環施工的止漿巖盤。注漿施工前掌子面需噴射30cm的鋼纖維混凝土封閉。

　　每斷面加固范圍為開挖斷面拱墻外不小于2.5m，拱底不小于2.0m(如下圖)。根據加固要求，設計鉆孔共分三排，總計鉆孔數30個：其中A排孔16個，B排孔10個，C排孔4個。

　　5結束語

　　本段隧道在深圳地鐵修建過程中很具有代表性，深圳地鐵有大部分是在既有建筑物下方通過，如何保證地鐵施工過程中地表建筑的安全，這次施工提供了很好的成功案例。在上水徑停車場出入線過梅子園的施工過程中，沒有出現大的失水現象，通過現場的監測地表累計沉降最大為-14.57mm，平均沉降為-6.9mm。均在設計要求范圍之內，地表房屋沒有出現大的沉降和變形。

　　參考文獻

　　[1] 關寶樹，隧道工程施工要點集，人民交通出版社.2006.3

　　[2] 夏明耀，地下工程設計施工手冊，中國建筑工業出版社.1997.7 2011.4.