深圳地铁16号线大运北站-龙城西站盾构区间岩溶处理技术研究

深圳地铁16号线大运北站-龙城西站盾构区间岩溶处理技术

研究

摘要：通过深圳地铁16号线大运北站～龙城西站区间岩溶处理工程实例，提出“分区域、间隔孔注浆”的方法，确定施工工艺、施工要求以及施工方案。较好的

完成了岩溶地区盾构区间的加固处理。

关键词：地铁；岩溶；注浆

1工程概况

深圳地铁16号线大运北站～龙城西站起迄桩号为YK12+066.916～

YK12+828.585，隧道施工范围内存在岩溶。

盾构在溶洞区域掘进容易导致突水、突泥和栽头等事故，引发严重的安全事

故并对周边建筑物造成不利影响。地铁运行期间发生基底悬空、结构开裂、地下

水渗入等，危害运营安全。因此应分析岩溶现状，使用行之有效的技术来处治。

2 溶洞处理方案的确定

本区间位于结构顶的溶洞，填充有软塑~可塑黏性土、砂或无充填，而结构底

为微风化灰岩，大多无充填。处理范围如下

1）隧道结构两侧3米，底板以下5米以内全部溶洞均处理；

2）底板以下5~10m范围内的岩溶，岩溶稳定岩面顶板高度小于3m、覆跨比

小于1的岩溶，需进行充填处理；

3）在上述（1）、（2）处理范围内存在“串珠状”溶洞时，当洞体间的完整基

岩层小于0.5 m时，处理至底层溶洞；

4）在确定隧道结构岩溶处理范围基础上，针对处理范围内已探明的溶洞轮廓线外2m范围，亦作为岩溶注浆加固的范围。见图1

图1 溶洞处理范围示意图

结合本区间工程地质条件、周边结构物以及施工工艺等要素，本区间使用充

填法和注浆法。

3 施工工艺及施工要求

3.1施工工艺

充填法用于无充填物、部分充填溶洞。对有流动地下水溶洞，预留排泄水流

的通道。

充填材料1:2~1:2.5水泥砂浆及C20素混凝土。

隐伏溶洞、深埋溶洞等地基处治和水治理用注浆法。

水泥浆：42.5级普通硅酸盐水泥；水灰比0.4：1～1:1；水泥-水玻璃双液浆：体积比1：1～1:10.3；水玻璃模数2.4~3.4，浓度为30~45Be’；聚氨酯、玛丽散，

在水量大，存在重大安全风险时使用。

3.2施工要求

通过对岩溶处理，提升溶洞结构自稳能力，保证盾构施工安全进行及后期运

营安全。注浆终压0.8-1.0 Mpa。注浆速度据施工反馈调整。

4 施工方案

采用先溶洞中间区域，再外侧区域顺序进行，采取隔一跳一间隔孔注浆施工

并恰当加大施工间歇，等上批次浆液初步凝集，再进行下批次工序。可有效降低

浆体从邻近孔洞中涌出几率，提高材料利用率。见图2

图2 溶洞处理注浆顺序图

5 施工步骤

全填充需处理的溶洞采取袖阀管注浆，使洞体密实，成为一个整体。

未填充溶洞先进行充填施工，即把砂浆使用混凝土泵通沿导管直接注入岩溶中，至到达设计规范标准，之后采用袖阀管二次补注，再次充填未充填密实的部位，固结洞体顶底板四周，使装填物和岩溶壁固结成为密实的一体。

泵送砂浆施工步骤为：钻孔安装导管制作砂浆灌注。

采用混凝土输送泵将制作完成的砂浆沿输送管送入岩溶。灌注施工时，密切观测地表变化，发现隆起，及时处理。

普通注浆施工步骤为：孔位确定钻机就位钻孔注浆结果检验对不达标孔位补注全部合格，注浆完成。

部分注浆部位兼做止水帷幕，采取袖阀管注浆，施工步骤为：钻孔灌套壳料下管注浆

钻孔：钻孔深度应符合规范。

灌套壳料：将注浆杆下至孔底，搅拌均匀的套壳料灌入孔内，超出注浆部位20cm。

下管：为注浆管安装底封盖，将其下到孔底，顶部要露出，在其顶部加防尘帽。

注浆：采取分节分层提升注浆，每节长0.5m，可以显著改善地质不均匀影响加固结果。

施工完3～4m后，去除部分注浆管。施工完成后，在管顶做好防尘帽，利于进行补注。

注浆压力：周边孔第一轮0.2MPa~0.3MPa，终灌0.6MPa~0.8MPa；中央孔第一轮0.2MPa~0.3MPa，终灌0.8MPa~1.0MPa。注浆泵泵送压力不小于1.5MPa。根据现场试验及施工需要调整。

1）单孔注浆结束标准

每个注浆孔以注浆终压及注浆量联合确定结束标准。

定量标准：当单孔注浆数量超出设计量的1.2倍，压力依然没有升高，采取水泥-水玻璃双液浆等方法缩短凝集时间。

定压标准：各孔位到达终压，然后保持10分钟，注浆速率为开始注浆速率25％或注浆量达到设计量80％，结束该孔注浆。

2）全段结束标准

a）全部注浆孔都到达结束注浆标准，未遗漏。

b）以注浆孔总量5~10％设置试验孔，试验孔符合规范。

3）水泥浆浆液水/水泥比例采用0.4、0.6、0.8、1.0调整，根据现场注浆情况调整浆液浓度。

6 效果检查

1）在有代表性地段和薄弱部位布置注浆工程验收检测，并满足注浆结束后28d；

3）溶洞注浆填充物使用随机取芯法，抗压强度（无侧限）≥0.2MPa；

4）注浆溶洞加固处理后兼做止水帷幕，质量检查孔压水试验透水率不高于5 x10-5/ cm/ s，合格率应高于85％，剩余不合格孔位透水率极值应不高于7.5 x10-7/ m/ s，且不集中；

5）若未达到以上试验标准，对该岩溶施工区进行补注浆至符合标准。

根据设计要求，对大运北站~龙城西站区间岩溶处理完成孔洞进行了钻芯检测及压水实验检测，合格率100％，满足设计和规范要求。

7 结束语

注浆法是岩溶处理的有效方法，通过分区域、间隔孔注浆的方法顺利完成了大运北站-龙城西站区间的岩溶处理，确保后续工程开展，积累了工程经验。为类似工程提出了解决方法。

参考文献

[1]广东省标准《岩溶地区建筑地基基础技术规范》（DBJ15-136-2018）.

[2]《深圳市地基处理技术规范》（SJG 04-2015）.

[3]李义.改进型袖阀管制安及注浆施工技术.城市建设理论研究（电子版），2013 3.