浅析深孔注浆技术在地铁暗挖区间施工中的应用

浅析深孔注浆技术在地铁暗挖区间施工中的应用
摘要：在地铁暗挖地铁隧道施工过程中水的治理问题一直以来都是一个难点，
由于存在水的影响，不仅会使得掌子面开发作业的安全性受到影响，而且地面建
筑物安全也会受到一定威胁。

本文在研究过程中主要以京顺路站～阜通西站区间
工程为例，对地铁暗挖区间施工过程中深孔注浆技术的应用进行了探讨，希望能
够对城市暗挖地铁隧道施工提供一定的借鉴作用。

关键词：深孔注浆技术；地铁暗挖施工；应用分析
引言
城市地铁暗挖隧道施工过程中始终会贯穿水制粒环节，水的存在不仅会对施工人员安全、设备安全产生影响，而且还会对隧道的后续运营质量造成严重威胁，对地面建筑安全也会形
成一定的影响。

根据相关数据统计发现，超过70%的地铁事故都是因为水而引起。

而深孔注
浆技术在地铁暗挖区间施工中的应用能够很好的发挥出提升隧道强度、和止水的效果。

1 工程概况
本工程为京顺路站～阜通西站区间工程，设计里程范围：右K41+473.900～右
K42+342.650（左K41+473.900～左K42+387.650），右线单线隧道长度868.750m。

区间沿广
顺南大街道路下方敷设，广顺南大街规划红线60m，目前道路均已经规划实施到位。

沿线地
势较为平坦，地面标高在+35～+37左右。

区间隧道纵坡为单坡，最大坡度24‰，结构顶埋
深约12～17m。

正线最小平面曲线半径450m。

采用矿山法施工。

区间设1号、2号、3号三
座施工竖井及横通道。

其中1号竖井横通道设计中心里程：右K41+855.000；2号竖井横通道设计中心里程：右K42+235.000；3号竖井横通道设计中心里程：右K41+600.000。

区间在左、右线里程K42+105.000、K43+185.000、K43+265.000设置三组轴流风机，风机中心里程前后
20m范围为风机加高断面。

区间在左、右线里程K42+145.000、K43+235.000设置两座风机配
电房，其中一座风机配电房设置于2号竖井横通道[1]。

2 深孔注浆工艺技术分析
2.1深孔注浆工艺原理
深孔注浆主要指的是充分利用水钻对前方的土体进行扰动来实现钻孔，同时在具体施工
过程中利用了高压注浆，通过这种方式将土层颗粒中包含的水强行挤出，同时让土层颗粒间
充满浆液，浆液凝固后就能实现对围岩性质的改善，高压注浆作业过程中所使用的浆液主要
的作用是进一步提升围岩岩层的粘结力、内摩擦角以及地层的粘结强度等[2]，从而很好的发
挥出加固围岩的作用。

当土层颗粒间隙中充满凝固后的浆液，能够将岩层土体的渗透性控制
在最低程度，在此基础上就能够在深孔中形成具有一定强度且能够很好的发挥出止水效果的
地下连续注浆防护体，通过这种方式就能够起到加固和止水的预防作用。

2.2深孔注浆工艺适用条件
（1）地铁隧道下穿或者侧穿既有建筑物以及城市重要管线等；
（2）开挖施工所在地土体稳定性差，在施工过程中普通的超前注浆工艺不能满足实际
施工需求；
（3）地铁隧道在开挖施工过程中土体中含有大量的水，非常容易引发流沙或者是泥浆等一些地质现象；
（4）隧道开发施工过程中出现了涌水产生大面积塌方，从而使得前方土体很有可能出现空洞或者是疏松等现象，在这种情况下就可以充分利用深孔注浆工艺技术来实现加固和止水。

3 深孔注浆施工工艺分析
3.1 注浆工艺流程
深孔注浆施工首先需要建设止浆墙，并针对定位的孔眼位置进行精确测量，获取精确测量数据后就可以实现对钻机的安装。

钻机安装完毕后需要对钻机的孔位进行合理调整，做好钻机调整等一些准备工作后就可以进行钻孔施工，在钻孔作业过程中需要对钻孔的方向和角度进行正确调整，完成钻孔施工后需要按照标准要求进行压水实验，随后进行注浆施工，在注浆作业过程中需要对泵的排量和注浆压力情况进行严格观察[3]。

3.2 止浆墙施工
止浆墙在实际施工过程中，通常情况下会利用喷射混凝土来进行施工，其主要采取的是双层钢筋网结构，同时还需要在双层钢筋网结构中设置加强钢筋，核心部位主要是充分利用50毫米的喷射混凝土来实现保护，针对次段止浆墙的施工主要是在首段施工过程中注浆作业所预留的待挖注浆土体位置来进行。

4 深孔注浆施工准备阶段技术要素分析
4.1 注浆参数设计
注浆施工之前，首先需要充分结合施工的实际状况来做好材料准备工作，另外，注浆参数设计是准备阶段非常重要的一个环节，为了进一步提升注浆设计方案以及参数配比的合理性，需要以工程实际状况为主。

在注浆作业过程中通常情况下使用的都是水泥和水玻璃的双浆液，必须要针对两者之间的配比进行科学设计，而要想实现这一目标就必须要对施工现场进行详细勘查，针对多个时段进行反复测试后，最终确定合理的注浆压力，在这个过程中必须要注意的是，要充分保证注浆压力超过土层中水的压力[4]。

而且在针对施工材料进行选择的过程中，需要针对材料的结构稳定性和安全性进行充分考虑。

4.2 注浆压力测试
暗挖隧道施工过程中，由于施工环境处在不断的变化过程中因此实际所面临的水压力和地层状况都处在动态变化中，深孔注浆作业过程需要针对不同时段严格的进行水压力实验，通过这种方式来实现对，现场施工状况的合理把握，并通过注浆压力实验充分保障筑墙压力能够超过水压力的三倍。

4.3 导管加工和注浆孔洞布置
在具体的作业过程中需要对漏浆问题进行有效防控，在进行导管选择的过程中要尽可能的使用标准的无缝钢管，而且要保证管段之间的长度一致。

注浆孔在布置过程中，要以工程施工实际状况来充分保障其深度达到一致。

为了有效避免在施工过程中出现漏浆问题，需要提前进行止浆墙的施工。

5 注浆施工技术应用要点分析
5.1 测量放线工作
测量放线要以深孔注浆作业进行充分结合，在完成注浆孔的布置之后，需要在其开挖面上进行测量放线，通过这种方式来进一步提升测量精度。

5.2 材料选择
施工材料选择过程中需要根据材料有效载荷、承载能力以及材料本身的牢固性进行充分把握，在此基础上，才能充分为后续的注浆施工提供必要条件。

5.3 钻孔和管安装
再进一步明确钻孔位置后，就可以开展钻孔施工，在钻孔施工过程中需要注意的是钻孔设备与开孔距离要保持在4米左右。

而且要结合实际的施工需求实现对钻孔口管的安装，安装管之前首先需要对其内部的残留物进行严格清理，而且孔口管安装后要保障其在外裸露部分的长度维持在50cm左右。

在完成孔口管的安装施工后需要对实际安装效果进行检验，经检验合格后才能够继续采取同样施工工艺进行后续循环钻孔施工。

5.4 封孔作业
针对裸露的管要结合其实际长度利用长麻丝进行缠绕，通过这种方式来形成纺锤状，最后利用水泥基进行良好锚固，让其达到标准要求，通过这种方式来充分保障在孔口位置不会出现漏浆或松动现象，完成封孔作业后要严格按照施工标准要求进行养护作业。

6 结束语
在当前地铁隧道施工过程中深孔注浆技术的应用非常广泛，针对该技术在地铁暗挖区间施工过程中的应用进行深入研究，能够有效提升地铁隧道工程的施工质量。

相关技术人员应该充分结合工程实际状况，同时还要对深孔注浆施工中的各项技术要素进行充分把握，不断加强施工过程中各项注浆参数的控制，在此基础上才能够有效提升地铁隧道工程的安全性。

参考文献
[1]路开锋. 北京新建地铁工程穿越既有线方案及暗挖工法研究[D].清华大学，2013.
[2]李润军. 北京地铁七号线达官营站及湾达区间暗挖关键技术研究[D].中国矿业大学（北京），2014.
[3]黄树炉. 砂卵石地层浅埋暗挖隧道近桥桩施工注浆加固技术研究[D].北京交通大学，2007.
[4]李增光. 复杂环境下采用PBA工法建造大跨地铁风道关键技术研究[D].北京交通大学，2016.
作者简介：聂泽文（1990-01-02），男，汉族，山西省太原市，大专，研究方向：地下工程。