1、袖閥管雙液注漿在軟弱地層中淺埋暗挖隧道下穿淺基建筑的應用摘要:闡述袖閥管雙液注漿加固軟弱地層的加固機理及特點。并將其應用在深圳地鐵2號線世界之窗站站南并線段淺埋暗挖隧道下穿世界之窗辦公樓加固工程中。通過對注漿設計、注漿施工質量控制及注漿過程中常見問題進行研究，成功解決了淺埋暗挖隧道在軟弱地層中下穿淺基建筑的施工難題。 關鍵詞:淺埋暗挖；袖閥管注漿；動態跟蹤注漿中圖分類號：G267 文獻標識碼：A 文章編號：在軟弱地層中進行淺埋隧道的施工，由于開挖時降水、土層損失或應力重分布等原因，造成隧道周圍土體位移，從而引起地表建筑物的不均勻沉降。目前對這種淺埋隧道近接建筑物施工的沉降控制技術主要有：掏土糾
2、偏、地表排管注漿加固等。掏土糾偏是通過在建筑物的基礎下掏土，強迫建筑物下沉，以達到沉降均勻的目的；地表排管注漿是通過在地表建筑物的周圍預設注漿管，對地層進行預注漿加固。對于隧道施工過程中引起的不均勻沉降難以做到動態適時的調整，因此找到一種受場地影響小，能夠做到動態跟蹤注漿加固建筑物的方法意義重大。袖閥管雙液注漿技術施工方法袖閥管是一種只能向管外出漿，不能向管內返漿的單向閉合裝置。灌漿時，壓力將小孔外的橡皮套沖開，漿液進入地層，如管外壓力大于管內時，小孔外的橡皮套自動閉合。采用MKD-5鉆機成孔，泥漿護壁鉆進方式，待封閉泥漿凝固后，在袖閥管內插入注漿芯管至預定注漿段注入雙液漿。1.2注漿材料用固
3、結強度高的懸濁液類注漿材料是本工程注漿的首選，選購時可從常用懸濁液類注漿材料性能對比中進行優選。1.3加固機理1.3.1 水泥-水玻璃雙液漿的凝膠硬化機理水泥-水玻璃漿液的化學反應機理：水泥中的硅酸三鈣水解，產生氫氧化鈣，氫氧化鈣與水玻璃反應，生產具有一定強度的凝結膠體-水化硅酸鈣。物理作用機理：在預定的注漿壓力控制下，使漿液克服各種阻力滲入土體的孔隙中，對土體產生壓密效應；在一定的壓力范圍采用瞬間劈裂的形式加壓沿地層結構面產生劈裂流動，使漿液向劈裂的縫隙進一步呈脈狀形式流動；漿液從裂縫不斷向外擴展、擴散、劈裂、壓密后逐漸形成不規則的結石體，固化吸水，從而達到增加地層密實度，加固土體的目的。袖
4、閥管雙液注漿施工2.1 施工設備MKD-5型鉆機，可以進行垂直孔、斜孔及水平孔的鉆孔。XY-100型注漿泵，注漿液混合器2.2袖閥管注漿施工工藝流程測放孔位鉆機就位鉆孔下入袖閥管、制備套殼料注入套殼料、制備注漿材料注漿封孔口第N次注水第N次注漿、N次沖洗注漿管工程應用實例3.1 工程概況世界之窗景區辦公樓（以下簡稱辦公樓）位于世界之窗站站南并線段區間暗挖隧道正上方，該房屋為5層混凝土整體框架結構，柱下獨立基礎，拱頂埋深1517m， 房屋總體長68m，寬17.2m。3.2 地質概況由鉆探揭示，本區間線路經過地段，覆土表層為第四系人工填筑的（Q4ml）素填土，其下為坡積（Q3-2dl）粘土，殘積（
5、Qel）砂質粘土、礫質粘土。隧道洞身穿越地質為礫（砂）質粘土，隧道拱頂為礫（砂）質粘土和全礫粘土，在地下水作用下易軟化，強烈作用時易涌砂，開挖自穩較差，根據施工階段打設水位觀察孔測量地下水埋深16m。3.3 袖閥管注漿方案由于辦公樓南北向有三排柱基，結合辦公樓周邊環境及施工條件，世界之窗辦公樓保護以洞內全斷面注漿和地面補償注漿為主，地面淺層注漿為輔。加固保護注漿分兩個階段，第一階段在辦公樓基礎下埋設3排袖閥管，袖閥管間距1.6m，主要對辦公樓下方房屋基礎改造及地基注漿加固（已完成部分加固），以防止隧道上方部位建（構）筑物繼續沉降，減少差異沉降；第二階段在施工過程中根據監測情況，對差異沉降較大部
6、位進行跟蹤補償注漿。注漿加固范圍縱向為辦公樓基礎下7m的土體，平面主要為隧道開挖輪廓線外5m和房屋周邊3m范圍。3.3.1 注漿材料的選擇根據現場試驗結果來看，采用普通水泥+水玻璃+外加劑注漿材料可以起到改善淤泥質土壤條件、加固地層的效果。從性價比來角度考慮，最終選擇該種漿液作為主要加固材料。3.3.2 注漿參數注漿參數見表1、表2表1 注漿施工參數表表2 房屋基礎改造及地基加固單段注漿量3.3.3 注漿施工采用MKD-5鉆機成孔，泥漿護壁鉆進方式，鉆孔直徑約為91mm；鉆到設計深度，通過鉆桿從孔底壓入封閉泥漿，直到封閉泥漿完全代替護壁泥漿。封閉泥漿采用水泥+膨潤土漿液。封閉泥漿配比按水泥：膨
7、潤土：水=1：2.5-4：1。然后在連接好的袖閥管底部加設悶蓋，將袖閥管下人鉆孔中，要確保袖閥管下入孔底，上部要稍稍高出地面，然后在袖閥管內加入清水，使袖閥管不會上浮。最后在袖閥管上部套上悶蓋，防止雜物掉入孔內。待封閉泥漿凝固后，在袖閥管內插入注漿芯管至預定注漿段。開始注入雙液漿，注漿采用從孔底開始分段壓注，分段長度（步距）為50cm。每段注漿完成后，向上移動一個步距的芯管，直到這個孔注漿完成。每次注漿完畢后，應立即用清水沖洗袖閥注漿管，并蓋上悶蓋，以便于反復施工。注漿次序，每次都必須跳開一個孔進行注漿。3.3.4 注漿過程控制標準注漿采用壓控量進行，控制參數見表1、表2所示。以多次少量，多點
8、（大于3）、間隔進行抬升，抬升速率不大于2mm/天。以上控制要求其中任何一項達到則停止注漿。差異沉降小于1.5，在1.52采用補償注漿加固，使得差異沉降穩定。3.3.5 質量控制要點(1) 地面注漿前先進行注漿試驗，由試驗員和主管工程師跟蹤實行，根據試驗結果，優化和調整注漿方案。(2)每批水泥進場必須出示合格證明，并按每批次現場抽樣檢驗，合格后才能投入使用。水泥進場后，應做好防潮、防雨措施，防止水泥硬化。(3)漿液水灰比采用1:1。施工現場配備比重計，每天量測漿液比重，實行定量加灰制，嚴格控制水泥用量。灰漿攪拌應均勻，要進行二次攪拌并進行過濾。注漿過程中漿液應連續攪動，防止水泥沉淀。(4)鉆孔
9、定位角度誤差2，鉆孔深度誤差10cm。(5)嚴格按注漿配合比設計進行漿液配置，嚴禁擅自改變漿液配比。(6)后退式分段注漿時，嚴禁超長提升鉆桿，確保注漿區域的連續性。(7)當沉降量超限時，及時跟蹤注漿，每隔24個小時對監控量測點觀測一次，必要時再加大量測頻率，并將量測信息及時反饋，根據反饋信息結果進行調控注漿。(8)注漿一定要按程序施工，每段注漿量要準確，注漿壓力一定要嚴格控制，專人操作。當壓力突然上升或漿液從孔壁、地面溢出時，應立即停止注漿；每段注漿量應嚴格按設計進行。(9)注漿過程中遇到突然停電時，要立即拆卸下注漿膠管，用高壓水沖洗干凈管內的漿液；(10)注漿過程中，若地層吸漿量很大時，注漿
10、壓力長時間不上升，可通過調整漿液配比，縮短漿液凝膠時間，以達到控制注漿范圍的目的；5 總結：袖閥管注漿期間累計最大沉降量為- 1.85 mm，沉降速率為-1.4mm，建筑物最大差異沉降為2.8mm。施工中在預先設置好的袖閥管，實施后退式分段注漿，多次反復施工，有效抑制隧道下穿建筑物期間的沉降量，以減小差異沉降。充分說明在隧道開挖施工過程中，以袖閥管作為建筑物抬升跟蹤及抬升注漿，是具有明顯的抬升和阻止建筑物繼續沉降效果的。施工過程中必須通過跟蹤監測及時進行信息反饋，并根據監測結果及時調節注漿參數，防止局部出現抬升過大造成差異沉降加劇，造成建筑物結構破壞。參考文獻1 地基處理手冊M。北京：科學出版社2 中國建筑工業出版社編，新版建筑工程施工質量驗收規范匯編，北京：中國建筑工業出版社3 李為國. 壓密注漿處理軟土地基初探J福建建筑, 1997,(01) .4 編寫組, 建筑施工手冊,第4版,北京：中國建筑工業出版社，2003
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