注浆法在盾构推动穿越已运营地铁隧道中的应用

1、注浆法在盾构推动穿越已运营地铁隧道中的应用摘要:就注浆法在盾构推动穿越已运营地铁隧道中的应用作一深切探讨,并结合上海市轨道交通4#线盾构推动穿越2#线（己运营）的工程实例，并在对工程地质情形调查的基础上,进行了周密的理论计算,确信了施工方案，实施进程中采纳了“分段、跳环、跳孔、单孔分层多次高压劈裂注浆技术”对两隧道间软弱夹层进行加固,注浆的同时在2#线隧道内安装电子水平尺进行实时监测,工程取得成功。关键词:注浆;盾构推动;穿越;已运营;隧道上海市轨道交通4#线工程张杨路站一浦电路站区间隧道位于世纪大道及福山路之下，北起张杨路站（与地铁2#线东方路站相邻），南至浦电路站，全长670m,依照提供的

2、线路平面图及剖面图：该区段隧道在潍坊路、福山路及世纪大道交汇处从地铁2#线下面斜交穿越地铁2#线。为确保该区段隧道及运营中的地铁2#线的平安。除盾构推动进程要求采取必要方法外，还必需对近距离隧道间软弱土夹层进行加固。1加固方法盾构在推动进程中会对周围的土体造成的不定量的超挖（或欠挖）和扰动，使隧道轴线周围的地而和地下构筑物造成必然量的沉降阻碍。而所穿越的地铁2#线位于4#线隧道上方,最近的距离为m。而且4#线隧道以m半径斜线穿越运营中的地铁2#线隧道,这将增加对隧道周围土体的扰动和超挖。尽管在推动进程中对同步注浆也有超级严格的操纵，但同步注浆为惰性浆液，考虑到惰性浆液凝结时刻长、强度低、不稳固

3、等诸多不利因素,因此在盾构顺利穿越2#线后,必需对近距离2条隧道间软弱土夹层进行加固。经多方论证,并充分考虑加固施工的可行性、平安性及操作的可操纵性，最终选定双液注浆加固。注浆加固利用管片上的注浆孔。注浆加固分4步进行：(1)隧道盾构施工后,在保证注浆对盾构推动没有阻碍的前提下,对隧道进行双液同步注浆加固。具体实施为:在盾尾后58环处从隧道上部预留注浆孔进行同步注浆,在盾尾后10环以后从隧道下部预留注浆孔进行同步注浆。(2)在同步注浆施工进程中,在对地铁2#线有阻碍的施工区段从隧道顶部90。范围内的预留注浆孔中打入适当数量的预埋注浆管,预埋注浆管深度暂定为3m,如孔位距地铁2#线隧道管片外壁距

4、离不足3m时,预埋注浆管打入深度为距地铁2#线隧道管片外壁20cm左右。预埋注浆管打入后,依照监测数据和实际要求，随时预备进行跟踪注浆加固，以达到爱惜地铁2#线的目的,在变形较大时起到必然的纠偏作用。(3)在同步注浆施工进程中及终止后,对地铁2#线有阻碍的施工区段范围内的惰性浆液进行置换注浆加固(置换注浆加固为双液注浆)，以完全置换掉惰性浆液,置换注浆加固范围为管片外m。(4)在隧道置换注浆施工终止后，对该区段两隧道间软弱土体进行双液注浆加固。加固区段为下行线隧道341451环、上行线隧道U4239环。施工范围为隧道顶部90°范围内的5只预留注浆孔以上、地铁2#线中心线以下范围内的土

5、体，加固后的土体应有良好的均匀性和较小的渗透系数，注浆加固后土体强度要求2MPa。两条隧道推动终止后，依如实测资料,可对变形较大的部份,打开预留的注浆孔,进行再注浆，达到操纵变形的目的。2模拟实验在盾构穿越地铁2#线前,在福山路上布设两排深层沉降监测点,模拟盾构穿越地铁2#线时现有隧道沉降情形,用以指导盾构穿越地铁2#线时的施工参数。因受模拟推动区段路面实际情形的阻碍,经与管线及道路治理部门协商，依照沉降槽对称性原理,点位从隧道轴线上方向单侧布设。具体位置布设在Z32、Z324、Z330、Z34五、Z350及Z355处，每排12只测点，测点深度轴线点距离盾构面m。模拟推动的目的是检测所拟定的盾

6、构推动所有主动技术爱惜方法的实际成效和盾构推动的事后惰性浆液同步注浆。双液同步注浆、置换注浆,和土体加固注浆和跟踪注浆成效，用以指导正式穿越施工。要紧检测指标是地面沉降量、盾构上方m处土层垂直位移量。模拟推动的长度为20nb前阻碍区20m,后阻碍区10m,共计50m。盾构推动进入模拟区域，在盾构推动穿越深层监测点前,测点有一个持续缓慢的隆起进程，在盾构推动穿越深层监测点后，测点有一个持续缓慢的沉降进程。在SC32一、SC324、SC330点的累计沉降由正变成负数时，开始对上述区域的隧道顶部进行注浆补浆施工。在SC345点的累计沉降接近为零时开始对SC345点对应区域的隧道顶部进行注浆补浆施工。

7、在sC350、SC355点开始显现明显沉降加速趋势时，对SC350、SC355两点对应区域的隧道顶部进行注浆补浆施工。注浆施工以少量多次为原那么，在测点刚脱出盾尾时，测点沉降速度较快,注浆补浆天天施工12次,每次注浆量400L/孔;通过几回注浆后,测点沉降速度变缓,注浆补浆改成每23d施工一次,每次注浆量400L/孔;当测点稳固后，补浆施工再也不进行。依照沉降观测记录显示,在注浆补浆后,观测点有明显的上升,经一段时刻的稳固后再次沉降,但沉降速度明显减慢。注浆施工操纵以少量多次,每次注浆后以达到稳固测点并略有上升为原那么，单次注浆应将其抬升量操纵在mm之内，如此反复多次，以达到稳固的目的。依照模

8、拟实验结果,在隧道管片完全脱出盾尾及其后面附属设备的这一时刻段内，通过同步补充注浆，能够将地铁2#线的沉降操纵在34mm之内，为后续置换注浆、土体加固注浆及跟踪注浆制造了有利的时刻和空间效应。在后续注浆施工时,再将地铁2#线慢慢恢复到原位。3施工技术要点(1)注浆孔选择、布置:该本次双液注浆孔布置在上行线隧道117239环、下行线隧道341451环的拱底、标准、邻接块中预埋件1和预埋件4的压浆预留孔内(土体加固注浆及跟踪注浆仅利用顶部5只预留注浆孔)，隧道管片每环间距m,每环中预留孔为16只。先用冲击钻将预留孔疏通，置换注浆将m的注浆管振动插入孔内至隧道管壁外侧m处;土体加固注浆及跟踪注浆将m

9、的注浆管采取内丝连接振动插入孔内至隧道管壁外侧要求的深度处。随即将特制的防喷装置安装好，并将单向球阀接在注浆管上，以便注浆。假设显现有浆液或地下水渗漏的情形时,先将防喷装置安装在预留孔中，并接上单向球阀,直接将安装有防漏密封圈的注浆无缝钢管打入注浆孔至设计深度，以达到避免地下水或浆液渗漏的目的。施工流程。同步注浆施工流程见图1。置换注浆、土体加固注浆、跟踪注浆施工流程:确信孔位一疏通预留孔一振插注浆管f安放防喷装置一配浆f注浆f拔管f分层注浆一拔管一孔口注入封锁浆一洗浆管移位。双液浆配比:为尽可能减少注浆进程对地铁2#线及周边环境的阻碍,通过计算及实验,选用收缩率小于5%的浆液配比,具体如下：

10、甲液为水：水泥：粉煤灰：膨润土=100kg：100kg：100kg：58kg;乙液为35°水玻璃3050kgo如注浆孔需多次打开重复注浆，双液注浆施工终止后，在洞口区域注入适量的封锁浆以保证再次注浆时注浆孔能顺利被打开。(4)施工技术参数：注浆压力：WMPa;注浆流量：1015L/min；注浆量：200400L/孔(同步注浆、置换注浆)；双液浆初凝时亥IJ：3045so(5)浆液形成、运输与注浆进程,同步注浆、跟踪注浆及二次置换注浆,注浆设备跟在盾构机后,材料用电瓶车运入隧道,依照需要,随时进行注浆。穿越区域土体加固注浆施工时盾构推动已终止,对象为下行穿越地铁2#线的轨道交通4#线内

11、预留孔向外进行，由于地铁隧道内空间有限,仅在地铁车站两头头口与地面相通，给运输施工设备与材料带来困难,针对具体情形,采取如下方法：地面拌浆:设置地而拌浆,依据浆液具体配比别离配成甲液、乙液,储于地面储浆桶内。输浆管输送浆液:将配成的甲、乙浆液别离通过输浆管输送入隧道。隧道内混合：将通过输浆管输送来的甲、乙两液按必然比例混合后当即用注浆泵注入孔内。注浆顺序:为减少浆液渗漏，降低注浆压力，采取分段施工形式，以每50环为一个施工段,每段实施施工一环跳三环的跳环形式施工，每环一次施工受力均衡的23只孔。置换注浆实施一环隔三环施工。同时,依照监测情形调整注浆量和压力,注浆终止后,拔除注浆管,封锁孔口。(

12、6)注浆压力及流量操纵:注浆压力操纵在MPa以下,注浆流量操纵在1015L/min。(7)注浆量操纵：同步注浆依照监测数据,注浆量在200400L/孔范围内调剂,注浆以少量多次为原那么，结合监测数据，依照规定抬升量进行操纵。置换注浆注浆量为400L/孔,2400L/环；同时结合注浆压力进行操纵。跟踪注浆注浆量按实际要求而定。双液注浆注浆量依照每段加固土体方量和所要加固的土体进行调整，、一1层土要求加固体的pS值增加约1倍，依照施工体会,注入浆量为加固土体方量的20%(即水泥掺入量约盼，同时结合注浆压力进行操纵。每只孔分为6个注浆段,每次施工一个注浆段,各个注浆加固段注入浆量别离为：m:m3;m

13、:m3;m:m3;m3;m:m3;m:m3;每只孔共计注入浆液方量为m3。-2层土因原状土Ps较高，注浆时浆量适当减少。(8)注浆时刻的选择：除2#线隧道发生较大变形需及时纠偏外,注浆时刻选择在地铁2#线停运的23:00至第二天凌晨6:00,以保证注入的双液浆有必然的凝固时刻,提高加固成效。工程施工中碰到的问题和解决方法：防喷:隧道外地下水十分丰硕,局部较深处乃至有承压水,在疏通预留孔及放置注浆管时，采纳特制防喷装置,避免地下水渗漏和喷射,确保隧道平安；同时在注浆进程中，确保注入浆液初凝时刻知足配比要求,使浆液尽快凝固，减少地下水和浆液渗漏。漏浆:具体施工中可能由于注浆管插入预留注浆孔后，在注

14、浆的同时可能会造成沿注浆管外侧返浆、冒浆及临近孔冒浆现象。采纳特制的防喷装置,进行防喷和堵漏,施工终止时,待双液浆初凝后将注浆管拔出，清洗孔口，用专用盖封锁,并将现场清洗干净。顶壁邻接块预留孔距地而较高无益于施工的解决方法:针对离开隧道底部有必然距离的标准块、邻接块高空斜向成孔和注浆，采纳现场搭建可移动工作平台解决施工困难。4施工监测在4#线隧道及地而布置测点对注浆全进程进行跟踪监测和注浆后的延时监测;在地铁2#线隧道内布置电子水平尺进行24h实时监测；以尽可能减小注浆对4#线隧道、地铁2#线和周边环境的阻碍,并依照测量数据及时调整施工参数和施工顺序，做到信息化施工。5终止语在上海地铁建设施工中盾构法推动穿越已建成并投入运营的地铁隧道，此前仅人民广场站地铁2#线穿越地铁1#线有过一次。但上次穿越区域紧邻车站,且穿越形式为直交穿越,其对1#线的阻碍程度较小，紧邻车站又为其纠偏和加固等提供了十分便利的条件。而本次穿越区域在远离车站的隧道区间中间，埋深大,土质差,且穿越形式为小角度弧形斜交穿越。对被穿越隧道阻碍距离长，弧形段的施工土方超挖加