雙液注漿技術在深圳市地鐵七號線西茶區間中的應用

王通

摘 要：廣州、深圳等沿海城市修建地鐵淺埋暗挖隧道時，經常會遇到第四紀飽和動態含水砂層等不良地層。由于該類地層自穩能力差且易發生圍巖變形，施工時又極易發生涌水、涌砂等工程災害，因此，該類地層的存在給工程施工帶來很大困難。目前，對該類地層進行加固、止水的方法較多，但在工程實踐中證明其均存在一定局限性。因此，如何找到一種既不受場地、障礙物、地層及加固深度的限制，又適用于飽和動態含水砂層注漿加固止水的工法意義重大。

關鍵詞：雙液注漿，暗挖隧道，礦山法，地鐵

中圖分類號：U231文獻標識碼： A

前 言

針對深圳市城市軌道交通7號線工程西麗站至茶光站區間隧道頂板處出現滲漏水的情況，為確保隧道開挖及周邊建筑物的運作安全，采用水泥-水玻璃雙液注漿技術對該部位出現的滲漏進行技術處理。分析了滲漏的原因，介紹了水泥-水玻璃雙液注漿工藝及施工技術措施。

1 工程概況及地質情況

深圳市城市軌道交通7號線工程西麗站至茶光站區間位于深圳市南山區。沖洪積平原地貌，地形較平坦。區間所在位置主要道路有沙河西路，道路兩側主要建筑有：西麗街道辦、壯麗商廈、西麗幼兒園、留仙賓館等。

西-茶區間地質從上往下地質情況為：素填土、礫質粘性土、全風化花崗巖、強風化花崗巖、中風化花崗巖、微風化花崗巖。正洞右線主要處于中風化、微風化花崗巖地層。

本場地地下水按賦存條件主要為孔隙水及基巖裂隙水，孔隙水主要賦存在殘積礫質黏性土，全風化花崗巖中，基巖裂隙水賦存于強風化及中等風化花崗巖中。地下水總的徑流方向為由北向南。地下水的排泄途徑主要是蒸發和徑流。主要補給為大氣降水及地表水滲透。

由于地層的滲透性差異，基巖中的水略具承壓性，基巖裂隙發育，孔隙水與裂隙水局部具連通性，巖石富水性和透水性與節理裂隙發育情況關系緊密，節理裂隙發育的不均勻性導致其富水性和透水性也不均勻。在隧道開挖過程中，難免會出現滲漏水情況，因此施工中必須采取有效措施確保安全。

2 滲漏原因分析及采取的措施

2.1 滲漏原因分析

在正洞右線小里程方向拱頂部位存在兩處滲水點，經過對滲漏點的查看及分析，認為滲漏的主要原因為：(1) 本工程巖石節理裂隙發育，堪察階段地質鉆孔回填質量不好，造成雨水順著孔徑裂隙流入隧道；(2)由于污水管連接為承插連接方式，水流由承插口處滲出，導致拱頂漏水。

該段設計確認為Ⅲ類圍巖，致密堅硬，抗壓強度高，自穩性較好，因節理裂隙發育，且涌水量較大，為確保運行期間隧洞安全，防止洞內原水外流造成地質災害，支護后采用雙液注漿方案進行堵漏止水處理。

2.2 采取的措施

通過對現場滲漏情況的原因分析及對滲水量的大小的觀察，確定該部位屬于微滲，確定采用如下堵漏措施。

（1）在隧道兩側有六個地質鉆孔，其中距離漏水點最近的為DK2+709處兩個，孔深18.5m-19m，孔徑160mm，分別位于隧道兩側。由于距離較近，漏水原因疑為設計階段地質鉆孔回填質量不好，造成雨水順著孔徑流入裂隙形成，所以要對其進行封閉，采取對6個地質鉆孔進行注漿處理。

（2）正洞右線小里程方向存在兩處漏水點，樁號分別為DK2+710和DK2+722.5，流量大約為2m3/天。且均已在初支完成后，出現滲漏現象。對滲漏點處目前確定為進行漏斗式雙液注漿，采用4根ф42鋼花管，壁厚3.5mm，單根長度為2米，兩兩交錯布置，漿液采用水泥漿-水玻璃雙液漿。

3 雙液注漿堵漏止水處理

3.1施工要點

3.1.1注漿原則

針對漏水影響段的滲漏水情況，并結合節理裂隙發育情況，合理選擇漿液配比，以確保灌入漿液有效的擴散半徑，擴散半徑控制在3m以內，混合漿液初凝時間控制在2min以內。注漿孔位布置應遵循“分段，分批，逐步加密”的原則，針對不同的滲漏情況布設中深、淺孔，中深孔排水降壓，淺孔注漿；注漿時應遵循“先外后內、先稀后濃”的原則，即施工先從影響區邊緣向中心逐段逼近，灌注漿液濃度應由稀逐漸變濃。

3.1.2注漿材料的選擇

水泥使用42.5普通硅酸鹽水泥。水玻璃濃度35波美度，模數 2. 8 ～ 3. 1。

3.1.3注漿參數的確定

水泥漿的水灰比控制在 0. 8∶1; 水泥漿與水玻璃的體積比控制在 0. 6∶1，在保證漿液可灌性和有效擴散距離前提下，應根據滲漏水情況、節理裂隙發育情況合理選用漿液配比，并同時在實際施工中根據吸漿量和注漿壓力適時做以調整。

3.1.4 注漿順序

( 1) 由外而內進行，先施工遠離滲漏點的注漿孔，后施工靠近滲漏點的注漿孔。由外而內的目的在于在外側先形成止水帷幕層，后在帷幕內再進行注漿，以保證內側漿液不外溢，從而保證堵漏效果。

( 2) 間隔跳躍施工，即完成一個注漿孔后，遠離剛施工完成的孔位，間隔一個孔位施工，以避免相鄰孔間串孔跑漿。

3.2 施工注意事項

( 1) 鉆機成孔插入注漿管后應及時封堵孔口，以防止冒漿。

( 2) 選定漿液及漿液配合比，初凝時間長短及漿液強度應根據加固目的而定。并應充分考慮地質、土體空隙大小及滲漏情況，在滿足所需目的的范圍內選定最佳配合比。

( 3) 由于基坑圍護結構發生滲漏情況，且坑內土體已經開挖松動，當水泥漿單獨注入時，很容易發生流失，為此采用單管雙液交替注漿。每一次注漿時，先注入一定量的水泥漿，達到終止注漿條件后，再在同一深度位置注入適量的水玻璃，用水玻璃來促使已注入的水泥漿迅速凝固。

( 4) 注漿過程中應密切注意注漿壓力和注漿量，根據土層特性和加固目的選用不同漿液參數，確定注漿壓力和注漿量，一般流量為 8 ～ 12 L/min，壓力為 0. 1 ～0. 5 MPa。注漿量為被加固體體積的 10%～ 12% 。

( 5) 在注漿過程中應隨時觀察滲漏處的滲漏情況，如出現冒漿、漏漿等現象，應采取表面封堵、間歇注漿、加濃漿液等技術措施及時進行處理。

4 結語

通過該工程的實際運作，使筆者對水泥-水玻璃雙液注漿工藝有了更為深刻的了解。針對各種復雜的地層，根據工程的實際情況需要注入各種類型的注漿材料，就必須采用多種注漿工法，才能達到設計要求及預想的改良效果。雖然以改良土壤的強度和止水性能是地基處理的主要目的，但在實際施工過程中，都會遇到不同的問題而陷入困境。任何的工法都有自身的長處和短處，而雙液注漿技術比其它類型地基處理工法有廣泛的適用性，可以滿足越來越復雜的地基處理工程的要求。其次，雙液注漿工藝可以廣泛應用于隧道開挖過程中出現的滲漏情況，也可以應用于巖基斷裂破碎帶的加固，對市政重大建設項目尤其在市區建筑群地下施工，對保護重要建筑管線或地下基坑，開挖附近的重要管線，以及控制不均勻沉降，防止滲漏效果尤為明顯。最后，該工藝施工設備儀器體積小，調動靈活，不受施工場地大小的限制，適用于市區狹窄的施工場區和不同深度層次要求的加固，對周圍環境影響小，容易控制由此而造成的地下不均勻沉降，且經濟實用。

總之，水泥 － 水玻璃雙液注漿技術因其價格低廉、可操作性強、良好的堵漏補強效果，正日益得到廣泛應用。隨著城市建設發展的需要，地鐵、電力隧道、熱力隧道、山嶺隧道、引水及排水工程等建設任務越來越繁重，以及堤壩、橋梁、道路、機場跑道等其它工業與民用建筑的發展，雙液注漿技術作為地基處理方法的一種，將得到更廣泛的應用。其在本工程中的成功應用充分證明了其良好的堵漏適用性和良好的堵漏效果，為同類型工程的滲漏水處理積累了寶貴的經驗。

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