同步注浆在盾构施工中的应用

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1、同步注浆技术在盾构隧道掘进中的应用樊姝芳（1桂林理工大学土木与建筑工程学院，广西桂林541004）［摘要］以某隧道工程施工为背景,介绍了同步注浆技术的应用。根据地层地质条件及地面构建物的情况，就同步注浆原理、目的、工艺、技术参数及浆液配比进行了论述，提出了各项质量保证措施。［关键词］盾构；隧道；同步注浆；技术参数［中图分类号］U455.43［文献标识码］B［文章编号］1001-554X（2011）04-0117-04Applicationofgroutjettingwhileshieldtunne

2、lingtechniqueFANShu-fang在盾构法施工过程中，引起隧道变形的因素度为53.40MPa。洞口段主要为海陆交互相沉积的很多［1］,但主要是由于开挖引起土层损失从而导致淤泥质土、砂、软-塑状粉质粘土和硬塑状基岩地面沉降。及时充分地进行衬砌背后注浆,可有效残积层组成，隧道洞身主要为残积类粉质粘土层地减少这种土层损失，提高隧道在盾构施工过程中和全、强风化岩层组成。的稳定性。2同步注浆技术在能自稳的地层中,注浆方式对填充率影响不大,但在不能自稳的地层中,必须采用同步注浆,2.1同步注浆目

3、的才能在正常的注浆压力下保证注浆量,填充建筑间盾构的刀盘开挖直径为6280mm，管片外径为隙,防止地层向隧道方向移动,减小地层损失,控6000mm，当管片在盾尾处安装完成后盾构向前推进，制地表沉降。在稳定性差的地层,采用土压平衡模管片与土层之间形成建筑间隙，快速采用浆液材料填式掘进时,同步注浆的重要性较为明显。充环形间隙的工艺即为同步注浆工艺。其目的在于：目前盾构施工中壁后注浆的浆液材料可分为（1）防止和减少地层沉陷，保证环境安全；单液型和双液型，单液型浆液又可根据浆液的性质（2）保证地层压力较为

4、均匀地径向作用于管分为单液惰性浆液和单液硬（活）性浆液。对于地片，限制管片位移和变形，提高结构的稳定性；面保护要求不高的地段或较坚硬并有一定自稳能力（3）作为隧道第一防水层，加强隧道防水。的土体或岩层，可考虑采用单液注浆。从成本控制2.2同步注浆原理和操作的难易程度看，单液浆优于双液浆，惰性浆同步注浆的基本原理是将具有长期稳定性及优于活性浆；从注浆效果看，双液浆优于单液浆，流动性并能保证适当初凝时间的浆液（流体）,通活性浆优于惰性浆。过压力泵注入管片背后的建筑空隙，浆液在压力和自重作用下流向空隙各

5、个部位并在一定时间内1工程概况凝固，从而达到充填空隙、阻止土体塌落的目的。某盾构隧道设计为两条内径φ5.4m的单线隧2.3同步注浆主要技术参数的确定道，总长2269.579m，隧道底板一般埋深在10.82（1）注浆压力。～12.35m（联络通道与废水泵房合建处埋深在［收稿日期］2010-12-1021.29m），采用2台复合式盾构掘进。根据地质勘［通讯地址］樊姝芳，桂林市建干路12号桂林理工大学察资料，区间隧道通过的最硬岩层单轴极限抗压强843信箱2011.04（上）117注浆压力是注浆施工中的主

6、要控制指标,理论注入点，其中4个注入点备用）对称同时注浆上对于自稳性差的地层，注浆压力应与开挖面的（见图1）。水土压力之和平衡，实际上注浆压力应比理论值稍大。根据本工程始发地段的地质水文情况及隧道埋深，注浆压力应控制在0.5MPa左右。（2）注浆量。盾构在推进过程中，除了排出洞身断面上的土体外，还存在着其它方面的土体损失，这些土体损失主要来源于以下几个方面：一是盾尾管片安装后形成的空隙；二是曲线图1同步注浆示意图地段推进超挖引起的土体损失；三是盾构纠偏产生的土体损失；四是盾构蛇形运动产生的土体损注

7、浆可根据需要采用自动控制或手动控制方失。式。自动控制方式即预先设定注浆压力，由控制程这些额外部分的土体损失是通过同步注浆来序自动调整注浆速度，当注浆压力达到设定值时，获得补偿平衡的，同步注浆的注浆量由理论计算自行停止注浆。手动控制方式则由人工根据掘进情而得，即盾壳的建筑空隙体积乘以1.5～2.0的系况随时调整注浆流量、速度、压力等参数。为了防数。每环同步注浆量计算［2］如下：止施工中注浆管路被堵塞影响进度，注浆管路预留Q=KV了备用注浆管。注浆工艺流程及管理程序见图2，V=π（D2-d2）L/4操

8、作界面见图3。式中K——注浆率，取1.5；3.2注浆设备配置D——盾构机的切削外径，D=6280mm；浆液由地面专用的浆液搅拌设备拌制，由浆d——为管片外径，d=6000mm；液车输送至洞内储浆罐储藏，同步注浆采用配属于L——管片环宽度，L=1.2m。盾构的同步注浆设备进行注浆。则V=4.05m3，Q=6.07m3。每区间自行设计建造砂浆搅拌站一座，搅拌能力20m3/h。注浆量应根据地表隆陷监测情况进行调整和动态管理。同步注浆系统配备SWINGKSP12液压注浆泵2台（盾构上已配置