水平深孔注浆在地铁盾构端头加固中的应用

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1、·隧道／地下工程·水平深孔注浆在地铁盾构端头加固中的应用段志宏(中铁十三局集团第二工程有限公司，广东深圳518000)摘要：进出洞土体加固是盾构施工中的重点。通过工程实高程／m践，研究富水、含砂土层中端头加固方式及其效果。通过对水f黄海高程系统)平深孔注双液浆的研究及实践表明，该地层条件下采用水平深孔注浆方式，可以满足盾构安全始发的要求，特别是在地面备件不具备的情况下，具有较好的推广价值。-5．90／／／关键词：盾构隧道；端头加固；水平深孔注浆一9．1O一l1．69中图分类号：U231；U455．43文献标识码：B文章编号：1004—2954(2010)lO—Ol19

2、—03一13．70在软土地区的盾构施工中，端头土体加固是施工图1车站端头地质横断面中的重要环节，也是施工控制的重点。端头加固作为一项临时工程，其目的就是保证盾构机安全顺利地始2加固方式比选发或者到达，因此要求加固后的土体在端头井围护结构凿除后能有良好的自稳性、防水性、匀质性“。进盾构隧道端头加固方式的选择是在满足安全可靠出洞施工的事故发生，主要是防水措施失败导致。其的前提下，充分考虑施工场地、施工速度和施工成本，中加固土体的防水性达不到要求，盾构进出洞时易引综合比较而得出的。加固方式安全可靠的依据是，洞发涌水、涌砂，导致事故发生。端头井加固的方法很门破除后能有效地抵挡

3、洞门处的水土压力，能有效地多，如注浆加固、深层搅拌桩加固、旋喷桩加固、冻结加封堵洞门围护结构侧的渗水和易破除加固体。固等。每种方法有其自身的优缺点和适用范围，只有针对现今传统加固方式的应用情况来看，冻结法根据土层和周边环境选择合适的加固方法，才能达到加固方式存在成本高、场地大等缺点。因此将旋喷桩满意效果。目前国内常用的端头加固方式为在端加固及注浆加固作为候选方案。头地面往下施做旋喷桩的方法，本文在对端头加固方2．1旋喷桩加固式作适当比选的基础上，探讨采用水平深孔注浆加固传统旋喷桩是利用钻机将旋喷注浆管及喷头置于方式的加固效果及其实用性。桩底设计高程，将预先配制好的浆液

4、，通过高压发生装置使液流获得巨大能量后，经过注浆管道从一定形状1工程概况和孔径的喷嘴中高速喷射出来，形成一股能量高度集以深圳地铁某盾构区间施工为背景，研究富水、含中的液流，直接冲击破坏土体。喷射过程中，钻杆边旋砂地层中的端头加固施工工艺。根据现场开挖地质，转边提升，从而使浆液与土体充分搅拌混合，便在土中本工程车站端头隧顶埋深9．85／11，盾构隧道的隧顶、形成一个有一定直径的柱状固结体，从而使土层得到隧底均位于砂性地层中，其上部1．8I／1处于3—3砂层加固。中，下部2m范围处于5—2砂层中，隧道中间土层为在含水较大、渗透系数较大的砂层中施工旋喷桩5—1黏土。车站端头

5、的地质情况如图1所示。时浆液容易被水流带走。在渗透系数较小的黏土层中区间线路穿越段为大沙河下游人海口段，人海口施工时浆液不能与黏土混合，冒浆量很大，而不能与土河水受海洋潮汐影响，涨、落潮水位差为1～2m，河水体充分搅拌混合，不能形成一个有一定直径均匀的柱流速受洪水和潮汐影响也较大，潮汐对河流的影响主状固结体，很难达到止水固砂的目的。要表现在潮水对河水的顶托作用，增强河口地区的淤2．2注浆加固积，使河口水位升高，加重了洪水和咸潮的威胁。注浆加固是用水泥一水玻璃双液浆通过双液注浆泵、注浆孔道均匀地注入土体中，以填充、渗透和挤密等方式，驱走砂层和黏土颗粒间的水分和气体，并填

6、充收稿日期：2OLO一04—02；修回13期：201o一07—05作者简介l段志宏(1977一)，男，工程师，2001年毕业于中国地质大学其位置，通过水泥中所含矿物与土体中的水土分别发工民建专业，E—mail：8748681@qq．corn。生水解、水化反应以及团粒作用等，形成悬浮胶体和团铁道标准设计RAILWAYSTANDARDDESIGN2010(10)119段志宏一水平深孔注浆在地铁盾构端头加固中的应用·隧道／地下工程·粒，硬化后形成强度大、压缩性小和抗渗性高、稳定性良好的水泥土。同时双液浆本身胶凝时间短，在处理含水较大、渗透系数较大的砂层时能更好的、及时的加固

7、止水。水泥土结硬后，土体的孔隙率和含水率降低，密度加大，同时由于水泥土挤压土体，使土体变形能力增加，提高了变形模量，从而防止或减少洞门端头土体坍塌。土体孔隙率降低后还提高了土体的抗渗能力，减少地下水和周围水系对端头土体的水波动压力影响。2．O。一注浆加固可以很好地弥补旋喷桩在含水量大、渗6．O透系数大的砂层中成桩困难，难以达到加固效果的缺图3注浆管角度布置(单位：m)点，从而达到土体加固的作用。3．2浆液配比2．3加固方式确定水平深孔注浆采用水泥一水玻璃双液浆。水泥浆鉴于旋喷桩加固方式在富水、含砂土层中施工质配比为1：0．75，水玻璃浓度30～35B