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1、WSS深孔注浆工法在矿山法区间下穿既有盾构区间中应用探究 摘要:实践证明采用WSS工法对隧道土体进行超前加固，WSS深孔注浆工法在矿山施工地层超前加固中的应用,保证了有线结构的安全，也有效控制了有线结构的沉降,同时,阐述矿山法区间成功下穿盾构区间，为我们提供借鉴经验。关键词:矿山区间、盾构区间、WSS深孔注浆工法、应用研究随着城市地铁的快速发展，多数地铁设计要下穿既有盾构区间、轨道交通、桥梁、商店和其他建筑物。为了在确保建筑物的安全、正常使用的前提下迅速对地铁施工，建筑的基础和下方土体在施工前必须采取措施，提高其
2、物理机械性能，并增强其自我稳定性，WSS孔灌浆施工法加固地基可靠，经济和环保的特点已经被广泛使用。一、实例说明我们以北京6号线地铁矿山法施工北海北站到平安里站特级风险源工程背景介绍区间下穿既有盾构区间，地层超前加固中的应用体现WSS深孔注浆工艺,能够为以后类似工程提供一定的借鉴经验。1、设计概况7一期工程6号线平安里站到北海北站区间线路敷设沿地安门西大街,位于平安里站东端是区间起点,位于北海北站西端是终点,右线长度约1130m，线路起止里程为K9+589.691到K8+479.725,。间距为16m起始左、右线,左
3、、右线间距逐渐减小,之后线路向东延伸,间距减至最小为12m在左、右线，线路里程在K8+600处,。采用矿山法施工在区间,为复合衬砌结构、单线与单洞马蹄形断面,区间隧道埋深20.32到16.6m。从平安里向东是区间线路,在K8+495到K8+510处下穿地铁4号线平安里站南端盾构区间(垂直下穿区域约21m,影响区域约30m),为特级风险源工程。隧道为南北走向的4号线,左、右线中线里程分别为K8+495到K8+510.6,6号线区间隧道拱顶与既有4号线盾构区间结构仰拱净距约2.613m。平面关系见图1：图12、水文、地
4、质条件粉质黏土③1水文、杂填土①1、粉土③、圆砾-与-卵石⑤、粉质黏土⑥、圆砾与卵石⑦的地质条件施工范围地层由上至下依次展开。区间隧道位于圆砾与卵石⑦层中,拱顶上方10.5~50.5cm存在一层厚度约81cm粉质黏土⑥。区间隧道在4号线中位于卵石与圆砾⑤层中。例如上层滞水、潜水、层间潜水、承压水是区间4层地下水,7,其水位高程分别为:(1)上层滞水，静止水位高程40·44~35.87m,水位埋深8·45~9.80m；潜水静止水位高程33.10~30.54m,水位埋深14.80~17.30m；层间潜水静止水位高程23
5、·25~22·23m,水位埋深24.50~26.70m；(4)承压水静止水位高程20.27~18.84m,水位埋深28.00~29.00m。管线条件区间下穿既有盾构区间段无重要市政管线影响施工。3、沉降控制要求沉降控制要求根据《北京市轨道交通工程建设风险技术管理体系(实行)》,区间下穿既有轨道交通属于特级环境风险源工程,尤其该区间采用矿山法施工下穿既有盾构区间在北京属首例,既有4号线已经进入试运营阶段,所以施工控制沉降要求比较严格。根据设计要求,区间施工期间既有4号线盾构区间累计沉降容许值为10mm,沉降速率容许值
6、为1·5mm/d。4、加固工艺原理、特点WSS深孔注浆工艺是一种定压、定量、定向的地基基础处理工法,在不改变地层组成的情况下,将土层颗粒间存在的水强迫挤出,使颗粒间的空隙充满浆液并使其固结,达到改良土层性状的目的。注浆工艺流程如图2所示：图27注浆中,注浆达到一定压力后,在注浆孔周围会产生一定大小的泡体,随着压力的不断增加,浆液泡体上方的土体会产生一个圆柱体,从而改良土体的物理指标。该工法具有如下特点：1、采用特殊的端点监控器和二重管喷射方式,使注入系统设备简单,具有很高的可靠性、经济性。针对本区间砂卵石地层,施工
7、过程中,通过端点监控器实时控制钻孔角度,并结合二重管双液浆注浆加固地层。2、瞬结性一次喷射和浸透性二次喷射的复合比率,在土层改良时可以自由地设定,从黏性土、砂质土到地下水非常多的砂砾层,以及更加复杂的复合地层都可以适用。3、可以进行二次喷射于一次切换,回路变换装置容易实行,所以能实行复合喷射。现场实施过程中,成孔后一次喷射采用改性水玻璃单液浆,待浆液自孔口流出后,然后采用双液浆进行二次喷射。本次深孔注浆主要针对圆砾与卵石地层,注浆浆液采用双液浆。5、WSS工法加固方案平—北区间采用上、下导洞台阶法施工,上导洞上台阶
8、开挖预留核心土,区间正线拱顶为黏土地层,上半断面处于圆砾与卵石地层,该地层卵石含量约60%,卵石直径1~6cm,呈亚圆形,中粗砂填充,级配良好。为了保证开挖时既有4号线下方土体稳定,从而有效控制既有线结构的沉降,根据设计文件要求,区间正线开挖前采用WSS工法对区间正线上半断面土体进行深孔注浆加固,深孔加固一次性施作深度307m,自横通道水平施作,注浆加固范围
