盾构隧道小距离下穿既有建筑的土体加固技术

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1、盾构隧道小距离下穿既有建筑的土体加固技术李树武1,2何晓东2吕擎峰3(1.成都理工大学环境与土木工程学院，成都，610059；2.中国水电顾问集团公司西北勘测设计研究院，西安，710065；3.兰州大学土木工程与力学学院，兰州，730000）摘要：隧道穿越既有结构物的工程是隧道工程的一个关键环节。基于某盾构隧道工程小距离下穿既有建筑土体加固施工为工程实例，详细阐述了隧道小距离下穿居民楼土体加固方案设计与施工。施工实践表明，本文结合地层特点与施工工况针对性选用二重管无收缩双液注浆工法以扩散式倾斜钻杆回抽注浆法对隧道土体进行注浆加固处理达到了很好的加固效果，满足了盾构隧道施工要求与建筑沉

2、降控制要求，值得为同类工程借鉴。关键词：盾构隧道既有结构二重管无收缩双液注浆，扩散式倾斜钻杆回抽注浆法1前言随着城市的不断发展与城市之间、城区交通的发展，公路、铁路、城市地铁等交叉发展。隧道逐渐成为公路、地铁等穿越山区、城市等特殊部位的重要结构方式。这也推动了地下工程学科的发展与地下结构日益多样化、复杂化。尤其是，近年来以隧道形式穿越既有结构物的工程逐渐增多,如施工措施不当往往会造成巨大的经济损失和不良的社会影响。因此,解决隧道下穿问题,是发展隧道与地下工程的一个关键环节。本文就以某盾构隧道工程小距离下穿既有建筑土体加固施工为工程实例，详细阐述了隧道小距离下穿居民楼土体加固方案设计与

3、施工。2工程概况北京某盾构隧道工程位于机场线北端，从岗山路进入地下，下穿规划机场贵宾专用道和规划机场东西航站区联络线后，线路进入机场一号路东侧的绿地下，与机场一号路平行。工程设计起点为左T2K1+301，设计终点为左T2K5+393，全长4092m。该隧道工程附近影响范围内有东平里居民区、中国民用航空华北管理局办公楼、国航办公楼、多层停车楼等建筑，且工程沿线地下管线众多。尤其是，盾构机下穿东平里居民区，隧道结构边线距离住宅楼（6层）2.8～8m左右，隧道覆土为7.5m左右。本区域地下水位较高，且土体为粉质粘土和淤泥质粉土，较松散，易流失。为保证盾构机在不影响住宅楼安全情况下顺利通过，

4、采用二重管无收缩双液注浆工法对隧道土体进行注浆加固处理。通过注浆，密实土体间隙，疏干过量水分，从而使浆液与土体形成复合地基，且有较高的抗压强度和支承保护能力，确保地面管线及密集建筑物的安全。3工程地质与水文地质条件根据该工程地质勘察资料，本场地区域构造稳定、地形开阔、稳定性较好，无地质灾害存在，无岩溶、土洞、危岩及对工程安全有影响的滑坡等不良地质作用的存在，无影响建筑物稳定性断裂通过。3.1工程地质条件（1）人工填土层：粉土填土①层和杂填土①1层，该层一般厚度0.4～3.0m，最大厚度为16.7m，层底标高为17.30～33.00m。（2）第四纪全新世冲洪积层：主要地层为北京地区粉土

5、③层、粉质粘土③1层、粘土③2层、粉细砂③3层、中粗砂③4层，该层主要分布在K16+900以北，厚度为0～7.10m，层底标高为11.18～29.00m。粉质粘土④层、粘土④1层、粉土④2层、粉细砂④3层、中粗砂④4层，该层在线路沿线普遍分布，层厚为1.90～16.8m，层底标高为8.07～18.05m。3.2水文地质条件现场钻探期间，42m范围内从上至下依次为：上层滞水、潜水、承压水三种类型。上层滞水水位埋深3.46～3.80m；主要受大气降水、绿地灌溉和自来水、雨水、污水等地下管线的垂直渗漏补给。层间潜水水位埋深为15.7～19.5m；其含水层主要为粉土④2层、粉细砂④3层。潜水

6、以径流补给及大气降水、灌溉水和上层滞水的垂直渗透补给为主，以侧向径流和向下越流补给承压水的方式排泄。承压水水头埋深为31.8～36m，在隧道施工范围之外。4土体加固方案设计本工程隧道穿越粉质粘土、淤泥质粉土层，水位较高，自稳性极差，开挖易形成土体流失，造成坍塌，危及上部管线及地表建筑物及构筑物的安全。故需对隧道影响范围内的土层进行地质改良，使松散土体得到充分填充及密实，使地层的不透水性增强，且具有一定强度，达到止水加固之目的。确保拱顶上部管线及建筑物的安全，从而保证工程施工的顺利进行。4.1工法选择目前，国内常采用的注浆施工方法多为静压注浆法、高压喷射注浆法、深层搅拌注浆法等。相比较

7、而言，二重管无收缩双液注浆能够实施定向、定量、定压注浆，具有渗透力强的特点，使岩土层的空隙或孔隙间充满浆液并固化，改变了岩土层的性状,注浆效果好。通过比较，采用二重管无收缩双液注浆WSS工法对隧道周围土体进行加固的施工方案，施工方法采用扩散式倾斜钻杆回抽注浆法进行施工[1,2]。扩散式倾斜钻杆回抽注浆法在隧道穿越管线及地表建筑物，不能垂直钻孔时采用，其特点：孔位分布均匀性较差，倾斜钻孔难度较大，且浆液扩散分布均匀度较差，故须采用增加注浆孔数来确保加固止水效