建筑工程师评职范文地铁过房屋段施工技术

　　摘要：在浅埋暗挖地铁施工中常因施工措施不到位，引起周围地下水位下降，造成地表和周围房屋下沉。深圳地铁5号线上水径停车场出入线在侧过老梅子园时埋深浅、地下水丰富，极易引起房屋和地表下沉，对周围居民生活造成极大影响。在施工中对房屋基础及周围土体分别在洞外和洞内进行注浆加固，并严密监测。在施工过程中没有出现失水现象，施工后沉降变形小且在规范要求内。

　　关键词：隧道,浅埋暗挖,注浆,加固,施工

　　1 工程概况

　　深圳地铁5号线土建工程上水径停车场出入线在SDK0+830～SDK0+895处隧道共侧过上水径村老梅子园居民的砖混结构房屋3栋，均为高3～5层基础为条筏基础。且其基础都在全风化-强风化角岩上，地下水丰富。一旦隧道开挖过程中造成失水，引起房屋出现沉降，后果将非常严重。

　　2 工程地质情况

　　侧过房屋段隧道拱顶埋置深度3.80~12.1m，上覆粉质粘土及素填土,洞身地层为全风化-强风化角岩。本场地地下水按赋存条件主要为孔隙水及基岩裂隙水。侧过梅子园段左线侧地下水位深度2.2m，右线侧地下水位深度2.8m。

　　3 注浆加固原理

　　注浆采用压密注入法，是使水泥或其他浆液在周围土体中通过渗透、充填、压密扩展形成浆脉。由于地层中土体的不均匀性，压灌入一定水灰比的浆液一方面灌浆孔向外扩张形成圆柱状浆体，钻孔周围土体被挤压充填，紧靠浆体的土体遭受破坏和剪切，形成塑性变形区，离浆体较远的土体则发生弹性变形。另一方面随着灌浆的进行，土体裂缝的发展和浆液的渗透，浆液在地层中形成方向各异、厚薄不一的片状、条状、团块状浆体，纵横交错的浆脉随着其凝结硬化，造成结实体与土体之间紧密而粗糙的接触，沿灌浆管形成不规则的、连续的防渗墙，起到控制沉降、提高变形稳定性的作用。

　　4 施工方案

　　洞外在左线侧穿地表3栋房屋，采用袖阀管注浆预加固房屋基础。加固范围为房屋靠隧道侧三边，平行于隧道线路侧设双排竖向袖阀管，长度深入隧底2.0m，间距及排距0.5m;垂直于隧道线路侧设双排斜向袖伐管，长8.0m，间距及排距0.5m，角度倾向不大于30°;房屋平行于隧道线路侧另设单排斜向袖阀管，长8.0m，间距及排距0.5m，角度倾向不大于30°。施工中预留注浆孔洞，以便日后房屋如发生较大沉陷后进行跟踪注浆。地表加固完成后，于左右线SDK0+820～SDK0+905段洞内进行全断面注浆加固，注浆采用前进式分段深孔注浆，每循环施做长度14米，开挖12米，留2米作为下一循环施工的止浆岩盘，掌子面需喷射30cm的钢纤维混凝土封闭。超前小导管调整长度为3.5m，环向间距30cm，隧道两侧导管落底。掘进支护中仰拱同时成环，视监控量测情况对隧道底板进行注浆加固，导管长度2.5m，间距1.0m。

　　4.1袖阀管注浆

　　⑴施工机具设备及材料

　　①钻孔机械：采用100型或300型工程地质钻机。

　　②注浆机械：双液注浆泵，并配备高压注浆管路系统和制浆设备，注浆压力0.2Mpa～0.5Mpa，浆液扩散直径1.0m。

　　③袖阀注浆管及花管、心管：

　　袖阀注浆管为每节长330mm、外径50mm的硬质塑料管，它是由钙塑聚丙烯制造而成。注浆管内壁光滑，接头有螺扣，端头有斜口，外壁有加强筋以提高其抗折强度。注浆管分A、B两种，A种注浆管上未开设溢浆孔，B种注浆管上开有8mm的溢浆孔6个。在B种注浆管有孔部位外面紧紧地套着抗爆破压力为4.5 MPa的橡胶套，橡胶套覆盖着溢浆孔，这样，注浆时，浆液可以通过溢浆孔进入地层，而地层中的水和颗粒难以进入注浆管中，从而达到注浆管的单向阀作用。

　　④套壳料：水泥：粘土=1.2～1.3，干料：水=1:1～1:1.5(重量比)，塑性指数15～30。

　　⑤水泥-水玻璃双液浆：水泥浆水灰比1：1，水玻璃浓度30～35Be，水泥浆：水玻璃 =1:1～1:0.3(体积比);

　　⑥配备注浆液及注浆

　　浆液采用双液浆，为了增加可灌性，在浆液中可加入水泥用量0.3%～0.5%的复合型减水早强剂。搅拌机采用叶式机械搅拌机，应能保证浆液能连续均匀搅拌，才能过滤。浆液须在搅拌均匀过筛后，再泵送压注，在注浆过程中，浆液应连续搅拌，搅拌时间大于2min。注浆泵采用双液柱塞泵，压送水泥浆液时，柱塞与缸体不直接接触，以减少磨损。按每米注浆加固深度控制注浆量，每米注浆深度水泥用量为150kg。注浆的流量一般为7～15L/min。注浆芯管应有双向密封装置，保证上下密封良好，达到定位注浆的目的。待封壳料初凝后，插入双向密封注浆芯管自下而上或自上而下进行注浆。注浆分次进行，一般可分为5次，每次注浆的间隔时间不小于12小时。

　　每次注浆完毕后用清水冲洗塑料袖阀管中的残留浆液，以利于下一次重复注浆。注浆进程中出现地面冒浆或压力突变，应立即停止注浆，查明原因，采取措施。

　　单孔注浆结束标准应根据下列情况综合决定：a. 注浆量达到设计要求;b. 注浆压力超过设计值;c. 地面冒浆。

　　4.2洞内全断面注浆

　　本工程选用前进式分段深孔注浆施工工艺,其步骤为：先施做止浆墙，在设定孔位进行钻孔，在钻孔内装孔口管，更换钻头，通过孔口管进行第一段钻进，达到深度后，每一循环进尺控制在2-3m，停止钻进，退出钻具，在孔口管上安装注浆配套设备，将注浆材料注入地层中;待注浆土体达到强度后，拆除注浆设备，通过孔口管再进行第二段钻进;如此循环达到设定孔深;换另外一个孔位，直到完成所有注浆孔。本工艺的优点：针对暗挖隧道侧穿越建筑物底部，对地层进行分段前进式超前深孔注浆，可对地层进行全面加固，从而进一步减缓或避免地层破坏后的沉降及建(构)筑物的损坏。

　　⑵全断面注浆参数

　　注浆参数主要根据地层实际情况进行试验确认，并在现场施工中不断完善调整，注浆过程中，结合注浆压力变化情况，现场动态调整优化注浆参数。本次结合全风化角岩和粉质粘土地层特性，设定注浆参数见下表。

　　⑶施工方法及工艺要求

　　①注浆范围

　　前进式深孔注浆每循环施做长度为14米，开挖12米，留2米作为下一循环施工的止浆岩盘。注浆施工前掌子面需喷射30cm的钢纤维混凝土封闭。

　　每断面加固范围为开挖断面拱墙外不小于2.5m，拱底不小于2.0m(如下图)。根据加固要求，设计钻孔共分三排，总计钻孔数30个：其中A排孔16个，B排孔10个，C排孔4个。

　　5结束语

　　本段隧道在深圳地铁修建过程中很具有代表性，深圳地铁有大部分是在既有建筑物下方通过，如何保证地铁施工过程中地表建筑的安全，这次施工提供了很好的成功案例。在上水径停车场出入线过梅子园的施工过程中，没有出现大的失水现象，通过现场的监测地表累计沉降最大为-14.57mm，平均沉降为-6.9mm。均在设计要求范围之内，地表房屋没有出现大的沉降和变形。

　　参考文献

　　[1] 关宝树，隧道工程施工要点集，人民交通出版社.2006.3

　　[2] 夏明耀，地下工程设计施工手册，中国建筑工业出版社.1997.7 2011.4.