浅析洞内袖阀管注浆法在富水软岩隧道下穿高层建筑物中的应用技术.docVIP

浅析洞内袖阀管注浆法在富水软岩隧道下穿高层建筑物中的应用技术 　　【摘 要】青岛地铁一期工程（3号线）五江区间隧道处于软岩富水地层，穿越6座高层建筑物，建筑物基础距隧道顶部最小距离仅为11.6m，沉降控制和施工安全风险预控是本工程的难点。本文结合施工实践，着重阐述了袖阀管注浆法的加固机理、施工参数选择、工艺流程、施工工艺以及常见问题的应对措施，并对 应用效果做出了总结和分析 可供同类工程借鉴。 　　【关键词】软岩富水地层；隧道；洞内袖阀管注浆；施工工艺；应用效果分析 　　1 工程概况 　　中铁二十局集团第四工程有限公司施工的青岛市地铁一期工程（3号线）五四广场站～江西路站区间隧道，位于青岛市香港中路与南京路下方，毗邻青岛市著名的五四广场和青岛市政府办公大楼。区间隧道左右线长度分别为1269.6m和1298.4m。地势起伏较大，埋深约8.0～27.0m，地面交通繁忙，人流、车流量大，地下管线种类繁多，周围建筑物密集。隧道共下穿6座高层建筑物，分别为公共资源交易大厅、假日酒店、新贵都小区、伟东尚城小区2、3、4号楼。其中假日酒店所在位置工程地质和水文地质条件较差，处于软岩富水地层，建筑物距离隧道较近，隧道顶部距离建筑物基础为11.6m，距离基础下抗浮锚杆端头仅为4m。假日酒店与隧道平面示意图见图1，假日酒店与隧道横剖面示意图见图2。 　　工程地质： 　　假日酒店与隧道之间的地质为强风化花岗岩下亚带，围岩呈肉红色，结构构造已大部分破坏，呈岩夹土或半岩半土状，遇水易软化、崩解，该岩坚硬程度为极软岩，岩体完整程度为极破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ级。位于岩层结构已大部分破坏，节理裂隙极为发育的强风化花岗岩中赋存基岩裂隙水。基岩裂隙含水层的分布及其透水性受岩石风化裂隙、构造裂隙发育控制，在平面和垂向上都表现出较明显的不均匀性，因此不排除局部有较大涌水量的可能，根据隧道开挖过程所表露出的水文情况，该位置存在涌水出露。 　　2 洞内袖阀管注浆法施工技术 　　2.1 袖阀管注浆法加固机理 　　注浆加固施工目的是用水泥填充岩层中的空隙，封堵开挖区域附近的水源通道，固结风化岩层，达到止水和加固土体的目的。为使注浆效果能够满足建筑物沉降要求，采用袖阀管注浆工艺对其周围土体进行加固。因为袖阀管注浆工法的机理是通过封管和注浆两种材料进行分次封孔和注浆，实现分次注浆的可能。通常，每一个工程的地质条件、颗粒粒径、透水性和不同地层之间交互层叠，由于不均匀地层的各层透水性不同，通过注浆的所达到的效果也不尽相同，有针对性地对注浆地层进行分析，在可注性好的地层进行针对性注浆，不同的地层采用不同的注浆材料，有效地填补地层的空隙，使地层得到有效的加固处理，达到设计要求，使地层特性达到同性化，并可以通过二次注浆弥补注浆缺陷。 　　2.2 洞内袖阀管注浆法施工参数选择 　　隧道采用矿山法施工，马蹄形断面，初支完成后隧道最大宽度5.7m，最大高度6.26m。根据隧道净空尺寸，为保证袖阀管注浆施工与隧道开挖作业互不影响，因此搭设3m高的钻机平台，注浆孔采用冲击钻成孔。受工作面所限，钻孔需采取60°纵向外插角度。因隧道顶部与建筑物之间的岩层厚度为11.6m，在保证不影响建筑物结构的前提下又能起到加固其基础岩层的目的，确定钻孔深度为8m，隧道拱顶90°范围内打设，孔距1m×1m梅花形布置，注浆材料选用硫铝酸盐水泥浆。洞内袖阀管注浆法施工参数表见表1。 　　2.3 洞内袖阀管注浆法施工工艺流程 　　洞内袖阀管注浆法施工工艺流程图参见图3。 　　2.4 袖阀管注浆法施工工艺 　　2.4.1 利用现场基准点用全站仪按设计要求间距进行布孔，组织相关人员对孔位进行测量和复核，确认无误后方可进行钻孔施工。 　　2.4.2 采用地质冲击钻机，钻孔直径90mm。 　　2.4.3 袖阀注浆管及注浆器、芯管：袖阀注浆管为每节长333mm、内径40mm、外径56mm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。注浆管上开有Φ8mm的溢浆孔6个。注浆管有孔部位外表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。 　　注浆器采用Φ22mm的焊接钢管加工，一般长0.6～1m，其四周开设6个长12cm的泄浆孔。花管两端各加上1个橡胶止浆皮碗，以形成止浆塞，起到止浆作用。 　　注浆芯管采用Φ22mm焊接钢管加工，每节长2m。主要起输送浆液作用，与注浆花管采取丝扣连接。 　　2.4.4 下袖阀管：在钻孔中下入已制作好的袖阀管，而后插入套壳料管注入套壳料。 　　2.4.5 管线连接：在