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WSS注浆工艺在超浅埋隧道中应用摘要:广州地铁某区间下穿内环路,区间隧道所处地层稳定性较差,属于超浅埋隧道,周边环境复杂。为保证内环路交通、周边建筑物安全、施工安全及初支结构的稳定,在内环路上铺设军便桥,并采用WSS法对隧道地层进行超前加固。同时对施工过程采用数值模拟计算,验证加固方案的可行性。实践证明,通过注浆加固,地层情况得到了很大的改善,保证了施工的顺利进行及周边建筑物的安全。 关键词:地铁隧道 超浅埋 WSS注浆加固 1、区间工程概况 广州地铁六号线黄花岗站~沙河顶站区间基本位于先烈中路下方,由西南向东北方向前行。区间采用矿山法施工,区间范围内设置两处施工竖井,做为区间施工通道。内环路与先烈东路立交桥和粤海凯旋大厦为区间走向控制点。区间选择从桥梁和大厦之间穿过,区间与内环路斜交,角度约65°。区间全长约866m,隧道埋深3m~24m,其中区间过内环路埋深最小约3m。 2、隧道支护参数与加固方式 区间穿越内环路段,隧道为单洞单线马蹄形隧道,开挖尺寸6.5m（宽）×6.8m（高）。区间穿越地层自稳性差,且埋深小,属于超浅埋隧道。另外区间上部为内环路,路面交通流量非常大,且内环路为下穿式道路,路两侧为挡土墙,若地表变形过大,可能引起挡土墙失稳,而造成较大的事故,威胁行车和人员安全。隧道南侧为15层的粤海凯旋大厦,北侧为先烈东路跨内环路桥,隧道施工也应为保证区间过该段时,桥梁和建筑物的安全。因此必须加强本段隧道支护参数,确保安全。 隧道围岩稳定性差,若开挖前不做加固的情况下,很可能由于掌子面不能自稳而造成塌方。隧道埋深浅,一旦塌方将出现冒顶,除影响隧道施工外,对周边环境可能造成破坏性影响。 为保证安全,经综合考虑,采用WSS注浆工艺对隧道周边地层进行加固。WSS注浆优点较多,包括固化时间容易调整,浆液强度高,浆液渗透性好,浆液不易流失,固结后不收缩,浆液为环保材料,对环境无影响等。 (1)注浆长度:每10m一个循环,注浆一段,开挖一段;止浆盘长度为2m。 注浆加固过程中需保持适当压力,以扩大浆液扩散半径,保证注浆效果,同时需要防止压力过大造成地面隆起过大,影响内环路行车;注浆后开挖前对掌子面要施做若干超前探孔检查全断面注浆加固效果后方可开挖。在进行洞内注浆前,首先将掌子面封闭,封闭掌子面采用单层钢筋网+喷射150mm厚C15混凝土。 3、数值模拟计算 为验证所采取的支护参数和加固方式是否合理,对隧道施工阶段进行了数值仿真计算。本次计算采用二维“地层——结构”模型进行计算,取地面以下20m,宽度45m范围内进行足尺计算,对黄沙区间暗挖 4、现场监测 施工现场,在本区间隧道其他地段,未经加固的地层,当遇到含水量较大时,隧道工作面和拱脚的土体自稳性较差,隧道结构沉降也较大。本段加固后,隧道开挖时,注浆加固的浆脉暴露明显,地层含水量大大减小,稳定性很好。 在施工过程,为实现动态信息施工,保证隧道施工顺利通过该段,施工过程监测频率比一般地段增大,并及时反馈监测信息。施工监测人员采用水准仪对拱顶下沉、地表沉降进行严密监测,地表变形最大为32mm,拱顶变形最大为44mm。监测值相比理论计算值稍大,这也是由于计算模型比较理想化,对于水和岩土的离散性的影响无法模拟的原因。 同时监测人员也对先烈路桥梁和粤海凯旋大厦进行了变形,两个建筑物均为桩基础,隧道施工对其影响较小,沉降值分别为7mm和4mm,隧道施工对两处建筑物影响很小,保证了其正常使用。 5、结语 通过理论计算和施工现场监测结果得出以下结论: (1)对于超浅埋隧道,隧道的支护参数应做相应的加强,特别是超前支护参数,将隧道施工过程中的塌方风险降至最低。 (2)WSS注浆工艺对于含水量大的软弱地层的加固效果好,可以将施工对周边环境的影响大大降低,满足施工及环境的要求。 (3)隧道采用CD法开挖施工,由于分部开挖,并架设中间临时支撑,较小了地层损失,进一步降低隧道施工引起的沉降。 参考文献 [1] 刘百成.北京地铁十号线二重管无收缩双液注浆WSS工法施工技术[J].铁道建筑技术,2008(3). [2] 赵奇.WSS超前注浆加固施工技术[J].市政技术,2009年7月第4期. [3] 陈建桦.广州地铁5号线珠猎区间砂层加固设计施工技术[J].西部探矿工程,2009年第01期. 1