双液微扰动加固注浆在地铁隧道不均匀沉降段的应用

许明

摘要：由于轨道交通11号线下穿1号线，造成1号线下卧层土体受到扰动，导致1号线在穿越段产生不均匀沉降，影响1号线的安全运营。针对1号线下卧受扰动土体采用双液微扰动加固注浆法进行加固，以加固受扰动土体，避免不均匀沉降趋势的进一步发展，并改善线路线型，确保地铁的安全运营。

关键词：穿越段，微扰动，不均匀沉降

1．前言

由于地铁11号线隧道下穿1号线隧道引起地层损失，造成1号线隧道产生不均匀沉降，给地铁1号线隧道结构安全带来隐患。

针对沉降量较大且沉降趋势尚未稳定的不均匀沉降段采用在隧道下卧土层注浆来加固土体并使被加固土体适量隆起以调整地铁隧道线形。由于隧道内施工时间有限和空间受限，同时为避免注浆时过量扰动土体并达到土体加固均匀和隆起量可控的效果，在遵循“多点、少量、多次、均匀”的注浆原则下，对地铁1号线不均匀沉降段采用双液微扰动加固注浆工法进行治理。为以后类似工程提供借鉴和参考。

2. 工程概况：

上海轨道交通11号线南段在1号线徐家汇-上海体育馆区段内下穿轨道交通1号线，两者平面斜交30度，最小净距为7.48m。1号线下卧土层为④、⑤层土，夹有粉砂层，粉砂层约1m厚，并含有微承压水头。

穿越完成后的5个月内，由于11号线土体扰动引起的土体损失导致1号线产生不均匀沉降，沉降段纵向长度约100m，上行线最大沉降量达-11.79mm（电水平），而且还具有继续下沉的趋势。

图1注浆前沉降曲线

为避免1号线进一步的沉降造成更大的差异沉降而影响地铁结构的安全，经研究决定对1号线下受扰动土层进行注浆加固，并通过注浆使沉降段上抬，达到对差异沉降段进行土体加固和线形调整的双重目的。

3. 注浆方案

3.1注浆范围、位置及深度

（1）通过讨论分析，先对沉降量大于6mm的区段进行注浆加固，初期定为上行43环。

（2）为保证管片受力均匀，毎环管片设2个注浆孔，分别对称位于道床两侧的水沟内，同时为避免开设注浆孔时破坏管片的受力主筋，注浆点设置的平面位置，在环向上距拱底块纵缝的距离为547mm，在纵向上为毎环管片的中间偏封顶块大头20mm的位置。

(3)总最大注浆深度初步确定为从1号线拱底块外底面开始垂直向下5m的范围。

3.2注浆顺序

注浆顺序，在环向上为单环对称注浆，在纵向上采取跳一注一的方式进行注浆，单孔在垂直向上采用由上至下分次搭接的注浆顺序。

3.3注浆参数

水灰比采用0.7，水泥浆与水玻璃比例为3：1。每次注浆高度为17.5cm，注浆量为80升，注浆时间为4分钟，每分钟向上拔一次管，单次拔管高度为4.4cm。

3.4注浆控制

注浆时采取人工实时监测和电子水平尺数据采集来分析注浆的抬升效果和回落情况。注浆参数通过注浆量和单次抬升量双控确定，，如果注浆过程中抬升量超过1mm或注浆压力异常，则马上停止注浆。

图2注浆加固示意图

4. 施工效果

经过7个月的连续注浆，注浆700孔次左右，注浆总量50余方，最大沉降量由-11.79mm抬升到-0.35mm，隧道线型得到明显改善，在注浆停止后的3个月内隧道基本稳定，未发生明显的沉降。

图3注浆前、后沉降曲线

5.结语

（1）通过此次实践，注浆工艺和施工参数得到了进一步的确定，施工水平得到了提高，水泥浆与水玻璃比为3：1可以满足现场的施工要求和加固的需要。

（2）由于穿越影响区段仍在整体下沉，对注浆效果有所影响。同时造成需要注浆的范围比最初确定的范围有所加大。总的注浆抬升效果比较明显。

（3）对于下卧层含有粉砂层和微承压水的土层，本注浆工法能够满足其加固的需要。

（4）由于土层内有微承压水头，须在开孔安装好防喷后立即进行注浆，并在注浆完成后选择密闭性好的球阀，避免漏水、涌砂现象的发生。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。