双液注浆技术在深圳市地铁七号线西茶区间中的应用

王通

摘 要：广州、深圳等沿海城市修建地铁浅埋暗挖隧道时，经常会遇到第四纪饱和动态含水砂层等不良地层。由于该类地层自稳能力差且易发生围岩变形，施工时又极易发生涌水、涌砂等工程灾害，因此，该类地层的存在给工程施工带来很大困难。目前，对该类地层进行加固、止水的方法较多，但在工程实践中证明其均存在一定局限性。因此，如何找到一种既不受场地、障碍物、地层及加固深度的限制，又适用于饱和动态含水砂层注浆加固止水的工法意义重大。

关键词：双液注浆，暗挖隧道，矿山法，地铁

中图分类号：U231文献标识码： A

前 言

针对深圳市城市轨道交通7号线工程西丽站至茶光站区间隧道顶板处出现渗漏水的情况，为确保隧道开挖及周边建筑物的运作安全，采用水泥-水玻璃双液注浆技术对该部位出现的渗漏进行技术处理。分析了渗漏的原因，介绍了水泥-水玻璃双液注浆工艺及施工技术措施。

1 工程概况及地质情况

深圳市城市轨道交通7号线工程西丽站至茶光站区间位于深圳市南山区。冲洪积平原地貌，地形较平坦。区间所在位置主要道路有沙河西路，道路两侧主要建筑有：西丽街道办、壮丽商厦、西丽幼儿园、留仙宾馆等。

西-茶区间地质从上往下地质情况为：素填土、砾质粘性土、全风化花岗岩、强风化花岗岩、中风化花岗岩、微风化花岗岩。正洞右线主要处于中风化、微风化花岗岩地层。

本场地地下水按赋存条件主要为孔隙水及基岩裂隙水，孔隙水主要赋存在残积砾质黏性土，全风化花岗岩中，基岩裂隙水赋存于强风化及中等风化花岗岩中。地下水总的径流方向为由北向南。地下水的排泄途径主要是蒸发和径流。主要补给为大气降水及地表水渗透。

由于地层的渗透性差异，基岩中的水略具承压性，基岩裂隙发育，孔隙水与裂隙水局部具连通性，岩石富水性和透水性与节理裂隙发育情况关系紧密，节理裂隙发育的不均匀性导致其富水性和透水性也不均匀。在隧道开挖过程中，难免会出现渗漏水情况，因此施工中必须采取有效措施确保安全。

2 渗漏原因分析及采取的措施

2.1 渗漏原因分析

在正洞右线小里程方向拱顶部位存在两处渗水点，经过对渗漏点的查看及分析，认为渗漏的主要原因为：(1) 本工程岩石节理裂隙发育，堪察阶段地质钻孔回填质量不好，造成雨水顺着孔径裂隙流入隧道；(2)由于污水管连接为承插连接方式，水流由承插口处渗出，导致拱顶漏水。

该段设计确认为Ⅲ类围岩，致密坚硬，抗压强度高，自稳性较好，因节理裂隙发育，且涌水量较大，为确保运行期间隧洞安全，防止洞内原水外流造成地质灾害，支护后采用双液注浆方案进行堵漏止水处理。

2.2 采取的措施

通过对现场渗漏情况的原因分析及对渗水量的大小的观察，确定该部位属于微渗，确定采用如下堵漏措施。

（1）在隧道两侧有六个地质钻孔，其中距离漏水点最近的为DK2+709处两个，孔深18.5m-19m，孔径160mm，分别位于隧道两侧。由于距离较近，漏水原因疑为设计阶段地质钻孔回填质量不好，造成雨水顺着孔径流入裂隙形成，所以要对其进行封闭，采取对6个地质钻孔进行注浆处理。

（2）正洞右线小里程方向存在两处漏水点，桩号分别为DK2+710和DK2+722.5，流量大约为2m3/天。且均已在初支完成后，出现渗漏现象。对渗漏点处目前确定为进行漏斗式双液注浆，采用4根ф42钢花管，壁厚3.5mm，单根长度为2米，两两交错布置，浆液采用水泥浆-水玻璃双液浆。

3 双液注浆堵漏止水处理

3.1施工要点

3.1.1注浆原则

针对漏水影响段的渗漏水情况，并结合节理裂隙发育情况，合理选择浆液配比，以确保灌入浆液有效的扩散半径，扩散半径控制在3m以内，混合浆液初凝时间控制在2min以内。注浆孔位布置应遵循“分段，分批，逐步加密”的原则，针对不同的渗漏情况布设中深、浅孔，中深孔排水降压，浅孔注浆；注浆时应遵循“先外后内、先稀后浓”的原则，即施工先从影响区边缘向中心逐段逼近，灌注浆液浓度应由稀逐渐变浓。

3.1.2注浆材料的选择

水泥使用42.5普通硅酸盐水泥。水玻璃浓度35波美度，模数 2. 8 ～ 3. 1。

3.1.3注浆参数的确定

水泥浆的水灰比控制在 0. 8∶1; 水泥浆与水玻璃的体积比控制在 0. 6∶1，在保证浆液可灌性和有效扩散距离前提下，应根据渗漏水情况、节理裂隙发育情况合理选用浆液配比，并同时在实际施工中根据吸浆量和注浆压力适时做以调整。

3.1.4 注浆顺序

( 1) 由外而内进行，先施工远离渗漏点的注浆孔，后施工靠近渗漏点的注浆孔。由外而内的目的在于在外侧先形成止水帷幕层，后在帷幕内再进行注浆，以保证内侧浆液不外溢，从而保证堵漏效果。

( 2) 间隔跳跃施工，即完成一个注浆孔后，远离刚施工完成的孔位，间隔一个孔位施工，以避免相邻孔间串孔跑浆。

3.2 施工注意事项

( 1) 钻机成孔插入注浆管后应及时封堵孔口，以防止冒浆。

( 2) 选定浆液及浆液配合比，初凝时间长短及浆液强度应根据加固目的而定。并应充分考虑地质、土体空隙大小及渗漏情况，在满足所需目的的范围内选定最佳配合比。

( 3) 由于基坑围护结构发生渗漏情况，且坑内土体已经开挖松动，当水泥浆单独注入时，很容易发生流失，为此采用单管双液交替注浆。每一次注浆时，先注入一定量的水泥浆，达到终止注浆条件后，再在同一深度位置注入适量的水玻璃，用水玻璃来促使已注入的水泥浆迅速凝固。

( 4) 注浆过程中应密切注意注浆压力和注浆量，根据土层特性和加固目的选用不同浆液参数，确定注浆压力和注浆量，一般流量为 8 ～ 12 L/min，压力为 0. 1 ～0. 5 MPa。注浆量为被加固体体积的 10%～ 12% 。

( 5) 在注浆过程中应随时观察渗漏处的渗漏情况，如出现冒浆、漏浆等现象，应采取表面封堵、间歇注浆、加浓浆液等技术措施及时进行处理。

4 结语

通过该工程的实际运作，使笔者对水泥-水玻璃双液注浆工艺有了更为深刻的了解。针对各种复杂的地层，根据工程的实际情况需要注入各种类型的注浆材料，就必须采用多种注浆工法，才能达到设计要求及预想的改良效果。虽然以改良土壤的强度和止水性能是地基处理的主要目的，但在实际施工过程中，都会遇到不同的问题而陷入困境。任何的工法都有自身的长处和短处，而双液注浆技术比其它类型地基处理工法有广泛的适用性，可以满足越来越复杂的地基处理工程的要求。其次，双液注浆工艺可以广泛应用于隧道开挖过程中出现的渗漏情况，也可以应用于岩基断裂破碎带的加固，对市政重大建设项目尤其在市区建筑群地下施工，对保护重要建筑管线或地下基坑，开挖附近的重要管线，以及控制不均匀沉降，防止渗漏效果尤为明显。最后，该工艺施工设备仪器体积小，调动灵活，不受施工场地大小的限制，适用于市区狭窄的施工场区和不同深度层次要求的加固，对周围环境影响小，容易控制由此而造成的地下不均匀沉降，且经济实用。

总之，水泥 － 水玻璃双液注浆技术因其价格低廉、可操作性强、良好的堵漏补强效果，正日益得到广泛应用。随着城市建设发展的需要，地铁、电力隧道、热力隧道、山岭隧道、引水及排水工程等建设任务越来越繁重，以及堤坝、桥梁、道路、机场跑道等其它工业与民用建筑的发展，双液注浆技术作为地基处理方法的一种，将得到更广泛的应用。其在本工程中的成功应用充分证明了其良好的堵漏适用性和良好的堵漏效果，为同类型工程的渗漏水处理积累了宝贵的经验。

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