北京地铁矿山法施工区问隧道层问滞水处理方法

刘厚朴

摘要：隧道开挖过程中层间滞水的存在会给施工带来了很大的困难，因此需要做好施工区间隧道层间滞水处理。

关键词：北京地铁；矿山法施Z-；区间隧道层间；滞水处理方法

前言

隧道施工中最困难的问题一直都是地质条件的问题，比如软弱围岩、断层破碎带、溶洞、高地应力、富水砂层等。北京地铁矿山法施工区间隧道层间有滞水存在，需要采取合理的施工处理方法。下面对施工区间隧道层间滞水处理方法进行了分析。

1.工程概况

北京地铁8号线三期木樨园桥北站～木樨园桥南站区间，区间右线总长665.272m，区间左线总长664.024m，结构宽度6.2m，结构高6.51m，采用矿山法施工，设有一处施工竖井。在开挖过程中上台阶掌子面两侧拱脚处有滞水存在，给施工带来了很大的困难。

2.区间滞水情况

木木区间在施工过程中，上台阶拱肩范围内存在较为严重的层间滞水，且存在一层粉细砂层，导致开挖时拱肩位置易坍塌，且出现流砂现象。施工作业时存在较大的安全隐患。根据地质纵断面图显示，该层间滞水和截面水及粉细砂层的存在范围为左K36+272～K36+372，K36+520.902。K36+564.902，右线里程右K36+252～K35+352，右K36+505.9～K36+564.902段，为了保证施工安全，在左右线开挖时必须对层间滞水采取相应措施。

3.层间滞水处理方案

为了保证在开挖过程能够安全施工，对区间左线里程左K36+272-K36+372，K36+520，902～K36+564，902，右线里程右K36+252～K35+352，右K36+505，9。K36+564，902段采取深孔注浆加固土体为主、引排水为辅的施工方案，来确保施工安全。

3.1抽排水

在区间正线、横通道施做排水沟，正线每20米施左两个集水坑，竖井施做集水箱。待施工完毕后，污水泵进行抽排水作业，滞水通过区间正线、横通道排水沟汇集于竖井集水箱，统一抽排至洞外沉淀池，最后排入雨水井。

3.2深孔注浆

深孔注浆是用水泥一水玻璃浆液从注浆孔道均匀地注入土体中，以填充、渗透和挤密等方式，驱走砂层和粘土颗粒间的水分和气体，并填充期位置。通过改性浆液中所含矿物与土体中的水土分别发生水解、水化反应以及团粒作用等，形成悬浮胶体和团粒，硬化后形成强度大、压缩小和抗渗性高、稳定性良好的土体。

在区间正线左K36+272-K36+372、右K36+252～K35+352，段掌子面采取局部深孔注浆，加固范围为开挖面0.5m、其外1m、高1.7m范围加固：孔位按照0.5m间距布置，循环注浆长度为12m。开挖10m。孔位布置及加固范围如图2：左K36+520.902～K36+564.902、右K36+505.9～K36+564.902段掌子面加固范围为开挖轮廓线外1.5m，竖向范围为分界面向下1m，分界面以上全断面注浆，按4排布孔，共布孔33个，每循环注浆长度为12m，开挖10m。

3.3注浆参数

注浆方式采用后退式分段注浆。在区间施工掌子面，钻孔直径φ25，跟管钻机钻进成孔，孔间距为0.5～0.8m，注浆扩散半径0.5m。浆液类型为水泥一水玻璃双液浆。深孔注浆的初压为0.3～0.75MPa，终压为0.8～1.5MPa，在终压状态下当每分钟进浆量小于3L或注浆压力在终压状态逐步升高可停止注浆，在砂卵层终压控制在1Mpa，粉细砂层终压控制在1.3Mpa。注浆材料：注浆水泥为普通硅酸盐水泥，水灰比（w：c）为1：0.8，体积比（c：s）为1：1，稀释水玻璃液为35‘Be，15%的硫酸稀释液。

3.4注浆量控制

注浆量按以下公式计算：L=Vx nXa（1+B）。式中：L=注浆量。单位m3；v=注浆范围土体体积，单位m3；n=地层（粉质粘土和粉细砂层）孔隙率；a=浆液充填系数，0.7～0.9，取0.8；浆液损失率B：10%～30%，取20%；地层注浆加固后单轴无侧限抗压强度不小于0.7Mpa，渗透系数不小于1x10cm/s。

3.5注浆效果

通过对掌子面的抽排及深孔注浆加固，破除掌子面后，注浆效果明显，虽然局部还有渗水现象，但掌子面稳定，无安全风险。

4.总结

在注浆时应遵循“先外圈后内圈，同一圈先上部孔后上部孔、间隔跳孔。逐渐加密，先注无水区，后注有水区”的原则。注浆次序，每次都必须跳开一个孔进行注浆，以防止发生窜浆现象。注浆布孔应尽量密排、多布孔。在含水砂卵层采取“多孔、密排、低压～高压”的方案，这样便能较好的加固砂卵石地层和含水粉细砂层，浆脉扩散效果好，掌子面稳定，但是地面易隆起，需加强监控量测频率。在粉细砂层采取“多孔、密排、高压”的注浆方案，这样有助于浆液在粉细砂层的扩散，能达到地层加固的效果，但注浆过程中地面很容易隆起，需加强监控量测频率。