浅析注浆技术在城市地铁施工中的应用王磊

浅析注浆技术在城市地铁施工中的应用王磊

王磊

随着我国经济社会不断发展和城市化进程不断加快，城市现代便捷交通基础设施建设与日俱增，地下空间开发规模越来越大。城市地铁工程作为一种大运量、长距离、快节奏便捷的交通运输方式近些年被越来越多的城市采用和实施。随着地铁建设迅猛发展，很多情况下不得不在复杂地质条件下开展修建任务。地铁工程由于其施工结构类型多、穿越地质条件复杂，往往多穿行于城市繁华区域地下，施工周边环境复杂多变，地面沉降及稳定性要求高等特点，为满足地铁施工多方面技术要求，注浆技术获得了广泛应用。

当地铁建造所处地层稳定性及周边建筑物结构变形控制不能满足施工及安全要求时，就必须采取必要辅助措施对其进行加固或补强处理。注浆技术作为地下软弱地层及地下水处理的一项有效举措，已经成为地铁施工技术研究和实践应用的重要组成部分。

1注浆技术在城市地铁施工中几种典型应用

1.1为封水堵漏进行的注浆

注浆堵水就是通过注浆管把浆液均匀地注入构造物周围地层中，浆液以填充、渗透和挤密等方式，赶走土颗粒间或岩石裂隙中的水分和空气后占据其位置，经人工控制一定时间后，浆液将原来松散的土粒或裂隙胶结成一个整体，在构造物周围形成一个强度大、裂隙闭合、非通透性良好的结实体，从而实现堵水目的，地铁施工领域多将此注浆堵水技术应用于区间隧道壁后注浆、基坑围护结构堵漏注浆、强透水地层加固堵水等方面。

1.2为提高锚杆抗拔力进行的注浆

为增大锚杆锚固强度，工程上常采用的方法有爆破扩桩、械扩桩和改进注浆等工艺，通过扩大锚固体直径或土体强度的方式来实现。注浆增大锚杆锚固段直径及周边土体强度的方法，因其设备投入少、工艺简单的特点，在地铁施工基坑支护领域获得了较为广泛的应用。

1.3为通过流沙层进行的注浆

地铁施工中，为安全通过流沙层等不良地质地段，必须进行超前预注浆等技术措施，固结细粉砂带，预防涌砂现象。如广州地铁二号线江南西站南北斜隧道是车站主体结构重要组成部分，通过它将站厅地下一层与主隧道站台层联系在一起。该隧道平直段埋深仅4m，处于广州市主干道江南大道下，车辆动载大，使隧道本身稳定性降低。隧道断面上半断面中部为一条宽13m的细粉砂带，含水丰富。开挖后，会使细粉砂带产生涌砂现象，造成隧道拱顶失稳，发生坍塌。为提高隧道开挖时围岩的自稳能力，防止拱顶坍塌，确保施工安全，技术人员对流沙层进行了超前小导注浆。隧道开挖后观察，细粉砂带结石情况良好，保证了上部土体的稳定；拱顶杂填土结石情况良好，对车辆动载承受能力显著增强，杜绝了坍塌的发生。

1.4为改良地层力学性质进行的注浆

为避免周边建筑物及软弱地层沉降，达到改变自然地层某一理力学性能的目的，有时必须采用注浆手段对土体进行补强加固。如北京地铁西单车站施工中为改变粉细砂岩地层力学性质采了注浆固结。西单地铁车站为三拱两柱双层结构，覆盖层厚仅6m，为国内第一个在繁华商业区施工的超浅埋暗挖车站。车站结位于稳定性差的粉细砂岩地层中，为保护地面建筑物，不因地表沉降而产生破坏，地表沉降不得超过30mm。为达上述要求采用了双侧壁法施工工艺，辅以大管棚与小导管超前注浆相结合技术，使地层固结度达到0.5-0.7MPa，从而确保了软弱地层条件下的施工安全。

1.5为保护管线进行的注浆

地铁区间隧道开挖和车站基坑开挖都会不可避免地引起开挖区域一定范围土体产生沉降和位移。由于地铁通过区域内往往会有大量既有管线，过大地层变形会引起管线破坏，需对地层注浆加固进行管线保护。运用精确监测，多次跟踪注浆补充土体流失，增强土体强度，局部抬升土体和管线，从而有效地控制土体沉降坡度差，达到保护管线目的。

1.6地铁施工其他领域进行的注浆

除上述地铁施工领域注浆技术外，在地铁隧道盾构机始发、收端头土体径向注浆加固、临边建筑物地基稳定注浆、软弱地层及不良地质条件基坑底注浆加固等方面，注浆技术也得到了广应用。其原理及理论基础基本与前述注浆原理一致或类似，不再赘述。

2注浆技术在城市地铁施工中应用的几点注意事项

在城市地铁工程实践中,运用注浆技术时必须坚持经济、高效及实用和适用原则,并应结合工程具体实际,合理选用注浆技术类型和材料,进而确保其运用效果和经济合理。此外，由于地铁工程中不同工艺与技术标准的差异,注浆技术运用形式也稍有差别,在具体工程实践中应由专业技术人员进行具体分析和选择。

2.1注浆技术类型的选用

与传统砼结构或地基处理技术相比,注浆技术因其具有操作单、便捷等特点,特别适用于施工环境较复杂的建筑工程，因此被广泛采用到地铁施工领域。对于在地铁施工中选用注浆补强术时,必须要尽量的保证原有砼结构不再受到破坏,并且应最大限度的确保其稳定性和牢固性。另外,在注浆技术实际的运用中,还需尽量做到施工影响范围达到最小化,而加固的影响范围则应达到最大化。

2.2注浆材料的选择

地铁施工在运用注浆技术时,合理选择注浆材料极为重要,不但要具备优良的渗透性和亲润性,并且要保证注浆材料可以顺利注入到结构表面微小缝隙中。此外,在运用注浆技术做防水处理时,一定要保证注浆材料粘结性、扩散性和亲水性,并且要提高注浆材料老化、综合力学性能耐及强度高等基本性能要求。

2.3注浆工艺的选择

地铁施工实践中，应根据不同情况及条件，具体问题具体分析，采用经济合理、安全有效的注浆工艺，目前常规注浆工艺包括：锚杆注浆、袖阀管注浆、管棚注浆、径向注浆、加固注浆、壁后压浆、旋喷注浆、双液注浆、快速止水堵漏注浆等，在具体工程实践中技术人员应根据不同情况合理选择。

3结束语

综上，随着经济社会不断发展，城市基础设施建设获得不断升，运用注浆技术很大程度上可以有效改善地层、桩基承载能力，改善强透水、渗漏结构封水堵漏隔水效果，降低地层沉降、涌砂水等现象发生，从而确保施工和构筑物安全。因此，工程技术人员应不断加强对注浆技术深层次研究和应用拓展，在实践中不断总结经验和强化技术积累，为类似工程提供借鉴和参考，更好为促进我国建筑事业发展和技术创新夯实基础。

参考文献：

[1]皇甫立明.注浆技术在土建工程施工中的发展探究[J].科技传播，2013，28（10）：192-193.

[2]王树华.注浆技术在土建工程施工中的应用[J].门窗，2012，20（19）：107-10.