導語：有線隧道軟弱地層加固方案研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：項目為建筑面積7.9萬平的地下三層房建基坑，既有運營的地鐵線從基坑西北角斜穿到東南角，施工期間確保地鐵線運營安全整個項目的成敗關(guān)鍵所在?；游鞅苯堑刭|(zhì)條件差，地鐵隧道上部為位于粘土層，底部為砂質(zhì)粘性土，極易受到施工干擾，所以項目施工風險極大。項目采用靜壓鋼板樁及低壓注漿對隧道周進行加固，選用全套管全回轉(zhuǎn)鉆鉆機成樁，確保了地鐵既有線的安全。

關(guān)鍵詞：地鐵既有線保護；靜壓鋼板樁及低壓注漿（軟弱地層）；全套管全回轉(zhuǎn)鉆機樁基施工

隨著城市地鐵及城市間城際軌道交通工程的發(fā)展，軌道交通工程建設(shè)的投入和規(guī)模越來越大，同時由于城市用地的日趨緊張，隨著土地的開發(fā)利用，臨近地鐵結(jié)構(gòu)的深基坑施工將不可避免，然而運營中的地鐵盾構(gòu)上方的改造工程存在難度高、風險大、不可預見因素多等特點。在日本，已將緊鄰地下隧道結(jié)構(gòu)施工界定為“近接施工”，并給予了足夠重視。本文結(jié)合前海交易廣場項目地鐵保護工程，選用國內(nèi)先進全回轉(zhuǎn)全套管施工工藝、采取靜壓鋼板樁及低壓注漿技術(shù)加固措施，有效確保在軟弱地層中進行樁基施工時對既有地鐵線的保護，施工期間地鐵既有線隧道的橫豎向收斂、豎向及水平沉降及變形速率的均在控制值范圍內(nèi)。本文中的施工方案、施工方法以及施工保證措施等在以后的類似工程施工中都可推廣應(yīng)用。

1工程簡述

1.1項目簡介。項目目占地面積為7.9萬m2，為大型房建基坑，項目特點為既有運營的地鐵1號線從基坑西北角斜穿到東南角，將基坑一分為二，如圖1。地鐵與項目基坑通過咬合樁隔離。地鐵保護結(jié)構(gòu)主要包含地鐵隧道結(jié)構(gòu)兩側(cè)咬合樁，抗拔樁位于兩條隧道中間，與隧道凈距約3m；地面標高約+7.5m，基坑底標高-5.65m，基底距區(qū)間隧道結(jié)構(gòu)頂最小距離3.0m，如圖2。根據(jù)國家《城市軌道交通結(jié)構(gòu)安全保護技術(shù)規(guī)范》，樁基施工、基坑開挖對地鐵1號線影響等級為特級。其中基坑西北段地質(zhì)條件差，運營期間，盾構(gòu)隧道內(nèi)存在管片大面積掉塊開裂的現(xiàn)象，對地鐵安全運營造成非常大的影響?，F(xiàn)階段該區(qū)間受損嚴重段已進行補強加固，但施工期風險仍然很高。必須運用可靠先進施工工藝，提出切實可靠的加固措施保護該段地鐵隧道。1.2研究區(qū)域（西北角）地質(zhì)情況。項目地處填海區(qū)，場地原始地貌為濱海灘涂地地貌，經(jīng)堆載預壓法軟基處理形成現(xiàn)在的陸域，現(xiàn)狀場地軟基處理完成5年以上，區(qū)內(nèi)地勢較平坦。西北角場地內(nèi)地層自上而下有：①填土（石）④砂質(zhì)黏性土、⑤1全風化花崗巖、⑤2強風化花崗巖、⑤3中風化花崗巖、⑤4微風化花崗巖。西北角區(qū)域巖層較深，地鐵隧道位于8~14m區(qū)間，上部為粘土層，底部為砂質(zhì)粘性土，極易受到施工干擾。

2地鐵保護方案研究

2.1采用靜壓鋼板樁及低壓注漿對隧道進行加固。2.1.1地鐵加固目的為增加隧道周邊圍巖剛度和穩(wěn)定性，增強隧道抗擾動能力同時傳遞施工荷載到隧道底基巖，減少隧道附加荷載。加固方案采用采用靜壓鋼板樁+隧道周邊土體加固（注漿）。2.1.2施工步序：地面硬化→靜壓鋼板樁施工→注漿→澆筑混凝土板面。加固平面及斷面見圖4、圖5。圖4地鐵加固斷面示意2.1.3小結(jié)：①隧道兩側(cè)拉森Ⅲ型鋼板樁采用靜壓植樁機密排植入，鋼板樁距隧道1.5m。②注漿段采用鋼花管注漿工藝，采用HSC新型（含水細砂型）注漿材料，水灰比取0.6～0.8，每延米材料用量不低于200kg。③每排每個分區(qū)內(nèi)的注漿孔隔孔交替同步注漿。④注漿壓力0.3～0.7MPa，在注入率大于10L/min的情況下，盡可能采用較小的注漿壓力，減小地面冒漿的可能性。⑤每一段注漿結(jié)束后，提升注漿器，對比監(jiān)測數(shù)據(jù)，若監(jiān)測數(shù)據(jù)無明顯變化，則繼續(xù)注下一段，若隧道回調(diào)率達到2mm則停止注漿，待下次繼續(xù)灌注。2.2選用全套管全回轉(zhuǎn)鉆鉆機成樁。2.2.1施工區(qū)域地鐵隧道土質(zhì)極差，樁基施工選用采用全回轉(zhuǎn)鉆機全套管跟進施工工藝，選用工藝理由如下：①施工過程中全孔套管護壁、鉆進和灌注均無孔壁坍塌風險、縮徑的風險，能最大化控制成樁過程中對地鐵隧道周圍土體擾動。②成樁的垂直精度高，防止施工過程中樁傾斜距離地鐵過近造成地鐵變形。③成樁過程中對地鐵隧道基本無擾動。2.2.2施工機具采用QHZ－2000型全回轉(zhuǎn)套管鉆機，全回轉(zhuǎn)全套鉆孔孔灌注樁施工流程如圖6所示。2.2.3小結(jié)：①施工過程中必須保證護筒超前鉆進，確保不出現(xiàn)塌孔。②施工要具有連續(xù)性，防止地下水失水。③施工過程中遇斜巖面時，需在護筒內(nèi)加滿泥漿，防止鉆進巖層時，護筒與巖面無法緊密結(jié)合導致的塌孔漏水等。2.3施工期間地鐵隧道監(jiān)測。2.3.1地鐵隧道監(jiān)測采用自動實時斷面監(jiān)測系統(tǒng)，通過自動監(jiān)測實時隧道收斂數(shù)據(jù)，實現(xiàn)實時自動觀測、記錄、處理、存儲、變形量報表編制和變形趨勢顯示等功能。利用互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)建立信息化聯(lián)絡(luò)平臺，與相關(guān)單位建立聯(lián)動機制，實時共享和交流監(jiān)測數(shù)據(jù)。2.3.2地鐵隧道監(jiān)測分為運營安全控制和結(jié)構(gòu)安全控制，運營安全控制指標為：軌道水平、豎向變形±6、±8、±10mm三級預警，變形速率控制值±2mm/day；結(jié)構(gòu)安全控制指標為：水平、豎向收斂+6、+8、+10mm三級預警，變形速率控制值±2mm/day。2.3.3地鐵加固及樁基施工期間，西北角（左線L137~L171、右線R109~166環(huán)）每1.5M（1環(huán)）布設(shè)一組監(jiān)測斷面，每組監(jiān)測斷面5個監(jiān)測點，共91組監(jiān)測斷面，分別監(jiān)測隧道收斂，軌道水平及豎向變形。本文隨機抽取了L160和R155監(jiān)測點施工期間的開累數(shù)據(jù)列示（圖7、圖8）。

3結(jié)論

既有運營的地鐵線從基坑西北角斜穿到東南角，將一個地下三層房建基坑一分為二，施工期間確保地鐵既有線運營安全是整個項目的成敗關(guān)鍵所在。基坑西北角地質(zhì)條件差，地鐵隧道上部為位于粘土層，底部為砂質(zhì)粘性土，極易受到施工干擾，所以項目施工風險極大。項目采用靜壓鋼板樁及低壓注漿對隧道進行加固，選用全套管全回轉(zhuǎn)鉆機進行樁基施工，通過施工期間對隧道的實時監(jiān)測，得出以下結(jié)論：①通過對地層進行注漿加固，增加隧道周邊圍土體剛度和穩(wěn)定性，增強隧道抗擾動能力，同時傳遞施工荷載到隧道底基巖，減少隧道附加荷載。②靜壓鋼板樁起加固及二次保護作用：確保注漿加固作用最大化的對地鐵隧道進行保護，樁基施工階段隔離隧道，對隧道進行二次保護。③選用全套管全回轉(zhuǎn)鉆機成樁，最大化控制成樁過程中對地鐵隧道周圍土體擾動。施工時在護筒內(nèi)加滿泥漿，保證了灌注期間地下水不流失，成樁過程中對地鐵隧道基本無擾動。④通過信息化施工，用監(jiān)測數(shù)據(jù)指導施工，施工完成后，全部監(jiān)測數(shù)據(jù)均未超過預警值。

參考文獻：

[1]楊贏，紹興文.橋梁樁基施工對鄰近地鐵隧道的影響分析[J].理學院學報，2018，38（8）.

[2]宋志彬.全回轉(zhuǎn)套管鉆機和全套管施工工藝的研究[J].探礦工程（巖土鉆掘工程），2013，40（9）.

[3]譚純.運營地鐵隧道區(qū)間正上方的基坑圍護樁基施工技術(shù)[J].建筑施工，2017，39（6）.

[4]謝小山.樁基施工對近鄰地鐵隧道的影響分析[J].施工技術(shù)，2018.

[5]黃耀東．緊鄰地鐵隧道的鉆孔灌注群樁施工安全性探討[J]．建筑施工，2013，35（11）：980-982．

作者:趙勝冬 單位:中鐵一局集團有限公司