導(dǎo)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(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：項(xiàng)目為建筑面積7.9萬平的地下三層房建基坑，既有運(yùn)營(yíng)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(yùn)營(yíng)安全整個(gè)項(xiàng)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(xiàng)目施工風(fēng)險(xiǎn)極大。項(xiàng)目采用靜壓鋼板樁及低壓注漿對(duì)隧道周進(jìn)行加固，選用全套管全回轉(zhuǎn)鉆鉆機(jī)成樁，確保了地鐵既有線的安全。

關(guān)鍵詞：地鐵既有線保護(hù)；靜壓鋼板樁及低壓注漿（軟弱地層）；全套管全回轉(zhuǎn)鉆機(jī)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(shí)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(yùn)營(yíng)中的地鐵盾構(gòu)上方的改造工程存在難度高、風(fēng)險(xiǎn)大、不可預(yù)見因素多等特點(diǎn)。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(chǎng)項(xiàng)目地鐵保護(hù)工程，選用國(guó)內(nèi)先進(jìn)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(jìn)行樁基施工時(shí)對(duì)既有地鐵線的保護(hù)，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(jiǎn)述

1.1項(xiàng)目簡(jiǎn)介。項(xiàng)目目占地面積為7.9萬m2，為大型房建基坑，項(xiàng)目特點(diǎn)為既有運(yùn)營(yíng)的地鐵1號(hào)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(xiàng)目基坑通過咬合樁隔離。地鐵保護(hù)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(biāo)高約+7.5m，基坑底標(biāo)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(guó)家《城市軌道交通結(jié)構(gòu)安全保護(hù)技術(shù)規(guī)范》，樁基施工、基坑開挖對(duì)地鐵1號(hào)線影響等級(jí)為特級(jí)。其中基坑西北段地質(zhì)條件差，運(yùn)營(yíng)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(duì)地鐵安全運(yùn)營(yíng)造成非常大的影響?，F(xiàn)階段該區(qū)間受損嚴(yán)重段已進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固，但施工期風(fēng)險(xiǎn)仍然很高。必須運(yùn)用可靠先進(jìn)施工工藝，提出切實(shí)可靠的加固措施保護(hù)該段地鐵隧道。1.2研究區(qū)域（西北角）地質(zhì)情況。項(xiàng)目地處填海區(qū)，場(chǎng)地原始地貌為濱海灘涂地地貌，經(jīng)堆載預(yù)壓法軟基處理形成現(xiàn)在的陸域，現(xiàn)狀場(chǎng)地軟基處理完成5年以上，區(qū)內(nèi)地勢(shì)較平坦。西北角場(chǎng)地內(nèi)地層自上而下有：①填土（石）④砂質(zhì)黏性土、⑤1全風(fēng)化花崗巖、⑤2強(qiáng)風(fēng)化花崗巖、⑤3中風(fēng)化花崗巖、⑤4微風(fēng)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(hù)方案研究

2.1采用靜壓鋼板樁及低壓注漿對(duì)隧道進(jìn)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(qiáng)隧道抗擾動(dòng)能力同時(shí)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(jī)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(xì)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(gè)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(duì)比監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，若監(jiān)測(cè)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(dá)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(jī)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(jī)全套管跟進(jìn)施工工藝，選用工藝?yán)碛扇缦拢孩偈┕み^程中全孔套管護(hù)壁、鉆進(jìn)和灌注均無孔壁坍塌風(fēng)險(xiǎn)、縮徑的風(fēng)險(xiǎn)，能最大化控制成樁過程中對(duì)地鐵隧道周圍土體擾動(dòng)。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(duì)地鐵隧道基本無擾動(dòng)。2.2.2施工機(jī)具采用QHZ－2000型全回轉(zhuǎn)套管鉆機(jī)，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(hù)筒超前鉆進(jìn)，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(shí)，需在護(hù)筒內(nèi)加滿泥漿，防止鉆進(jìn)巖層時(shí)，護(hù)筒與巖面無法緊密結(jié)合導(dǎo)致的塌孔漏水等。2.3施工期間地鐵隧道監(jiān)測(cè)。2.3.1地鐵隧道監(jiān)測(cè)采用自動(dòng)實(shí)時(shí)斷面監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通過自動(dòng)監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)隧道收斂數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)自動(dòng)觀測(cè)、記錄、處理、存儲(chǔ)、變形量報(bào)表編制和變形趨勢(shì)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(tái)，與相關(guān)單位建立聯(lián)動(dòng)機(jī)制，實(shí)時(shí)共享和交流監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。2.3.2地鐵隧道監(jiān)測(cè)分為運(yùn)營(yíng)安全控制和結(jié)構(gòu)安全控制，運(yùn)營(yíng)安全控制指標(biāo)為：軌道水平、豎向變形±6、±8、±10mm三級(jí)預(yù)警，變形速率控制值±2mm/day；結(jié)構(gòu)安全控制指標(biāo)為：水平、豎向收斂+6、+8、+10mm三級(jí)預(yù)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(cè)斷面，每組監(jiān)測(cè)斷面5個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，共91組監(jiān)測(cè)斷面，分別監(jiān)測(cè)隧道收斂，軌道水平及豎向變形。本文隨機(jī)抽取了L160和R155監(jiān)測(cè)點(diǎn)施工期間的開累數(shù)據(jù)列示（圖7、圖8）。

3結(jié)論

既有運(yùn)營(yíng)的地鐵線從基坑西北角斜穿到東南角，將一個(gè)地下三層房建基坑一分為二，施工期間確保地鐵既有線運(yùn)營(yíng)安全是整個(gè)項(xiàng)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(xiàng)目施工風(fēng)險(xiǎn)極大。項(xiàng)目采用靜壓鋼板樁及低壓注漿對(duì)隧道進(jìn)行加固，選用全套管全回轉(zhuǎn)鉆機(jī)進(jìn)行樁基施工，通過施工期間對(duì)隧道的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，得出以下結(jié)論：①通過對(duì)地層進(jìn)行注漿加固，增加隧道周邊圍土體剛度和穩(wěn)定性，增強(qiáng)隧道抗擾動(dòng)能力，同時(shí)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(hù)作用：確保注漿加固作用最大化的對(duì)地鐵隧道進(jìn)行保護(hù)，樁基施工階段隔離隧道，對(duì)隧道進(jìn)行二次保護(hù)。③選用全套管全回轉(zhuǎn)鉆機(jī)成樁，最大化控制成樁過程中對(duì)地鐵隧道周圍土體擾動(dòng)。施工時(shí)在護(hù)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(duì)地鐵隧道基本無擾動(dòng)。④通過信息化施工，用監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)指導(dǎo)施工，施工完成后，全部監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)均未超過預(yù)警值。

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作者:趙勝冬 單位:中鐵一局集團(tuán)有限公司