摘  要：介绍了地铁暗挖隧道穿越污水泵站前进式分段注浆加固地层措施，并对正常施工情况下的小导管注浆和前进式分段注浆进行了对比和详细阐述。

关键词：暗挖隧道；前进式；分段注浆

 

      北京地铁14 号线预留工程西区间位于新建北京地铁4 号线北京南站西南侧和马家堡西路之间，其区间隧道左、右线均从运行中的东庄污水泵站下方穿越。该泵站长89.996 m，宽 66 m，钢筋混凝土框架结构，地下为钢筋混凝土基础，隧道拱顶距污水泵站地下结构底板最小距离为9.7 m。 区间隧道采用暗挖法施工。

      工程所处地区地层自上而下可分为人工堆积层、第四纪全新世冲洪积层和第四纪晚更新世冲洪积层三大类，区间隧道主要穿越地质层为卵石、中粗砂和粉细砂。

      根据水文地质勘测报告，该段地下水由上至下分为：

      1）上层滞水。 水文地质勘测时未遇到上层滞水，但由于该场区为大面积的绿地及居民区，长期的绿化浇灌及管道渗漏很可能使局部有积水；局部存在上层滞水，但暗挖隧道施工过程中涉及较少。

      2）层间潜水。 水位标高为 17.98～19.78 m，含水层主要为卵石层，透水性较强，施工过程中主要受该层水的影响。

      3）承压水。 水位标高为 11.31～12.08 m，不影响暗挖隧道的施工。

 

      区间隧道 采 用 台 阶 法 施 工 ，开 挖 断 面 尺 寸 为6 350 mm×5 940 mm（高×宽），详见图 1。

      具体施工步骤如下：

      1） 先沿隧道拱部打设超前小导管 ， 并注浆加固拱顶。

      2）人工用镐先开挖上台阶 ，保留核心土 ，开挖完成后及时架设钢格栅和临时横撑，用纵向连接筋连接，并打设锁脚锚管和挂网片，最后喷射混凝土；下台阶紧跟，及时完成初支封闭成环。

      3）通过监控量测拱顶下沉 、结构收敛 、底部隆起等数据并分析，确定结构稳定后拆除临时横撑。

      4）施作二衬底板防水保护层和防水层，随后进行二衬底板混凝土结构的施作^[1]。

      5）二衬底板结构施工完成后，及时施作侧墙及拱顶防水，并用台车施作侧墙和拱顶的二衬结构，完成二衬封闭成环。

      隧道上半断面采用前进式分段注浆加固措施，对隧道正上方的现况污水泵站建（构）筑物进行加固。

      钻孔布置详见图1。

      钻孔前测量人员放好孔位，再进行钻孔；在钻孔过程中先外圈钻孔注浆，后内圈钻孔注浆；钻孔注浆应间隔进行。

      钻孔时上、下台阶拉开 2m 距离，每循环进尺 12m，搭接2 m。钻机每钻进 3～4 m 注浆 1 次，单孔注浆终压达到0.5 MPa，持续 10 min，吸浆量很少或者不吸浆时，可结束该孔注浆，待浆液达到初凝时（初凝时间见后文），钻机向前继续钻孔，依次循环直到完成 1 个钻孔。 注浆工作面封堵时，初始注浆段采用喷混凝土止浆墙，后序注浆段均预留 4 m 已注浆段作为止浆岩盘，见图2。

      考虑到区间隧道开挖时对地表建筑物（泵房）下沉控制，注浆材料采用TGRM 水泥基特种灌浆料 （该浆液耐久且微膨胀），其性能见表1。

      在施工过程中，通过对地表及泵站内建筑物的变形监测，随时了解施工对地表结构及周围建筑物的影响程度及影响范围，便于及早发现问题、解决问题，将变形控制在建筑物安全警界值内，保证周围建筑物的安全。 暗挖隧道地表沉降预警值为 20 mm，控制值为30 mm^[3]。量测区间隧道左、右线地表沉降情况见图 3（左线采用前进式分段注浆施工方法）。

      由图3 可知 ： 隧道右线 DB （150）J、DB （160）J 和DB （170）J 等 3 个测点，1-9 月份沉降量曲线波动较大，说明3 个测点沉降速率及累计沉降量较大 ，浮动的沉降值为2～-15 mm，沉降量最大值快达到预警值；隧道左线DB（130）D、DB（140）D、DB（150）D、DB（158）D 和 DB（170）D 等 5 个测点，1-9 月份沉降量曲线波动较小，证明 5 个测点沉降速率及累计沉降量较小，浮动的沉降值为2～-8 mm，证明采取深孔注浆措施有利于更好地控制地表沉降及泵站内建筑物的变形，可以确保地面上建（构）筑物的安全。

      在隧道拱顶处布置沉降点，以便了解和掌握隧道初期支护结构拱顶变形状况，保证施工安全进行。 暗挖隧道拱顶下沉预警值为20 mm，控制值为 25 mm。 区间隧道左、右线拱顶下沉情况详见图 4（左线采用前进式分段注浆施工方法）。

      由图4 可知：隧道右线 K0+131、K0+138、K0+145、K0+154、K0+163 和 K0+169 等 6 个测点 ，3-5 月中旬沉降量曲线波动较大，说明 6 个测点沉降速率及沉降量波动较大，浮动的沉降值为 6～-9 mm；隧道左线 K0+130、K0+137、K0+150 和 K0+159 等 4 个测点 ， 3-5 月中旬沉降量曲线波动较小，说明 4 个测点沉降速率及沉降量波动较小，浮动的沉降值为 1～-7 mm。

      综合以上分析，说明采取前进式分段注浆措施有利于更好地控制暗挖隧道拱顶沉降，确保施工过程人员的安全和设备不被损害。