陳建山

（中交第一公路工程局廈門工程有限公司,福建廈門 361021）

1 工程概況

廣東省莞惠城際軌道交通項目GZH-5標(biāo)松山湖隧道位于松山湖大道（雙向8車道，設(shè)計時速80 km/h）正下方，隧道于DK31+820外側(cè)穿石大立交橋。石大立交橋上部結(jié)構(gòu)采用等高度預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁、箱梁高1.25 m，箱梁為單箱三室，底板寬13.0 m。全橋采用柱徑1.5 m圓柱墩，橋臺采用重型橋臺，橋臺和橋墩下設(shè)承臺和樁基，樁基樁徑均為1.2 m，樁基均按嵌巖樁設(shè)計。隧道左右線正洞在橋2～3號樁與3～4號樁之間穿過，橋樁基與隧道洞身的最小凈距離為3.39 m。隧道與橋樁的關(guān)系見圖1。

2 工程地質(zhì)與水文

2.1 地層巖性

該場地普遍分布的全風(fēng)化混合片麻巖，巖芯呈土狀，承載力較低，抗剪強度較低，壓縮性中等，透水性差，浸水易軟化、潰散。

2.2 地下水

沿線地下水主要為第四系地層中的孔隙水，在基巖中賦存有裂隙水。第四系孔隙水主要賦存于第四系殘積地層中，埋深1.00～7.00 m，其補給方式主要由大氣降水補給，排泄以大氣蒸發(fā)為主?；鶐r裂隙水主要賦存于基巖的裂隙中，水量不大，一般略具承壓性，埋深變化較大。

3 沉降原因分析

（1）隧道埋深約20 m，隧道所處的圍巖自上而下分別為素填土、粉質(zhì)粘土、全風(fēng)化片麻巖、強風(fēng)化片麻巖。該段地質(zhì)較差，圍巖遇水即易軟化，自穩(wěn)性較差。

（2）隧道洞內(nèi)采用CD開挖工法，開挖斷面積大（80 m2），施工開挖步驟多，施工工序較復(fù)雜，擾動大。

（3）隧道開挖施工過程中隨著圍巖失水導(dǎo)致應(yīng)力釋放，必將在隧道開挖輪廓外形成較大的塑性變形區(qū)，從而引起沉降。

4 關(guān)鍵施工技術(shù)措施

4.1 洞內(nèi)預(yù)注漿

隧道洞內(nèi)掌子面采取全斷面封閉預(yù)注漿方式加固，注漿范圍為開挖輪廓外4 m以內(nèi)，注漿沿隧道掘進(jìn)方向17 m一循環(huán)段。一個注漿段完成后留3 m不開挖作為下一循環(huán)的止水巖盤。

4.1.1 注漿加固目的

（1）在隧道開挖輪廓至開挖輪廓外4 m范圍以及注漿循環(huán)末端的止水巖盤，主要針對此部分進(jìn)行加強注漿，旨在形成一個封閉的止水帷幕殼體，對隧道開挖輪廓外地層起到止水加固的目的。

（2）在隧道開挖輪廓內(nèi)掌子面范圍（不包括止水巖盤段），旨在穩(wěn)固該范圍內(nèi)掌子面開挖的穩(wěn)定。

圖2為全斷面注漿示意圖。

4.1.2 注漿施工技術(shù)要點

（1）注漿孔布置

注漿孔布置由工作面向開挖方向呈輻射狀，鉆孔均勻布置成圓形圈，單孔注漿擴(kuò)散半徑1.5 m。注漿鉆孔開孔直徑不小于110 mm，終孔直徑不小于91 mm；孔口管采用φ108 mm，壁厚5 mm熱軋無縫鋼管，管長3 m，孔口管應(yīng)埋設(shè)牢固，并有良好止?jié){措施。

（2）注漿方式

采取分段前進(jìn)式注漿，即自孔口開始，鉆進(jìn)一段，注漿一段，直至孔底最后一段注完為止，每次鉆孔注漿分段長度根據(jù)圍巖情況定為3～5 m。其施工方法示意見圖3。

（3）注漿材料

采用水泥-水玻璃雙漿液，漿液配比情況為：C∶S=1∶（0.6～1.0）（體積比），水灰比 0.8∶1～1∶1（質(zhì)量比），水玻璃模數(shù)2.6～2.8，水玻璃濃度30%～40%。

（4）注漿壓力及注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)

注漿壓力為1.5～2 MPa。單孔注漿壓力逐漸升高至注漿終壓并繼續(xù)注漿10 m in以上，且進(jìn)漿速度為初始進(jìn)漿速度的1/4，檢查孔涌水量小于0.2 L/m in，可結(jié)束該孔注漿；全段注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)，所有注漿孔均符合單孔結(jié)束條件，注漿后隧道涌水量小于1 m3/(d·m)，可結(jié)束本段注漿。

4.2 地表袖閥管注漿

為了進(jìn)一步減少橋樁的沉降，對2號、3號、4號墩的橋樁采取袖閥管注漿加固。采用袖閥管注漿工藝，漿液類型為水泥漿；漿液擴(kuò)散半徑：R=0.8 m；注漿孔間距：1.0 m，梅花型布置；注漿壓力：0.5～0.8 MPa，3次，每次持續(xù)時間 10～20 m in；注漿順序：先基礎(chǔ)兩邊，后中間，隔孔交替注漿；42.5級普通硅酸鹽水泥，水灰比1∶0.75～1∶1；注漿深度：基礎(chǔ)以下2 m，盡量打設(shè)斜孔到基礎(chǔ)投影下方。袖閥管注漿加固措施見圖4、圖5。

5 監(jiān)測數(shù)據(jù)反饋

隧道穿越石大立交橋監(jiān)測數(shù)據(jù)成果詳見表1。監(jiān)測結(jié)果表明，現(xiàn)場采用洞內(nèi)預(yù)注漿和地表袖閥管注漿加固的措施組織施工，隧道及石大立交橋是安全可靠的，滿足設(shè)計要求。

表1 監(jiān)測數(shù)據(jù)結(jié)果表（單位：mm）

6 結(jié)語

通過監(jiān)測數(shù)據(jù)可以看出，現(xiàn)場采用對隧道洞內(nèi)掌子面進(jìn)行預(yù)注漿和對地表采取袖閥管深孔注漿加固立交橋樁基的技術(shù)措施是可行的，不僅有效地控制了洞內(nèi)拱頂沉降和水平收斂，也將樁基沉降控制在了10 mm以內(nèi)，保證了隧道施工和石大立交橋運營安全。隧道如此近距離的側(cè)穿建筑物在國內(nèi)的應(yīng)用還是比較少見的，其關(guān)鍵施工技術(shù)控制措施可供同類工程參考。

[1]王夢恕.中國隧道及地下工程修建技術(shù)[M].北京:人民交通出版社,2011.

[2]鐵道部第二勘察設(shè)計院.鐵路工程設(shè)計技術(shù)手冊[M].北京:中國鐵道出版社,1995.

[3]王夢恕.地下工程淺埋暗挖技術(shù)通論[M].合肥:安徽教育出版社,2004.

[4]中鐵工程設(shè)計咨詢集團(tuán)有限公司.GDK29+530～GDK32+717.965礦山法區(qū)間隧道主體結(jié)構(gòu)設(shè)計圖SD-05-04[R].北京：中鐵工程設(shè)計咨詢集團(tuán)有限公司,2010.

[5]TB 10121-2007,鐵路隧道監(jiān)控量測技術(shù)規(guī)程[S].

[6]中鐵工程設(shè)計咨詢集團(tuán)有限公司.莞惠城際時速160公里/時速200公里礦山法單線區(qū)間隧道參考圖SD-CK-01[R].北京：中鐵工程設(shè)計咨詢集團(tuán)有限公司,2010.