摘要：南京地鐵花神廟站~南京南站站區(qū)間隧道穿越軟~流塑地質(zhì)段。針對(duì)土層特點(diǎn)，施工過程中采用了地面高壓旋噴樁加固、洞內(nèi)打設(shè)超前小導(dǎo)管注漿加固等技術(shù)。施工方法具有簡單、快捷，不影響洞內(nèi)正常施工，優(yōu)化工期、節(jié)約成本等優(yōu)點(diǎn)，加以推廣應(yīng)用。

　　關(guān)鍵詞：地鐵隧道  高壓旋噴樁

　　Abstract: take the temple of nanjing subway station to station tunnel between nanjing south through soft ~ flow model geological section. According to the soil characteristics, construction process using ground high pressure jet grouting pile reinforcement, playing a small hole grouting reinforcement, advance catheter technique. Construction method is simple, quick, do not affect a hole to normal construction, optimize the time limit, the cost savings and other advantages, the application.

　　Key words: the subway tunnel high pressure jet grouting pile

　　1.工程概況

　　南京地鐵花神廟站~南京南站站區(qū)間未為IV~VI級(jí)圍巖，其中包含軟~流塑地段884.578延米，該段土層具有高壓縮性、高靈敏性、強(qiáng)度低的特點(diǎn)，易產(chǎn)生蠕動(dòng)現(xiàn)象，開挖后自穩(wěn)能力極差，易坍塌，地面沉降難以控制。故在地表允許高壓旋噴樁施工的地段采用了高壓旋噴樁的施工工藝，有效地?cái)U(kuò)大了地鐵施工的工作面，進(jìn)而大大的提高了施工進(jìn)度。

　　2.工程地質(zhì)、水文概況

　　該區(qū)間隧道所穿越的軟~流塑段地質(zhì)情況分層情況如下：①-1素填土（松散）、②-2b-2粉質(zhì)黏土（可塑~軟塑）、②-2b4淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土（軟塑）、②-3b3-4粉質(zhì)黏土（軟~流塑）、③-4e含礫粉質(zhì)黏土（可硬塑）、強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖（砂土狀）、中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖（完整塊狀）。

　　隨著隧道線路的變化隧道開挖斷面正處于②-3b3-4粉質(zhì)黏土（軟~流塑）、③-4e含礫粉質(zhì)黏土（可硬塑）、強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖（砂土狀）三層交匯處， ②-3b3-4粉質(zhì)黏土（軟~流塑）、③-4e含礫粉質(zhì)黏土（可硬塑）占整個(gè)隧道開挖斷面的2/3以上（上部），其余均是強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖（砂土狀）。

　　3.施工工藝

　　地鐵隧道礦山法施工中，穿越軟流塑地段比較成熟的技術(shù)主要是大管棚技術(shù)，但是該施工工藝需要在隧道內(nèi)施工，需施做擴(kuò)大斷面做為管棚施工的工作室，由于地質(zhì)限制，且隧道開挖斷面需要擴(kuò)大，施工過程中存在著一定的風(fēng)險(xiǎn)。且每一循環(huán)施工時(shí)間較長，影響正常開挖。由于管棚注漿壓力有限，管棚長度較大，所以注漿過程中漿液的填注范圍難以控制，極易導(dǎo)致注漿效果達(dá)不到理想的狀態(tài)。而高壓旋噴樁，憑借其壓力大，噴嘴可以直達(dá)預(yù)加固改良部位的優(yōu)點(diǎn)，可以有效的達(dá)到設(shè)計(jì)之效果，所以在該工程中得到了良好的應(yīng)用。

　　3.1高壓旋噴樁

　　根據(jù)軟~流塑土的力學(xué)特性該工程中采用二重管高壓旋噴樁施工。該方法在日本被稱為JSG工法，當(dāng)二重注漿管鉆進(jìn)到土層預(yù)定深度后，通過管體側(cè)面的兩個(gè)同軸雙重噴嘴，同時(shí)高壓漿液和空氣兩種介質(zhì)的噴射流沖擊破壞土體。即以高壓泥漿泵等高壓放生裝置噴射出20Mpa左右壓力的漿液，從內(nèi)噴嘴中噴出，并用0.7Mpa左右的壓力把壓縮空氣從外噴嘴噴出。在高壓漿液流和他外圈環(huán)繞氣流的共同作用下，破壞土體的能力明顯大于沒有氣流的單重管高壓注漿法(日本成為CCP工法)，噴嘴一面噴射一面旋轉(zhuǎn)和提升，最后在土中行成圓柱裝固結(jié)體[1] 。采用此方法可以擠壓軟~流塑土體，置換出土體中的部分含水、淤泥，且水泥可以填充到土體中，從而起到加固土體的良好效果。該施工過程是在隧道開挖前進(jìn)行，避免了開挖過程中對(duì)土體擾動(dòng)，施工實(shí)踐證明，采用高壓旋噴樁施工對(duì)改良土體起到良好效果，開挖過程中地表基本無變形，且擴(kuò)大了施工工作面，有效地加快了施工進(jìn)度。

　　3.1.1工藝流程

　　高壓旋噴樁施工主要工藝流程包括場(chǎng)地整平、樁機(jī)就位，漿液配制、旋轉(zhuǎn)噴漿施工等工藝流程.

　　3.1.2二重管高壓旋噴樁具體參數(shù)

　　高壓旋噴樁采用二重管施工。樁中心距為800mm，在進(jìn)入軟~流塑以下1m，隧道拱頂4m以上部位進(jìn)行高壓旋噴加固，樁徑不小于800mm。使用42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥，每延米水泥用量為305~350kg，水灰比為1:0.8~1:1，噴漿壓力為15~20MPa，兩個(gè)直徑為1.8mm的噴嘴，噴漿量為90~140L/min，氣壓為0.7MPa，風(fēng)量為10m3/min，鉆桿提升速度為0.15m/min，鉆桿轉(zhuǎn)動(dòng)速度10r/min。另摻水泥用量0.3%的木質(zhì)素磺酸鈣或三乙醇氨。

　　3.1.3施工方法

　　先進(jìn)行場(chǎng)地平整，清除樁位處地上、地下的一切障礙物，場(chǎng)地低洼處用粘性土料回填夯實(shí)，并做好排漿溝。測(cè)量定位；

　　首先采用全站儀根據(jù)高壓旋噴樁的里程樁號(hào)放出試驗(yàn)區(qū)域的控制樁，然后使用鋼卷尺和麻線根據(jù)樁距傳遞放出旋噴樁的樁位位置，用小竹簽做好標(biāo)記，并撒白灰標(biāo)識(shí)，確保樁機(jī)準(zhǔn)確就位。

　　射水成孔

　　該方法插管與鉆孔兩道工序合二為一，即鉆孔完成時(shí)插管作業(yè)同時(shí)完成。在插管過程中，為防止泥砂堵塞噴嘴，高壓噴嘴邊射水、邊插管，水壓力一般不超過1MPa，至設(shè)計(jì)標(biāo)高后停止鉆進(jìn)。

　　漿液配置

　　高壓旋噴樁的漿液，采用42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥，水泥漿液配制嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求控制為水灰比。攪拌灰漿時(shí)，先加水，然后加水泥，每次灰漿攪拌時(shí)間不得少于2分鐘，水泥漿應(yīng)在使用前一小時(shí)制備，漿液在灰漿拌和機(jī)中要不斷攪拌，直到噴漿前。噴漿時(shí)，水泥漿從灰漿拌和機(jī)倒入集料斗時(shí)，過濾篩，把水泥硬塊剔出。水泥漿通過膠管送到旋轉(zhuǎn)振動(dòng)鉆機(jī)的噴管內(nèi)，最后射出。

　　噴射注漿

　　在插入旋噴管前先檢查高壓設(shè)備和管路系統(tǒng)，設(shè)備的壓力和排量必須滿足設(shè)計(jì)要求。各部位密封圈必須良好，各通道和噴嘴內(nèi)不得有雜物，并做高壓水射水試驗(yàn)，合格后方可噴射漿液。

　　旋噴作業(yè)系統(tǒng)的各項(xiàng)工藝參數(shù)都必須按照預(yù)先設(shè)定的要求加以控制，并隨時(shí)做好關(guān)于旋噴時(shí)間、用漿量，冒漿情況、壓力變化等的記錄。

　　沖洗；噴漿施工完成后，應(yīng)把注漿管等機(jī)具設(shè)備采用清水沖洗干凈，防止凝固堵塞。

　　3.1.4施工注意事項(xiàng)：

　　施工前，要求檢查旋噴管的高壓水與空氣噴射情況，各部位密封圈是否封閉，合格后方可噴射漿液。

　　噴射時(shí)，先應(yīng)達(dá)到預(yù)定的噴射壓力、噴漿量后再逐漸提升注漿管。中間發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)停止提升和旋噴，以防樁體中斷，同時(shí)立即進(jìn)行檢查排除故障。

　　高壓噴射注漿完畢后，應(yīng)迅速拔出噴射管。

　　施工中做好泥漿處理，及時(shí)將泥漿運(yùn)出。

　　相鄰兩樁施工時(shí)間間隔不小于48h，間距不小于4~6m。

　　3.1.5質(zhì)量檢驗(yàn)

　　在旋噴注漿結(jié)束28天后進(jìn)行，檢驗(yàn)樁的數(shù)量不小于已經(jīng)完成樁數(shù)的2%~5%，不合格者進(jìn)行補(bǔ)噴。

　　3.2超前小導(dǎo)管施工

　　高壓旋噴樁注漿對(duì)土體整體的注漿效果較好，但由于地下土體特性不一，存在局部的加固效果不好的現(xiàn)象，為確保隧道內(nèi)開挖過程中的施工安全，采用超前小導(dǎo)管注漿局部加固的措施。

　　結(jié)束語：

　　旋噴樁地面加固技術(shù)本身是一個(gè)比較成熟的工藝，在礦山法地鐵隧道穿越軟~流塑地層得到成功的應(yīng)用。該施工方法簡單、快捷，保證了地面公路、隧道內(nèi)施工的安全，且大大的加快了施工進(jìn)度，有效的保證了地鐵的按期運(yùn)營。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]基礎(chǔ)工程施工手冊(cè)。《基礎(chǔ)工程施工手冊(cè)》編寫組[M].北京.中國計(jì)劃出版社.2002

　　[2]梁炯鋆.錨固與注漿手冊(cè)[M].北京.中國電力出版社.1999

　　[3]朱永全.隧道工程.[M].北京.中國鐵道出版社.2005