地铁隧道注浆试验及其效果检验

刘毅

（中铁西南科学研究院有限公司， 四川 成都 610041）

目前，在城市中所展开的地铁隧道工程，大部分都存有实际埋藏的深度不够、周围岩石的等级较低、承载与稳定方面的能力不强等问题，所以在地铁隧道工程进入到注浆阶段时，最为关键的工作就是加强地表的承载与稳定方面的能力、掌控地下因为变形所出现的失稳现象、掌握地层出现的实际沉降、纠正建筑出现的偏离与增加工程结构的实际强度等。而且还需要对地铁隧道注浆的试验结果展开细致的分析，并选取最为适当的检验模式来对其展开检验，从而确保所得到的相关参数的精准无误，并以此为地铁隧道工程的后期施工带来精准的数据保障。

1 地铁隧道的注浆试验

1.工程概况

在此次地铁隧道工程中隧道上方的覆土厚度大约在7m左右，土层是按照杂填土、粘土、细中砂等顺序来分布。在此次工程中主要需要贯穿粘土土质的地层，特性就在于：最为天然的容重值为 18.7kN/m³，土粒比重、孔隙比率、饱和度、含水量、液限与塑限分别是：2.5、0.771、73.9%、24.1%与18.4，渗透系数为9.92×，粘聚力为24.04kPa，内摩擦角为15°。在整个工程中所采用的加固方式为小导管注浆，而且为了能够保证注浆的准确参数与后期阶段的工程施工，于是就在隧道之中展开注浆试验，并在对注浆试验的最终结果展开检验时，应用的是挖掘样本、开挖观察、动力触探这三种模式【1】。

2.试验方案

在此次试验中因为施工现场的土体性能，最终决定应用劈裂方式展开注浆试验，而且为了可以在后期的检验工作中更加方便，就在隧道的开挖面上选取试验区域，而不是在隧道的顶端。在此次试验中选取的注浆材料一共有四种，分别是：普通水泥、水泥与水玻璃、超细水泥与TGRM水泥。

根据注浆法中的相关规定将扩散的半径r取0.3m，空隙间距r1为1.6r也就是48cm，在按照两排孔来安置排距就是R：，所以在最终所确定的粘土土层的排距与孔距是40cm与50cm。

2 地铁隧道注浆试验的效果检验

在地铁隧道注浆的试验完成之后，就可以对注浆试验的最终效果展开检验，在这个阶段的检验模式可以分为三种分别是：挖掘样本、工程现场的开挖观察、动力的触探【2】。

2.1 挖掘样本

这种检验模式主要指的是根据施工挖掘来采取样本，再对展开注浆试验与没有注浆的土体中含有的所有指标展开检验，就可以得到这次注浆试验的最终结果。在此次检验过程中所得到的所有指标与最终结果如表1所示：

表1 ：注浆试验最终结果的检验效果表

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2.2 开挖观察

这种检验模式顾名思义，就是在注浆试验完成后在工程现场开始按照层次挖掘，并在挖掘的过程中去观察注入浆液的凝固状况，这样就可以非常直接的观察出各不相同的浆液所起到的加固效果。在此次注浆试验的最终结果上来讲在注入浆液后，进入方式、改善激励和砂质土质、结构松散等较为有所不同，在土质为粘土的地层中渗透的系数就会在 10-5cm/S的级别之下，所以注入浆液无法凭借机理渗透到地层之中，而是在较大的压力下才会按照劈裂的方式注入到地层之中，在注入之后就会变成树枝形状的浆脉，并开始在土体中逐渐硬化。而在此次注浆实验中也完全验证了这一现象，因为在开始挖掘土体的表层中，能够非常清晰的观察到劈裂呈现的浆脉，这并不是因为注入浆液进入到地层时在风化层外所凝成的胶结体，而单纯就是浆脉主要是以斜入或者是水平的形式进入到土体之中。

2.3 动力触探

这种检验模式是最常被应用的一种，因为实际操作非常简单、设施较为方便、且工作效率较高，动力触探主要指的就是充分的利用落锤下落的力量，将探头打到检验的土体上，再按照打入的实际深度与锤击的实际数量来检验土层的物理学性能，通常可以分为三种类型分别是轻、重、超重，在结合注浆试验的实际状况与施工现场的实际状况后，决定在此次检验中选取轻型来展开检验工作。落锤的实际质量是十千克，实际高度是0.5m，但这种类型的设施在标准规定中打入的实际深度是0.3m。在本次检验中一共在施工现场展开了九处检验工作，根据对注浆试验的最终效果详细分后可以得知，在经过注浆试验的土体会有着更高动力的触探数值，这就表明在注浆后土体等到的改善效果较为显著。但所注入的浆液有所不同也会影响到动力的触探数值，例如：原状土的锤击次数是18、水泥与水玻璃是24、普通水泥是26、超细水泥是28、TGRM水泥则是33。

3 结束语

综上所诉，通过针对地铁隧道工程所展开的注浆试验可以得知，浆液的各种不同的流入方式可以直接影响土体的结构、机构与性质的改善机理，但是其实注浆最为重要的机理就是将劈裂方式的挤密作为关键，在改善土体的结构、性质时，就是通过挤密将周围的土体构成较为复杂的结构体，可以有效的加强土体结构的实际强度。而通过对注浆结果的检验可以得知，在所有地层中都可以展开注浆工作，但是最终得到的改善效果并不是非常显著，所以仅是凭借较为单一的技术，已经无法满足地铁隧道工程对于地层强度的实际需求，还需要采取其他可以加强地层强度的有效措施。