深孔注浆在地铁邻近建筑物控制沉降的应用

王智，梁春，李晓萌，魏小月

(北京市勘察设计研究院有限公司，北京 100038)

1 引 言

随着地铁运营里程的不断增加，地铁施工过程中邻近建筑物风险越来越多，地铁施工期间会对周边建筑物产生扰动，继而可能出现建筑物开裂垮塌等风险。如何在地铁施工期间控制周边建筑物的变形变得尤为重要。本文系统地阐述了通过深孔注浆加固，能够有效地减小对周边建筑物的变形影响，保证建筑物的安全。

2 工程案例

2.1 工程概况

北京某地铁车站为地下两层(局部三层)全暗挖岛式车站，采用PBA工法施工，从南到北车站结构型式分别为三层三跨拱形断面、两层四跨拱形断面(边跨为1号风道范围)、两层三跨拱形断面。

车站小导洞开挖边线与侧穿万芳园一区幼儿园(3层楼)基础水平距离 3.0 m，筏板基础。

车站小导洞开挖边线与侧穿万芳园一区5号楼(11层楼)基础水平距离 3.51 m，筏板基础。

由于车站小导洞开挖边线与万芳园一区幼儿园及万芳园一区5号楼水平距离较近，小导洞开挖期间可能会对周边建筑物变形产生影响。因此，设计针对邻近建筑物一侧采取深孔注浆加固措施控制沉降变形发展。

2.2 深孔注浆技术

主体结构临近万芳园一区幼儿园、曲线加宽段临近万芳园一区5号楼一侧，小导洞拱顶180°，临建筑物一侧仰拱到拱顶，注浆加固范围为既有结构前后 10 m。

根据地层情况，圆砾、卵石层注浆材料采用1∶1水泥水玻璃双液浆，采用二重管钻机钻进成孔，注浆孔位采用环形布置，根据横通道深孔注浆实际情况，砂卵石地层扩散半径暂取 0.75 m(第一段注浆时施做试验孔，根据试验孔浆液扩散情况对布孔进行调整)，每一循环注浆长度 12 m，搭接长度(预留止浆墙) 2.0 m，止浆墙采用C20挂网喷射混凝土，厚度为 0.3 m，墙内配双层钢筋网Ф6@150×150，搭接长度 150 mm。注浆压力 0.5 MPa，单孔每延米注浆量0.48 m3。深孔注浆孔位布置纵断面图如图1所示。主体结构与万芳园一区幼儿园、5号楼剖面关系图如图2、图3所示。所有注浆孔均符合单孔注浆标准、注浆孔无漏注后结束注浆。

图1 深孔注浆孔位布置纵断面图

图2 主体结构与万芳园一区幼儿园剖面关系图

图3 主体结构与万芳园一区5号楼剖面关系图

3 监控量测

3.1 监测布点

本文选取地铁暗挖车站沿线上覆地表两排横向监测断面(地表11排监测断面及地表13排监测断面)作为分析。现场监测布点图如图4所示。

图4 监测布点图

3.2 监测数据分析

本文选取地铁暗挖车站沿线上覆地表两排横向监测断面(地表11排监测断面及地表13排监测断面)作为分析。现场监测布点图如图4所示。

目前该暗挖车站小导洞开挖施工完成，初支二衬扣拱完成，正在进行站厅层施工，车站整体沉降变形渐趋稳定。地表11排及地表13排监测断面进行沉降槽曲线如图5、图6所示，地表11排及地表13排监测断面累计沉降量汇总如表1、表2所示。

从图5、图6可以看出，邻近建筑物一侧边导洞采取深孔注浆措施后，距西侧边导洞边线约 4 m处的监测点沉降量分别为-7.30 mm、-3.00 mm；而距东侧边导洞东侧约 3 m处的监测点沉降量分别为 -56.90 mm、-47.58 mm，而距东侧边导洞东侧约 7.6 m处的监测点沉降量分别为 -41.57 mm、 -32.67 mm。

地表11排监测断面累计沉降量汇总表 表1

地表13排监测断面累计沉降量汇总表 表2

图5 地表11排监测断面沉降槽曲线图

图6 地表13排监测断面沉降槽曲线图

假设邻近建筑物一侧边导洞未采取深孔注浆措施，根据沉降槽曲线图，拟合出邻近建筑物一侧边导洞未采取深孔注浆措施的沉降槽曲线图。如图7、图8所示。沉降量对比表如表3所示。

图7 拟合后地表11排监测断面沉降槽曲线图

图8 拟合后地表13排监测断面沉降槽曲线图

累计沉降量对比表 表3

从图7、图8及表3可以看出，FBC-05-06、FBC-06-02监测点累计沉降量差值分别为 -30.14 mm、-26.08 mm，基本可以得出通过采取深孔注浆能够有效地控制建筑物的沉降变形。

4 总 结

地铁车站旁穿建筑物期间，在邻近建筑物侧洞内采用深孔注浆措施，能够有效地减小建筑物的沉降变形。在后续类似地铁车站、区间邻近建筑物施工过程中，可以采取洞内深孔注浆措施控制周边建筑物的变形。