微扰动双液注浆下的地铁隧道沉降治理施工研究

摘要：地铁隧道作为城市公共交通的重要组成部分，其稳定性对保障城市交通系统的安全运行至关重要。隧道沉降会影响地铁隧道结构安全和运营效率，针对此问题，综合分析了地铁隧道沉降的影响因素，选择应用微扰动双液注浆技术进行地铁隧道沉降的治理。通过对微扰动双液注浆技术的系统研究，旨在根据科学合理的施工技术方案，有效控制和治理地铁隧道沉降问题，以保障地铁隧道的长期稳定和安全运营。

关键词：隧道沉降；微扰动双液注浆；沉降治理；注浆施工

0" "引言

在城市轨道交通系统的日益发展中，地铁隧道作为基础设施的重要组成部分，其稳定性直接关系到整个城市交通网络的安全高效运营。随着城市化进程的加快和地下空间利用的不断深入，地铁隧道在建设和使用过程中难免面临沉降问题，这不仅影响到轨道交通的正常运行，还可能对城市地下水系统和周边建筑安全构成威胁。针对此问题。近年来，学术界和工程技术界持续探索有效的隧道沉降治理技术，其中微扰动双液注浆技术以其对周围环境影响小、适应性广和效果显著，在地铁工程建设中得到了较为广泛的应用。

1" "隧道沉降治理的重要性

隧道沉降是地铁运行过程中面临的一项重大工程技术问题，不仅直接关系到轨道交通的安全性和可靠性，还可能对周边建筑物和地下设施产生不利影响，增加维修和维护的成本。地铁隧道沉降的成因复杂，涉及土体力学特性、隧道施工技术、地下水动态变化等多方面因素[1]。隧道沉降的控制与治理是地铁工程建设和运营管理中的一项技术难题。微扰动双液注浆技术作为一种先进的隧道沉降治理方法，在隧道周围注入具有一定流变性的双组分化学材料，以填补地下空洞，改善土体力学性质，从而达到控制隧道沉降的目的。

2" "微扰动双液注浆施工关键技术

2.1" "渗漏水处理施工工艺

要求同一衬砌环内不同注浆孔的注浆量对称平衡；隧道注浆顺序纵向采用不跳环连续施工；每环注浆孔位为Bl、B2环。各孔注浆量一般最大为50kg，每环2孔，注入总量不超过100kg，实际工程中流量偏差应控制在5％以内。每孔注浆量可根据实际施工情况进行适当调整。一般注浆压力≤0.15MP（不包括起始压力），注浆流量7～10L/min，总流量≤10L/min。

注浆过程应遵循均匀、少量、多次的原则，掌握聚氨酯注浆引起的隧道沉降、变形情况，以便及时调整注浆施工参数，确保隧道结构的安全。此外，还需对区间聚氨酯注浆范围内隧道结构进行跟踪监测。

2.2" "道床脱空治理措施

在地铁隧道沉降治理的施工实践中，采用刚性环氧树脂灌浆材料进行埋管注浆是一种行之有效的道床脱空治理措施。该技术不仅针对性强、效果显著，而且具有施工快速、影响小的特点。

2.2.1" "灌浆材料选择

刚性环氧树脂作为一种高性能的化学注浆材料，其在固化后展现出的优异机械性能和良好粘结性，在地铁隧道沉降治理工程中得到广泛应用。刚性环氧树脂灌浆材料浆液性能指标如表1所示。刚性环氧树脂灌浆材料固化物性能如表2所示[2]。

2.2.2" "灌浆施工要点

首先，根据隧道实际沉降情况及地质条件，采用精准测绘技术确定注浆点位和注浆管线布置方案，以确保灌浆能够精确作用于脱空或弱化区域。

其次，制定详细的施工方案，明确注浆压力、流量和材料比例等关键参数，确保这些参数能够适应具体的地质条件和施工环境。

再次，按照设计方案进行钻孔，孔径和深度需要根据注浆材料的流动特性及施工区域的具体情况精确计算。

最后，按照预先设计的布局方案安装注浆管道，确保管道的稳固和密封性，避免注浆过程中的漏浆现象。

3" "微扰动注浆治理隧道沉降

3.1" "道床开孔

道床开孔作为注浆施工的第一步，主要目的在于为注浆提供通道，确保双液注浆材料能够精准、高效地输送至预定的地下结构中，以达到稳固地基、控制隧道沉降的目的[3]。开孔工作的技术要求严格，需要遵循一系列建筑施工标准和工程实践指南，以确保施工安全、有效，且对隧道结构的影响最小。

3.1.1" "开孔位置

开孔位置的选择，需基于详尽的地质勘察数据和隧道沉降监测结果。根据《工程勘察通用规范》（GB55017—2021）及《地铁设计规范》（GB50157—2013）的要求，开孔方案需综合考虑地质条件、隧道结构特性、沉降趋势等因素，采用地质雷达探测、钻探取样等方法精确确定开孔点位。道床开孔平面布置如图1所示。

此外，《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG3363—2019）中对于探测技术和数据分析的相关规定，也为开孔点位的精确确定提供了技术依据。

3.1.2" "开孔工艺

开孔工艺需遵循《建筑地基基础工程施工规范》（GB

51004—2015）中的相关规定，采用专业的钻孔设备进行施工。钻孔直径、深度及角度的设定，应确保注浆材料能有效填充沉降区域，同时避免对隧道结构造成损伤。

钻孔设备的选择和操作，需符合《地下铁道工程施工质量验收标准》（GB/T50299—2018）的规定，以保证开孔过程的精度和安全性。

同时，还需密切监测周边环境和隧道结构的稳定性，避免施工振动对隧道造成进一步损害。依据《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2011）的规定，需采用低振动或无振动的钻孔技术，如旋转钻进、静压钻进等，以最大限度减少施工对隧道及周边建（构）筑物的影响。

3.1.3" "检验钻孔质量

完成钻孔后，应按照《城市轨道交通岩土工程勘察规范》（GB50307—2012）的要求，对钻孔质量进行检验，包括孔径大小、孔壁稳定性等，确保后续注浆工作的顺利进行[4]。检验合格后，根据孔位、深度和预计的注浆量，安装注浆管，为注浆作业做好准备。

3.2" "注浆施工

3.2.1" "制定注浆计划

根据预先完成的地质勘察报告和隧道沉降监测数据，制定具体的注浆计划，包括注浆材料的选择、注浆点位的精确布局、注浆压力和流量的设定，注浆量的计算。注浆管连接示意图如图2所示。

3.2.2" "注浆材料要求

注浆材料通常选择具有高流动性、良好的稳定性和优异的力学性能的双组分材料，如改性环氧树脂或聚氨酯。这些材料能够在地下复杂的地质环境中迅速渗透，并充填隧道周边的空洞及裂缝。

材料的混合比例需根据材料供应商的技术规范、根据前期试验确定的最优化参数进行调整，确保注浆后材料能够快速固化，达到预期的支撑和封闭效果。

3.2.3" "注浆压力和流量控制

注浆过程中的压力和流量控制是确保注浆效果的关键。根据《地下铁道工程施工质量验收标准》（GB/T50299—2018），注浆压力应根据地层承压能力和预期注浆半径精确计算，避免过高的注浆压力导致地层破裂或对隧道结构造成损害。

流量控制需确保材料能够在压力作用下平稳流入裂缝，而不造成材料浪费或不足。注浆量的计算，则依据《城市轨道交通隧道工程注浆技术规程》（DB11/1444—2017）中的相关公式，根据治理区域的体积、材料扩散性能及固化收缩率进行估算，以确保充分填充空洞并补偿材料收缩。

3.3" "注浆效果评估

3.3.1" "评估的重要性

在地铁隧道沉降治理项目中，微扰动双液注浆技术的效果评估，是保证工程质量和隧道长期稳定性的关键步骤。根据对注浆前后隧道沉降数据、注浆区域地质强度、注浆材料性能等关键指标的系统分析，可以全面评估治理工程的成效，进一步优化施工方案，以为后续相似工程提供参考。

3.3.2" "评估指标

评估注浆效果时，通常会设计一系列指标，包括隧道沉降速率的变化、注浆区域的裂缝填充程度、地层压实度的提升、注浆材料的长期性能表现等。

具体要求如下：记录注浆前隧道每月的沉降速率，以为评估效果提供基准数据。记录注浆后隧道每月的沉降速率，以观察治理效果。根据地质雷达或相似技术，评估注浆材料填充裂缝的程度。利用地质勘查数据对比注浆前后地层的压实度，以评估地基稳定性的提升。长期监测注浆材料的稳定性和耐久性，以确保其长期有效地支撑地层。

3.3.3" "评估要求

根据上述指标的对比分析，定量和定性地评估微扰动双液注浆技术在地铁隧道沉降治理中的效果。有效的注浆治理应显示出注浆后隧道沉降速率明显下降，注浆区域裂缝被充分填充，地层压实度显著提升，且注浆材料长期保持稳定性和耐久性。

此外，在进行效果评估时，还需参照《地下铁道工程施工质量验收标准》（GB/T50299—2018）、《地下铁道工程施工标准》（GB/T51310—2018）、《城市轨道交通工程质量验收标准第1部分：土建工程》（DB11/T 311.1—2019）等国家、行业、地方标准，确保所有测试和评估工作达到规定的技术要求，从而保证评估结果的准确性和可靠性。

这种系统性的评估不仅为当前工程的质量控制提供了科学依据，也为未来类似工程的设计与施工积累了宝贵的经验和数据支持。

4" "结束语

微扰动双液注浆技术作为一种先进的隧道沉降治理方法，在隧道周围注入具有一定流变性的双组分化学材料，以填补地下空洞，改善土体力学性质，从而达到控制隧道沉降的目的。

从城市轨道交通安全运营的角度，对微扰动双液注浆技术在地铁隧道沉降治理中的应用进行深入研究，具有重要的实践意义和应用价值，不仅可以为地铁隧道沉降治理提供更为科学、高效的技术方法，而且对于推动城市地下空间安全利用、保障城市交通安全稳定运行、促进城市可持续发展具有积极的作用。

本文针对微扰动双液注浆技术的系统研究，旨在为地铁隧道沉降治理工程提供理论基础和技术支撑，进而提高地铁隧道工程的安全性、稳定性和经济性，为城市轨道交通的可持续发展做出贡献。

参考文献

[1] 马海鑫.基于微扰动双液注浆的地铁隧道沉降治理施工工艺[J].建筑科技，2022，6（2）：30-33.

[2] 顾歆甜.软土地铁隧道沉降治理效果评估[J].都市快轨交通，2018，31（6）：129-134+144.

[3] 许文.砂层基础的运营地铁隧道异常沉降治理措施研究[J].都市快轨交通，2019，32（4）：93-98+110.

[4] 陈振国.地面水平定向钻孔注浆治理地铁隧道沉降的技术研究[J].市政技术，2022，40（1）：23-27+37.

（北京市市政四建设工程有限责任公司，北京" "100037）