我国城市地铁建设目前已进入了全速发展时期,在我国地铁是一个新生事物,目前仍有部分设计、施工技术并不成熟,或者说不完善。例如地铁盾构区间壁后注浆浆液的设计问题,由于没有国家相关规范约束、指导,目前我国在壁后注浆浆液设计方面仍较混乱,设计无人监管、无依据;同时盾构隧道壁后注浆的长期性能在我国也未受到重视,例如地下水中腐蚀性离子对壁后注浆的侵蚀问题。

盾构隧道壁后注浆浆液设计的几个问题

卞辉，长沙市轨道交通集团有限公司，410000

1、前言

盾构隧道施工时，盾构机外壳直径略大于盾构隧道管片外径，造成周围土体与盾构管片之间存在一定程度的建筑间隙，必须用壁后注浆的方式进行充填。以某市地铁盾构区间施工为例，土压平衡盾构机最大外径（刀盘处）为6.28m，而盾构管片外径为6m，每环管片（1.5m宽）外围理论上有4m3的建筑空隙需要注浆充填，考虑到1.3~2.5的注浆充填系数，以及城市地表沉降控制要求较高等因素，实际每环壁后注浆量在5~9m3之间。

图1:壁后注浆填充盾构隧道建筑间隙示意图

目前国内盾构施工中，壁后注浆的作用主要有以下几点

[1][2][3][4][5]：防止围岩塌陷，减小地表沉降；确保管片受力均匀；作为盾构隧道加强层，加强隧道衬砌结构；防止盾构隧道漏水；约束、固

我国城市地铁建设目前已进入了全速发展时期,在我国地铁是一个新生事物,目前仍有部分设计、施工技术并不成熟,或者说不完善。例如地铁盾构区间壁后注浆浆液的设计问题,由于没有国家相关规范约束、指导,目前我国在壁后注浆浆液设计方面仍较混乱,设计无人监管、无依据;同时盾构隧道壁后注浆的长期性能在我国也未受到重视,例如地下水中腐蚀性离子对壁后注浆的侵蚀问题。

定管片，防止管片上浮。

壁后注浆从施工方式上可分为同步注浆与二次注浆，同步注浆一般分为单液可硬性浆液（水泥作为胶结材料）与单液惰性浆液（石灰作为胶结材料）。考虑到可操作性与经济性，目前实际施工中同步注浆基本以单液可硬性浆液居多。盾构施工中壁后注浆以同步注浆为主，二次注浆为辅，二次注浆的目的是填补同步注浆注浆不到位而产生的空隙，或在地表出现较大沉降及隧道漏水严重时作为处理措施。

盾构隧道壁后注浆浆液性能与质量的好坏，对于地铁盾构隧道本身及周围环境都十分重要[4][6]。虽然地铁沿线地表下沉问题十分复杂，更多地取决于盾构施工区域内地质构造及地质条件，但如果盾构隧道壁后注浆浆液填充不到位，或是浆液早期、28天强度不足，或是在富水地层中浆液被地下水带走、冲散，以及壁后注浆防水效果不好导致隧道渗漏水严重、周边地下水位下降，以上因素也将一定程度的影响地表沉降。在地铁投入运营的长期范围内，地表沉降及地铁结构的变形问题也十分重要，特别是在高密度列车行车及隧道渗漏水的情况下，文献[7]指出，上海市地铁2号线自1995年运营起至2001年的6年间，地铁沿线某处最大地表沉降值已达到100～250mm，远远大于国家规范规定地表最大沉降30 mm的允许值，地铁沿线长期范围内地表下沉问题的严重性由此可见一斑。虽然引起此后期地表沉降的因素复杂繁多，但文献作者仍指出，经监测结果显示，地表后期沉降因盾构隧道壁后注浆浆液配比、类型不同而总体沉降幅度不同。由此可得出，壁后注浆的浆液性能一定程度影响着地铁运行后长期范围内的地表沉降。地铁投入运行后壁后注浆浆液对地表沉降的影响，主要是长期范围内壁后注浆浆液因耐久性问题而发生强度降低、碎裂、体积压缩等现象，以及随之而来的隧道渗漏水

我国城市地铁建设目前已进入了全速发展时期,在我国地铁是一个新生事物,目前仍有部分设计、施工技术并不成熟,或者说不完善。例如地铁盾构区间壁后注浆浆液的设计问题,由于没有国家相关规范约束、指导,目前我国在壁后注浆浆液设计方面仍较混乱,设计无人监管、无依据;同时盾构隧道壁后注浆的长期性能在我国也未受到重视,例如地下水中腐蚀性离子对壁后注浆的侵蚀问题。

导致周边地下水位下降；同时，列车带来的长期震动，使隧道壁后注浆浆液在破裂及富水的条件下，可能产生液化现象而引起地表沉降[8]。

壁后注浆施工时应充分考虑场地内地质条件、地表建筑等环境因素，根据不同的施工环境与工况选择合理的施工工艺与浆液配比，如选择合理的注浆压力、注浆量、注浆速度等施工工艺参数，选择合理的浆液强度、流动度、凝结时间、固结收缩率、稠度、水下不分散性能等浆液性能参数。

其中，根据具体工程地质条件、施工情况，选择与之相匹配的壁后注浆浆液十分重要。就浆液性能而言 [5][6][9][10]，如在围岩自稳性较差，地表沉降控制要求较高时，一般要求浆液缩短凝结时间以便尽早平衡周围土体压力，减少围岩塌陷，反之，则可适当延长浆液胶凝时间，提高浆液流动度，以便提高充填效果；在地下水丰富地层中，一般要求浆液成型后固结收缩率低、泌水率低、水下不分散性能好，抗水渗透性能好；在盾构始发及盾构到达阶段，为防止浆液流失，一般要求浆液缩短凝结时间。就浆液类型而言[11]，如围岩自 …… 此处隐藏：4119字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……