问题与病害
159mm 横鸭蛋,漏水漏泥
2020年8月,上海某软土盾构区间监测异常:部分区段横向收敛超过设计控制值 60mm,入库线最大收敛 159mm(R520 环,达隧道直径的 25.6‰),出库线最大 89mm(C500 环,14.3‰)。规范限定为 5‰D。
隧道穿越③淤泥质粉质黏土与④淤泥质黏土,埋深仅 7.5~10m,属浅埋。正上方为市政道路改造,填土高度 0.1~2.43m,局部还有明浜回填——道路施工引起的收敛增量约 30~50mm,明浜回填再叠加一档。
随之出现的是管片拼缝渗漏水、漏泥,封顶块与邻接块接头张开(平均约 12mm),局部管片混凝土被压碎掉块。变形—渗漏—水土流失—更大变形的循环已经启动。
技术方案
四步走,不是一注了之
第一步:聚氨酯堵漏。从标准块预埋注浆孔向壁后注聚氨酯,渗漏面积大的区段改用邻接块孔,两侧对称压注,先把水止住。
第二步:侧向微扰动注浆纠偏。出入库两线相距仅 5.1m,对变形更大的入库线 R455—R560 环在隧道外侧 4.2m、3.6m 布两排、内侧 2.4m、2.7m 布两排,共 4 排;出库线外侧布两排。纵向孔距 1.2m、横向孔距 0.6m,加固深度到隧道底以上 5.2m,计划 506 孔。
第三步:道路卸载后 EPS 换填,把堆载去掉。第四步:隧道内钢板加固,抑制后续变形发展。
关键工艺
均匀、少量、多点、多次
注浆沿纵向跳孔跳环进行,遵循“均匀、少量、多点、多次”的有序可控原则——目的不是一次顶回去,而是每次微调、防止管片错台。
实测注浆引起隧道最大隆起约 11mm(R510—R520 段,与道路卸载共同作用),水平位移平均入库线约 2mm、出库线约 1mm,最大横向错台小于 2mm,没有打出环缝渗漏水。
论文给出一条定量规律:注浆有效率(隧道环体积变化量/有效注浆量)入库线约 0.026~0.06(均值 0.04)、出库线约 0.054~0.088(均值 0.071)。注浆前初始收敛越大,有效率越低——159mm 那段虽然看起来最该救,但单位注浆量能换回的变形反而最小。
上海软土区注浆结束后,收敛回弹约为注浆期间改善量的 15%(南京地区同类工法约 30%),所以注浆量要留有余量,不能按“注完即定”算。
效果与经验
钢板加固后趋稳
2021年3月重新布点监测,钢板加固区间收敛变形增量基本持平,变形进入稳定状态。
经验有三:①堆载引起的浅埋软土隧道变形,必须先卸压再注浆,否则边注边压;②注浆纠偏要按“日回调量”控制,而不是按总注浆量;③变形最大的区段注浆有效率反而低,设计时别把恢复量按线性外推。
资料来源
每一条都可追溯
《岩土工程学报》道路填土引发软土地铁盾构隧道变形案例及整治技术 → · 《城市轨道交通研究》上海2号线东延伸段横向大变形注浆治理 → · 已核实原文
本文为公开文献与工程实践的整理,供对照参考,不构成工程设计依据。涉及运营线路作业须取得产权与运营单位审批。
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