摘 要：微扰动注浆工法由于其效果好，扰动小等优点被广泛应用于地铁收敛治理工作。本文通过对上海某段地铁微扰动注浆施工后的监测数据进行分析研究，验证了其在低温及复杂土质条件下的施工效果及稳定性。研究结果表明，通过微扰动注浆施工，取得了较好的收敛治理效果；本次微扰动注浆施工后回弹量较小；注浆施工对周围环境扰动较小。

关键词：微扰动注浆；收敛；沉降

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.18.080

1 前言

随着公共交通需求的急剧上升，上海市自1993年开始进行地铁建设。但由于地质环境复杂，土质较差，随着运营时间的不断延长及周围施工、堆土导致地铁在建成之后出现诸多病害情况，如隧道管片出现细微裂缝、渗漏水等。实际工程发现，隧道收敛变形较大是造成各种病害的重要原因之一[1]。目前国内对于收敛变形治理工作主要采用注浆施工方法，主要有充渗透注浆技术、劈裂注浆技术、挤密注浆技术等，但这些传统的注浆方法对地铁周围土体及建筑物扰动较大，且造价颇高。为了克服传统注浆技术的弊端，上海轨交系统科研工作者尝试通过微扰动注浆技术进行地铁隧道收敛变形开展治理工作，且在工程应用中取得了不错的效果[2-3]。但其在较低温度及土质较差区域施工时的稳定性及效果仍有待进一步验证，因此利用实际工程中的监测数据进行相应的研究和分析就显得尤为必要。本文依托上海地铁某区段的注浆项目，就微扰动注浆对地铁管片收敛变形的影响进行分析研究。

2 项目概况

上海某地铁隧道上方出现绿化超载现象，根据长期监测数据发现，该区段沉降及收敛变形过大，对地铁的安全运营产生了不利影响。

为保证隧道安全及正常运营，必须对该区域绿化堆土进行技术处理。首先对隧道上方土体进行卸载，然后对隧道两侧进行微扰动注浆治理工作。治理区域紧邻河道，土质较差，上部主要以淤泥质粉质黏土为主，下部以砂质粉土和淤泥质粘土为主，土体受到一定程度的河流侵蚀。同时，本次注浆施工时间为12月至2月，温度较低。据此，可研究低温及不利地质条件对微扰动注浆施工工艺及施工效果的影响情况。隧道与施工区域关系如图1所示。

3 微扰动注浆施工流程

本次注浆项目在影响范围内共设置4排注浆孔，隧道两侧各设置2排注浆孔。通过将合适配比的两种材料混合成浆液，再通过注浆管注入土体，并不断提升注浆管，在土体中形成一定规模的注浆体，并通过少量多次的注浆方法，使运营隧道两侧土层得到一定程度加固的目的。本次注浆深度在隧道腰部以下，同一排注浆孔实行间隔施工且相邻注浆孔不得在同一天内进行施工。除此之外，每次注浆孔的数量及孔位需根据隧道变形监测数据进行确定。同时，注浆时需根据隧道变形的实时监测数据调整注浆量及注浆时间。其单孔注浆工艺如图2所示。

4 监测情况

在微扰动注浆施工过程中，对管片收敛变形采用人工与自动化监测相结合的方式，自动化监测采用激光测距仪进行测量。同时，对隧道垂直方向位移变化进行人工监测，保证注浆施工安全。本次监测对于收敛变化较大区域进行加密监测，沉降监测范围为上行180环至325环，下行监测范围170环至305环。绿化卸载范围为上行线200环至305环，下行线191环至275环。注浆范围为上行线205环至265环。

4.1 隧道沉降监测情况

图3及图4所示分别为注浆完成后隧道上下行线不同环片对应的垂直位移变化量。由图3可知，上行线隧道有一个明显的抬升现象，最大处超过了2cm，这是由于土体卸载造成隧道上覆荷载减小所引起的。而210环至240环对应地面位置为跨河桥梁，因此抬升量较小。由图4可以发现，相较于上行线，下行线隧道的抬升量明显减少，这是由于下行线远离卸载和注浆范围的缘故。由两图可以发现，对应注浆范围的隧道抬升量明显大于其他区域，这说明此次注浆对隧道的沉降情况产生了一定影响。而从现场施工情况来看，在注浆初期，隧道收敛变化不大，而对应位置隧道却发生了较为明显的抬升情况，这有可能是因为隧道靠近河流，其底部土体受水流影响较大而产生较大空隙，进而导致浆液大量流入隧道底部，使其产生一定的抬升。

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4.2 隧道收敛监测情况

图5及图6所示分别为隧道上下行线不同环片对应的收敛变化量。由图5可以看出，在注浆完成后，隧道收敛情况得到了明显的改善，直径方向收缩量普遍达到3～4cm，满足预期效果。通过注浆完成后两个月的收敛变化曲线可以看出，隧道管片有一定的回弹情况，但回弹量一般不超过5mm，仅占注浆效果的10%左右，满足施工要求。其中205至220环数据波動较大，是由于受其对应位置桥面施工影响的结果。由图6可以看出，注浆范围内隧道直径方向收缩量较小，仅有1cm左右，这是由于距离注浆范围相对较远，效果不明显。由两图数据可以发现，注浆范围5环以外隧道收敛情况几乎不受影响，这进一步说明微扰动注浆施工工艺对周边环境扰动较小。另外，施工后隧道收敛变化明显且回弹量较小，这说明该施工方法在较低温度及复杂土质条件下仍具有良好的施工效果和后期稳定性。

5 结语

微扰动注浆工法在地铁收敛治理工作中发挥着越来越重要的作用，本次通过实际项目的监测数据对该方法在低温及复杂地质环境时的应用效果进行研究，得到以下结论：

（1）由于治理区域土质较差，注浆施工对隧道沉降情况产生了一定影响；

（2）在低温及复杂地质环境情况下，微扰动注浆工法仍具有较好的收敛治理效果；

（3）微扰动注浆施工对周围环境影响较小。

参考文献：

[1]王明卓，黄宏伟.基于横向收敛变形的盾构隧道风险评价研究[C].2014中国隧道与地下工程大会，2014.

[2]马海鑫.微扰动注浆工艺在上海地铁运营期间隧道收敛整治中的应用[J].江西建材，2016（04）：201.

[3]张学华.洞内微扰动注浆在已运营盾构隧道收敛变形治理中的应用[J].黑龙江交通科技，2017（12）：165-167.

作者简介：沈亚男（1993-），男，安徽宿州人，研究生，助理工程师， 主要从事地铁监护监测工作。