地铁隧道盾构施工同步注浆风险因素分析与控制摘要：地铁隧道盾构施工同步注浆存在很多风险因素。同步注浆过程中通过对注浆材料、参数和施工过程的控制，可有效减小同步注浆的风险，更好地控制注浆效果。着重分析了在不同地层中注浆系数的控制，从而有效地控制注浆量，减少因注浆量过大而引起地面隆起，或因注浆量过少而引起地面沉降的现象发生。关键词：盾构施工；同步注浆；风险控制；注浆参数盾构施工同步注浆由于具有隐蔽性、复杂性和不确定性等特点，施工过程中会遇到很多困难和障碍。本文就引起盾构施工同步注浆风险变化的各种因素进行分析，并对盾构施工同步注浆风险进行控制。1工程概况北京地铁9号线角门北路站-北京南站区间右线全长1382.858m，其中盾构区间长1231.434m；区间左线全长1321.687m，其中盾构区间长1161.488m；盾构区间隧道设计断面为圆形，外径6m，内径5.4m。隧道轨顶设计标高17.75～25.00m，隧道结构顶标高22.75～30.00m，隧道结构底标高16.75～24.00m，隧道埋深16.0～23.5m，覆土厚10.0～17.5m。本区间线路地形较平坦，地面标高39.40～41.30m。属于古漯水河古河道及古河漫滩地貌，盾构穿越地层主要参数见表1。盾构区间采用盾尾同步注浆。2同步注浆风险分析（1）注浆材料和浆液配方选取风险。主要表现在注浆材料的流动性、浆液的凝胶时间、浆液的固结体强度等特性的控制。注浆材料和浆液配方的选取直接关系到注浆施工效果的好坏，不同地层对注浆材料的选取要求不同。（2）注浆参数选取风险。主要表现在控制注浆压力、注浆量、注浆速率和注浆时间等方面。注浆参数的选取关系到注浆效果的好坏以及对周围环境的影响。（3）注浆施工风险。主要表现在注浆施工的准备是否完善、浆液的配置以及浆液的存储与运输等方面。注浆施工是注浆效果能否达到设计要求的关键。（4）注浆效果评价风险。主要表现在注浆监测手段是否合理、注浆量是否满足设计要求以及注浆检测等方面。注浆效果评价是检验注浆材料、注浆参数、注浆施工是否合理的重要环节，注浆效果评价的好坏直接关系到注浆的成功与否。3注浆材料风险控制由于隧道盾构同步注浆材料的性能受岩体条件、施工方式、价格等多种因素的影响，所以在施工前针对该区间地层进行分析，通过大量的室内与现场对比试验，选择了适合本工程现场条件的同步注浆材料及配合比：水泥，100kg／m3；粉煤灰，300kg／m3；膨润土，56kg／m3；砂，779kg／m3；水，400kg／m3；膨胀剂，45kg／m3；外加剂，0．135kg／m3；注浆材料密度，1．75kg／m3。该配合比可用于软基地层、自稳能力较差的岩层，尤其适用于该区间粉细砂地层，且根据注浆需要可及时进行调整。4注浆参数风险控制4.1注浆量控制盾构机注浆量按冲程计，浆液泵每注一次为一冲程，每一冲程为12L。注浆量的确定以盾尾间隙量为基础，结合地层、线路适当考虑注浆系数，以达到充填密实。注浆系数主要由土质系数、超挖系数决定。土质系数取决于地层性质，一般取值为1.1～1.5；在完整性好、自稳能力强的硬质地层中，浆液不易渗透到衬砌周围的土体中去，可取较小土质系数甚至不用考虑；但在裂隙发育的岩质地层或以砂、砾石为主的大渗透系数地层，浆液极易渗透到周围土体中，因此此类地层应取较大的土质系数，可取1.3～1.5；在以粘土、粉砂为主的小渗透系数地层，浆液在注入压力下也会对土体产生劈裂渗透，故也应取1.1～1.3的土质系数。超挖系数是正常情况下盾尾建筑空隙的修正系数，一般只在曲线施工中产生，直线段盾构机体与隧道设计轴线有较大夹角时也会产生，其值一般较小可不予考虑，具体数值可通过计算得出。同步注浆量经验计算公式为:式中V———理论注浆量（m3）；L———管片长度（m）；D1———刀盘外径（m）；D2———管片外径（m）；λ———注浆系数，取1.5～1.8，在掘进过程中适当调整。为防止管片整体上浮、下沉及椭变，一般1号、2号注浆孔注浆量是3号、4号注浆孔的一半。注浆量须经计算确定，但由于盾构纠偏、浆液收缩、浆液流入地层裂隙等情况，实际注浆量一般比理论计算量要多，超注量要根据具体地层情况确定。4.2注浆压力控制注浆压力最佳值应在综合考虑地基条件、管片强度、设备性能、浆液特性和土仓压力的基础上确定，理论上注浆压力（压入口处）应略大于地层土压和水压之和，以达到对环向空隙有效充填而非劈裂注浆，以免扰动管片周围的原状土而引起地面甚至隧道的沉降。一般注浆压力控制在0.25～0.4MPa。在遇到管道深度变化大，地层也变化大，故注浆压力一直处于变化状态的情况，要根据深度与地层的变化及时调整压力参数。4.3注浆时间控制注浆要在衬砌脱出盾尾，即盾构推进