浅埋暗挖全断面砂层隧道超前注浆加固技术研究

针对浅埋全断面砂层隧道开挖过程中遇到的拱顶塌方、地表沉陷等问题，以西安某地铁隧道工程为例，进行超前注浆加固技术研究。通过室内试验，对注浆浆液配比进行研究。研究结果表明，当水、磷酸、水玻璃的体积比为13.00∶1.00∶3.30时，浆液胶凝时间短、渗透效果好，且加固砂体后的无侧限抗压强度和直接剪切强度均达到工程应用标准。采用FLAC3D模拟软件，对注浆加固后隧道围岩及地表的破坏形态及机理进行了研究。研究结果表明：注浆加固后，地表沉降最大值为1.2 mm,比未注浆工况减小了80.0%～95.0%;隧道拱顶沉降为6.0 mm,比未注浆工况减小了49.6%;注浆加固可有效抑制隧道拱部围岩塑性区的形成和发展，大幅减小拱顶沉降达到稳定状态的开挖距离。研究成果已成功应用于该地铁隧道工程，且未发生显著砂层滑塌现象，土体稳定性良好，地层成拱效果较好。