地鐵隧道的溶洞處理措施

陳志健

摘要： 隨著近幾年來我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國在交通運輸方面取得了比較顯著的成就，交通運輸工具作為我們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡囊徊糠郑鼈兊某霈F(xiàn)大大地方便了我們的生活，為我們出行節(jié)約了更多的時間。為了更好地滿足人們對交通工具的需求，我國近幾年來不斷地提高地鐵的發(fā)展力度，而在修建地鐵的整個過程中，地鐵隧道是必不可少的，它是地鐵運輸?shù)幕A(chǔ)之一。為了更好地進(jìn)行地鐵隧道的建設(shè)，我們必須要做好隧道的溶洞處理，避免溶洞現(xiàn)象給地鐵運營帶來一系列的問題。本文就地鐵隧道的溶洞處理措施做了簡要的分析和探討。

Abstract： With the rapid development of our economy in recent years， our country has made more remarkable achievements in the field of transportation. As an indispensable part of our daily life， transportation means have greatly facilitated our daily life. It saved us more time to travel. In order to better meet people's demand for transportation， China has continuously improved the development of subways in recent years. In the entire process of building subways， subway tunnels are indispensable. It is one of the foundations of subway transportation. In order to better construct the subway tunnel， we must deal with the caverns of the tunnel to avoid the cavern phenomenon which brings a series of problems to the subway operation. This paper makes a brief analysis and discussion on the treatment measures of the karst tunnel in the subway tunnel.

關(guān)鍵詞： 地鐵隧道；溶洞分類；溶洞處理；措施

Key words： subway tunnel；cave classification；cave treatment；measures

中圖分類號：U45 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）14-0236-02

0 引言

盡管近幾年來我國在地鐵隧道溶洞處理方面取得了令人舉世矚目的成就，但是，與其他一些發(fā)達(dá)國家相比較，我國在這一方面的技術(shù)水平仍然比較低。在地鐵隧道應(yīng)用過程中，出現(xiàn)的溶洞現(xiàn)象比較多，嚴(yán)重地影響了地鐵的正常運營。因此，為了盡快地改變這一現(xiàn)狀，提高我國地鐵隧道溶洞處理技術(shù)水平，不斷地促進(jìn)我國地鐵的發(fā)展，地鐵隧道施工企業(yè)首先要明確地鐵隧道溶洞處理的重要性，然后在實際溶洞處理過程中，必須要始終嚴(yán)格按照具體的原則和處理方法進(jìn)行操作，從而避免地鐵隧道溶洞處理過程中可能出現(xiàn)的一系列問題。

1 工程概況

佛山市城市軌道交通三號線工程北滘新城站～高村站區(qū)間隧道設(shè)計里程為YDK32+397.336～YDK34+639.612，區(qū)間長度為2238.451m，設(shè)置3處聯(lián)絡(luò)通道，其中2#聯(lián)絡(luò)通道兼做廢水泵房。線路軌面埋深15.72～37.86m，隧道覆土10.8m～32.94m。根據(jù)《佛山市城市軌道交通三號線北滘新城站～高村站區(qū)間巖溶專題勘察報告》及補勘資料顯示，其中YDK32+450.000～YDK32+500.000里程段巖溶強發(fā)育，其余巖溶弱發(fā)育，洞高0.5m～8m，平均厚度3.2m，埋深約20m；區(qū)間隧道上方為交通流量較大的林上北路主干道，容易出現(xiàn)道路塌陷，影響地鐵隧道后期正常運營，安全隱患較大。為防止安全事故發(fā)生，本項目采取了專項溶洞施工處理相關(guān)措施，確保了工程的順利實施。

2 地鐵隧道溶洞類型分類

在整個地鐵隧道的建設(shè)過程中，地鐵隧道的溶洞類型比較多，因此，為了更好地對所有的這些地鐵隧道溶洞進(jìn)行處理，我們須了解并且掌握所有類型的地鐵隧道溶洞類型，然后根據(jù)不同類型的地鐵隧道溶洞采取相對應(yīng)的解決對策。眾所周知，在整個地鐵隧道建設(shè)的過程中，會受到許多外界因素的制約，尤其是地形條件的影響，由于地形的起伏變化，在一些低洼處特別容易形成積水的盆地，這時候地下的一些可溶性巖層就會受到積水的影響，產(chǎn)生一些溝槽或者空洞的現(xiàn)象。為了更好地解決這些問題，提高整個施工的效率和質(zhì)量，我們可以根據(jù)地鐵隧道溶洞內(nèi)部的填充物對整個施工過程的影響，將地鐵隧道溶洞分成五種類型。其中比較常見的地鐵隧道溶洞類型包括溶洞為干涸洞穴，無填充物；溶洞填充物為飽和水；溶洞填充物為膠結(jié)稀泥。了解并且掌握不同類型的地鐵隧道溶洞類型是進(jìn)行溶洞處理的首要條件之一。

3 地鐵隧道溶洞處理的基本原則

為了更好地解決地鐵隧道溶洞問題，實現(xiàn)地鐵的正常運營，在進(jìn)行地鐵隧道溶洞處理的過程中，我們必須要始終遵守地鐵隧道溶洞處理的所有基本原則。例如，在進(jìn)行地鐵隧道溶洞處理的過程中，我們必須要始終堅持盡可能保持地鐵隧道溶洞圍巖的穩(wěn)定性，不要破壞圍巖的穩(wěn)定性。另外，我們還應(yīng)該注意，在溶洞處理的整個過程中，我們必須要嚴(yán)格的控制所有圍巖累計變形的用量，只有做好這一工作，才能更好地防止突水現(xiàn)象的發(fā)生，同時可以更好地避免在地鐵隧道修建完成之后，隧道會出現(xiàn)漏水等各種現(xiàn)象。因此，為了更好地提高整個地鐵隧道溶洞處理的效率，各個施工隊成員必須要時刻的記住所有地鐵隧道溶洞處理的基本原則，在施工的過程中嚴(yán)格地按照這些基本原則進(jìn)行施工，進(jìn)而更好地避免在施工過程中出現(xiàn)一些人力所無法控制的現(xiàn)象。

4 地鐵隧道溶洞處理的目的

4.1 確保整個地鐵隧道溶洞施工的安全

地鐵隧道溶洞處理的目的比較明顯，其中比較明顯的目的之一就是為了更好地確保整個地鐵隧道溶洞施工處理的安全性，保障所有施工人員的生命安全。在整個地鐵隧道開挖的過程中，位于隧道側(cè)面的一些比較大型的溶洞比較容易導(dǎo)致隧道的開挖面圍巖失去原本的穩(wěn)定性，甚至可能會使得開挖面出現(xiàn)坍塌的現(xiàn)象，給整個施工設(shè)備以及施工人員都帶來比較大的安全隱患。而對于一些位于地鐵隧道底部的溶洞，則比較容易造成坍陷的現(xiàn)象，對地鐵隧道造成嚴(yán)重破壞，同時溶洞發(fā)育地段也對周邊建（構(gòu)）筑物的安全帶來一定安全隱患，在一定條件下可能會發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害，造成地面塌陷或塌坍，嚴(yán)重威脅本工程及周邊建筑物的安全。因此，在整個地鐵隧道修建的過程中，我們必須要提前處理好所有的溶洞問題。

4.2 確保地鐵隧道結(jié)構(gòu)的永久穩(wěn)定性

確保整個地鐵隧道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是施工人員的主要任務(wù)之一，通過進(jìn)行地鐵隧道溶洞處理可以更好地確保整個地鐵隧道結(jié)構(gòu)的永久穩(wěn)定性，滿足地鐵隧道結(jié)構(gòu)變形以及防水的具體要求。對于地鐵隧道溶洞而言，它的內(nèi)部填充有大量的泥沙和水，并且大部分地鐵隧道溶洞的分布比較連續(xù)，只有通過一定的有效的方法，才能更好地提高地鐵隧道溶洞部分地層的承載能力以及溶洞圍巖的穩(wěn)定性，最終保證地鐵隧道溶洞結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性以及安全性。

4.3 防止地表沉降和塌陷

位于隧道穿越地段的大型空洞，隧道開挖過程中已經(jīng)破壞了其自有結(jié)構(gòu)，溶洞內(nèi)的泥砂、水大量涌出，溶洞周圍圍巖的巨大壓力易在溶洞處釋放、坍塌，進(jìn)而造成地表沉陷，為避地表塌陷和沉降過大，需對溶洞進(jìn)行處理。

5 地鐵隧道溶洞處理的具體方法

在實際地鐵隧道溶洞處理的過程中，我們必須要完全地了解并且掌握相應(yīng)的處理方法。處理方法比較多，但是，不同的處理方法存在不同的優(yōu)缺點，因此，在進(jìn)行地鐵隧道溶洞處理的時候，我們必須要根據(jù)溶洞的類型盡可能地選擇一些最合適的處理方法，進(jìn)而提高整個地鐵隧道溶洞處理的效率。下面就幾種常見的地鐵隧道溶洞處理方法做了詳細(xì)的介紹：

5.1 空洞型溶洞的處理方法

空洞型溶洞是地鐵隧道溶洞中比較常見的一種類型，空洞型溶洞的特征比較明顯，對于一些洞徑大于2m的無填充或半填充的溶洞，我們通常情況下會首先利用填砂的方法來進(jìn)行處理，在這一過程完成之后，緊接著需要進(jìn)行注漿加固，從而確保地鐵隧道溶洞的穩(wěn)定性。而對于一些洞徑小于2m的地鐵隧道溶洞，我們可以直接采取注漿填充的方法，但是，在注漿的過程中，我們應(yīng)該注意，首先區(qū)分地層的具體含水情況和結(jié)構(gòu)防水要求，然后根據(jù)這些要求來選擇不同類型的注漿液。

5.2 充水溶洞的處理方法

在地鐵隧道修建的過程中，我們經(jīng)常會遇見一些含水比較豐富的地層，而在這些地層中，一些溶洞內(nèi)部的積水含量比較高。溶洞水的處理就成為了整個地鐵隧道溶洞處理的關(guān)鍵所在，在這種情況下，我們通常采用排和堵結(jié)合的方法來進(jìn)行溶洞的處理。在溶洞的實際處理過程中，如果整個溶洞內(nèi)部的水體并不是承壓水或者水體的壓力小于0.5MPa，此時我們就可以直接采用超前注水雙液漿的方法直接進(jìn)行封堵。而對于一些內(nèi)部有承壓水的溶洞，如果直接采取封堵的方法會比較困難，這時我們應(yīng)該根據(jù)實際情況，采取“先排后堵，排堵結(jié)合”的方法進(jìn)行處理。在一般情況下，溶洞內(nèi)區(qū)域有流動水，但水壓力在1.0MPa以下的，可布置降水井減壓，減壓至0.5MPa以下時注入水泥、水玻璃混合漿液進(jìn)行封堵，注意降水降壓過程中要監(jiān)測好周邊環(huán)境，防止沉降過大。另外，在進(jìn)行地鐵隧道溶洞處理的過程中，如果整個溶洞區(qū)域內(nèi)部流動水的水壓超過了1.0MPa，這時候，我們可以首先去摸清水路徑流的具體方向，然后盡快在隧道的外面適當(dāng)位置進(jìn)行開挖豎井，同時還應(yīng)該設(shè)置一些過水通道來進(jìn)行引排，最后，可以利用這些豎井回填混凝土和注漿填充。

5.3 全填充砂泥溶洞處理方法

全填充砂泥溶洞處理方法的難度系數(shù)比較大，因此，在利用這一方法進(jìn)行地鐵隧道溶洞處理的過程中，需熟練地將這一方法應(yīng)用到實際中。對于全填充砂泥溶洞進(jìn)行處理的過程中，我們應(yīng)該采用壓力注漿的方法，進(jìn)行加固填充，但是，在進(jìn)行加固填充的時候，必須要選擇合適的注漿材料，而注漿材料應(yīng)該盡可能的采用水泥漿或者是水泥和水玻璃混合漿液。另外，在加固注漿的過程中，我們應(yīng)該盡可能的采用端頭帶有梅花形狀小孔的管子或者采取袖閥管，控制壓力從低到高，間歇、反復(fù)注入。溶洞填充注漿完成后需進(jìn)行效果的檢驗，主要是檢查填充率及密實程度，并對注漿加固效果進(jìn)行檢查。

6 結(jié)束語

總而言之，為了滿足地鐵隧道施工的需要以及確保地鐵運營的安全性，我們必須掌握溶洞的知識和施工處理技術(shù)，保證地鐵隧道的穩(wěn)定性和安全性。在進(jìn)行地鐵隧道溶洞處理之前，我們需首先了解導(dǎo)致地鐵隧道出現(xiàn)溶洞的原因，以及地鐵隧道溶洞的類型，然后盡快地針對這些問題提出一些行之有效的措施。在進(jìn)行地鐵隧道溶洞處理的過程中，我們應(yīng)該掌握所有常見的處理方法，然后根據(jù)不同類型的溶洞選擇不同的處理方法。最后，為了更好地提高施工處理效率，所有施工人員應(yīng)該不斷地提高自身的施工技術(shù)水平，施工企業(yè)更應(yīng)該不斷地加大對施工人員的培訓(xùn)力度。

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