胥崇峰

摘 要：在地鐵隧道施工過程中，如果遇到需要穿越溶洞的地形，就要重視溶洞的地質(zhì)因素和施工難度，并正確考慮地鐵隧道施工方法的采用。結(jié)合地鐵隧道穿越溶洞施工實際，在具體的施工過程中，應(yīng)對地鐵隧道穿越溶洞施工處理技術(shù)進(jìn)行認(rèn)真分析，并采取正確的溶洞施工處理技術(shù)。同時，提高溶洞段施工的整體效果，保證施工工藝和施工方法能夠滿足地鐵隧道施工需要，為地鐵隧道施工提供良好的幫助和支持，保證地鐵隧道穿越溶洞施工能夠在施工質(zhì)量和施工效果上得到全面提升。

關(guān)鍵詞：地鐵隧道施工 穿越溶洞 施工處理技術(shù)

中圖分類號：U455 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）04（a）-0091-03

1 工程概況

徐州市城市軌道交通2號線一期工程丁萬河站至九里山站區(qū)間設(shè)計里程為右K1+683.144～右K3+026.620，區(qū)間長1 343.576 m，線路最大縱坡26‰。地下區(qū)間里程右K2+180.548、左K2+180.547處左側(cè)設(shè)一座豎井及橫通道兼做聯(lián)絡(luò)通道及廢水泵房。線路位于中山北路正下方，覆蓋層厚度為6～12 m，部分溶腔距路面僅3 m，且該路段為煤礦、部隊車輛交通要道，車流量大、荷載重，易出現(xiàn)路面塌陷、影響行車安全，存在嚴(yán)重安全隱患。在工程施工過程中，整體隧道施工難度較大，需要掌握正確的隧道穿越溶洞的施工處理技術(shù)，為了達(dá)到安全施工目標(biāo)，該工程選擇了專項溶洞施工處理技術(shù)，滿足了工程需要。

2 地鐵隧道穿越溶洞施工處理技術(shù)分析

2.1 地質(zhì)超前預(yù)測預(yù)報技術(shù)

（1）地面勘探方法。基于對溶洞地質(zhì)特征的了解，如果在地鐵隧道施工中遇到溶洞地段，就要在設(shè)計階段和施工階段采取特殊的施工措施予以預(yù)防。其中，在施工之前做好地面超前預(yù)測預(yù)報是十分重要的。地面勘探方法是常用的勘探措施。主要是在地面上用專用的地質(zhì)勘探設(shè)備勘察地下是否存在溶洞地形。如果存在，則需要對溶洞規(guī)模、危害、變化情況和具體位置進(jìn)行標(biāo)注和記錄。在施工過程中，結(jié)合施工設(shè)計圖紙及地勘資料，該項目主要采用地表補勘探明溶腔大小及具體位置。

如圖1所示，中間黑色圓圈為原有地勘探明溶洞位置，為探明溶洞大小，在周邊1～2 m范圍內(nèi)補勘，根據(jù)現(xiàn)場實際情況確定鉆孔數(shù)量，以探明溶洞水平面大小及深度為準(zhǔn)。

（2）洞內(nèi)勘探方法。雖然地面勘探方法能夠找準(zhǔn)溶洞的位置，并能夠了解溶洞的基本信息，但是受到勘探方法的制約，要想了解溶洞內(nèi)部的情況，就要采取洞內(nèi)勘探的方法，做好溶洞基本信息的收集，保證溶洞的內(nèi)部資料和地質(zhì)信息能夠得到全面收集，便于設(shè)計者和施工單位全面了解溶洞的基本情況。為地鐵隧道的設(shè)計和穿越施工提供基本的信息支持，滿足地鐵隧道的施工需要。該項目采用了超前水平探孔及地質(zhì)雷達(dá)的方法探明溶洞內(nèi)部密實度，滿足施工需要。根據(jù)超前地質(zhì)雷達(dá)掃描的結(jié)果顯示，前方4～21 m 范圍內(nèi)電磁波反射較強烈，且同軸相連續(xù)，以正波為主，推斷該區(qū)域內(nèi)存在溶洞。掌子面前方22～27 m范圍內(nèi)反射電磁波較雜亂，推斷該區(qū)域圍巖較破碎。結(jié)論：圍巖整體性較差，探測范圍內(nèi)存在較大溶洞（見圖2）。

（3）地質(zhì)綜合分析技術(shù)。除了要采用地面勘探方法和洞內(nèi)勘探方法之外，還應(yīng)采用綜合分析技術(shù)，對溶洞地層的地質(zhì)信息和地理條件進(jìn)行全面分析，掌握溶洞地形的特征，確保溶洞的所有地質(zhì)信息都能夠得到準(zhǔn)確有效收集，為地鐵隧道施工提供準(zhǔn)確的地質(zhì)信息支持。經(jīng)探明，該溶洞共分上下三層，溶腔直徑為18～19.6 m，豎向深度分別為2.5 m、3 m、10.6 m，溶洞頂部距離路面距離分別為3 m、8 m、17 m。該項目地鐵區(qū)間橫穿下層溶洞，如不及時處理，嚴(yán)重影響行車安全及洞內(nèi)施工安全。見圖3。

2.2 溶洞的施工處理方法

（1）格柵鋼架安設(shè)。在現(xiàn)有初期支護(hù)上增加套拱，套拱施作范圍以貫穿溶洞區(qū)域為準(zhǔn)。具體做法為套拱按照原初期支護(hù)的斷面大小施作，以能貼合現(xiàn)有初支為宜；套拱格柵鋼架制作與現(xiàn)有格柵鋼架主筋大小一致，安裝時封閉成環(huán)；套拱安裝間距0.75 m，與現(xiàn)有初支格柵鋼架錯開布置，采用縱向連接筋連接，連接筋間距1 m；噴混以封閉鋼架為準(zhǔn)，鋼架主筋保護(hù)層不少于50 mm；安裝套拱前臨時清除仰拱內(nèi)填碴，待內(nèi)拱安裝完成、噴混封閉后再回填行車及人行道；套拱待溶洞注漿處理完成，漿液達(dá)到設(shè)計強度后拆除。

（2）錨桿安設(shè)。洞內(nèi)錨桿打設(shè)及注漿管埋設(shè)：隧道周邊存在溶洞空洞的，先徑直打設(shè)錨桿；錨桿長度L≥3.5 m，且錨桿末端須深入巖體≥1.2 m；錨桿按照1.0 m×1.0 m間距梅花型布設(shè)；錨桿與格柵鋼架或鋼筋網(wǎng)焊接牢固；預(yù)留注漿管深入溶腔內(nèi)部，末端預(yù)留注漿長度≥10 cm。

（3）地表注漿孔布置。地表注漿孔間距按2 m×2 m布置，如遇管線等無法鉆孔時，適當(dāng)調(diào)整；此溶洞長度大于5 m、貫穿隧道結(jié)構(gòu)、位于隧道結(jié)構(gòu)平面投影5 m范圍內(nèi)，為危險區(qū)，且為非全填充，根據(jù)丁萬河站至九里山站區(qū)間隧道設(shè)計圖0201-5-3-2-SS-SD-27巖溶處理設(shè)計圖中的地面注漿充填加固處理。在地表鉆孔，采用吹砂填充+靜壓灌漿的方式對溶洞進(jìn)行充填加固處理。

根據(jù)地質(zhì)鉆孔揭示資料顯示，以及現(xiàn)場開挖過程中探明的溶洞大小及溶洞范圍，在溶洞上方的中山北路非機(jī)動車道及人行道上進(jìn)行施工圍擋，采用從地面鉆孔注漿的方式對溶洞進(jìn)行注漿加固。鉆孔直徑Ф110，梅花型布置，鉆孔間距2.0 m，鉆孔深度以鉆至溶洞頂部為準(zhǔn)。具體注漿范圍及鉆孔布置如圖4、圖5所示。

（4）回填及注漿。地表采用吹砂回填+注漿加固，分層多次間歇性灌注，第二次注漿須等第一次灌注的水泥砂漿達(dá)到設(shè)計強度的75%后方可進(jìn)行。隧道初支時預(yù)留注漿孔，待地表注漿完成后，通過預(yù)留注漿孔補充注漿。隧道內(nèi)預(yù)留注漿孔注漿采用雙液漿，雙液漿采用PO42.5普通硅酸鹽水泥加水玻璃，按照1∶1的比例配置。洞內(nèi)注漿同樣采用分層間歇性注漿，注漿壓力取0.2～5 MPa。每次注漿量以填充溶洞高度1 m為宜，第二次注漿須等第一次注漿漿液強度達(dá)到75%后方可進(jìn)行。通風(fēng)鉆孔及補勘鉆孔，未注滿漿液的，采用回填混凝土至路面。

（5）加固效果檢查。采用鉆芯取樣方法檢查注漿效果并加強地表及隧道的監(jiān)測，主要監(jiān)測拱頂下沉及洞內(nèi)周邊收斂情況，各項數(shù)據(jù)均滿足施工要求。具體數(shù)據(jù)如表1所示。

3 結(jié)語

通過該文的分析可知，在地鐵隧道施工中，在穿越溶洞地段時，掌握溶洞的特點和溶洞的施工處理技術(shù)，對提高溶洞地段的隧道穿越施工質(zhì)量具有重要作用。從當(dāng)前地鐵隧道施工來看，在具體的施工過程中，應(yīng)對地鐵隧道穿越溶洞施工處理技術(shù)進(jìn)行認(rèn)真分析，并采取正確的溶洞施工處理技術(shù)，保證施工工藝和施工方法能夠滿足地鐵隧道施工需要，為地鐵隧道施工提供良好的幫助和支持。

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