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濟的快速發展，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日常生活中不可或缺的一部分，它們的出現大大地方便了我們的生活，為我們出行節約了更多的時間。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，它是地鐵運輸的基礎之一。為了更好地進行地鐵隧道的建設，我們必須要做好隧道的溶洞處理，避免溶洞現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 文獻標識碼：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，與其他一些發達國家相比較，我國在這一方面的技術水平仍然比較低。在地鐵隧道應用過程中，出現的溶洞現象比較多，嚴重地影響了地鐵的正常運營。因此，為了盡快地改變這一現狀，提高我國地鐵隧道溶洞處理技術水平，不斷地促進我國地鐵的發展，地鐵隧道施工企業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，必須要始終嚴格按照具體的原則和處理方法進行操作，從而避免地鐵隧道溶洞處理過程中可能出現的一系列問題。

1 工程概況

佛山市城市軌道交通三號線工程北滘新城站～高村站區間隧道設計里程為YDK32+397.336～YDK34+639.612，區間長度為2238.451m，設置3處聯絡通道，其中2#聯絡通道兼做廢水泵房。線路軌面埋深15.72～37.86m，隧道覆土10.8m～32.94m。根據《佛山市城市軌道交通三號線北滘新城站～高村站區間巖溶專題勘察報告》及補勘資料顯示，其中YDK32+450.000～YDK32+500.000里程段巖溶強發育，其余巖溶弱發育，洞高0.5m～8m，平均厚度3.2m，埋深約20m；區間隧道上方為交通流量較大的林上北路主干道，容易出現道路塌陷，影響地鐵隧道后期正常運營，安全隱患較大。為防止安全事故發生，本項目采取了專項溶洞施工處理相關措施，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，然后根據不同類型的地鐵隧道溶洞采取相對應的解決對策。眾所周知，在整個地鐵隧道建設的過程中，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，產生一些溝槽或者空洞的現象。為了更好地解決這些問題，提高整個施工的效率和質量，我們可以根據地鐵隧道溶洞內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；溶洞填充物為膠結稀泥。了解并且掌握不同類型的地鐵隧道溶洞類型是進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，實現地鐵的正常運營，在進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定性，不要破壞圍巖的穩定性。另外，我們還應該注意，在溶洞處理的整個過程中，我們必須要嚴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象的發生，同時可以更好地避免在地鐵隧道修建完成之后，隧道會出現漏水等各種現象。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，在施工的過程中嚴格地按照這些基本原則進行施工，進而更好地避免在施工過程中出現一些人力所無法控制的現象。

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，位于隧道側面的一些比較大型的溶洞比較容易導致隧道的開挖面圍巖失去原本的穩定性，甚至可能會使得開挖面出現坍塌的現象，給整個施工設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象，對地鐵隧道造成嚴重破壞，同時溶洞發育地段也對周邊建（構）筑物的安全帶來一定安全隱患，在一定條件下可能會發生地質災害，造成地面塌陷或塌坍，嚴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 確保地鐵隧道結構的永久穩定性

確保整個地鐵隧道結構的穩定性是施工人員的主要任務之一，通過進行地鐵隧道溶洞處理可以更好地確保整個地鐵隧道結構的永久穩定性，滿足地鐵隧道結構變形以及防水的具體要求。對于地鐵隧道溶洞而言，它的內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，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定性，最終保證地鐵隧道溶洞結構的穩定性以及安全性。

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破壞了其自有結構，溶洞內的泥砂、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，進而造成地表沉陷，為避地表塌陷和沉降過大，需對溶洞進行處理。

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缺點，因此，在進行地鐵隧道溶洞處理的時候，我們必須要根據溶洞的類型盡可能地選擇一些最合適的處理方法，進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行處理，在這一過程完成之后，緊接著需要進行注漿加固，從而確保地鐵隧道溶洞的穩定性。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，我們應該注意，首先區分地層的具體含水情況和結構防水要求，然后根據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鍵所在，在這種情況下，我們通常采用排和堵結合的方法來進行溶洞的處理。在溶洞的實際處理過程中，如果整個溶洞內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行封堵。而對于一些內部有承壓水的溶洞，如果直接采取封堵的方法會比較困難，這時我們應該根據實際情況，采取“先排后堵，排堵結合”的方法進行處理。在一般情況下，溶洞內區域有流動水，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、水玻璃混合漿液進行封堵，注意降水降壓過程中要監測好周邊環境，防止沉降過大。另外，在進行地鐵隧道溶洞處理的過程中，如果整個溶洞區域內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位置進行開挖豎井，同時還應該設置一些過水通道來進行引排，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比較大，因此，在利用這一方法進行地鐵隧道溶洞處理的過程中，需熟練地將這一方法應用到實際中。對于全填充砂泥溶洞進行處理的過程中，我們應該采用壓力注漿的方法，進行加固填充，但是，在進行加固填充的時候，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、反復注入。溶洞填充注漿完成后需進行效果的檢驗，主要是檢查填充率及密實程度，并對注漿加固效果進行檢查。

6 結束語

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，保證地鐵隧道的穩定性和安全性。在進行地鐵隧道溶洞處理之前，我們需首先了解導致地鐵隧道出現溶洞的原因，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。在進行地鐵隧道溶洞處理的過程中，我們應該掌握所有常見的處理方法，然后根據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，所有施工人員應該不斷地提高自身的施工技術水平，施工企業更應該不斷地加大對施工人員的培訓力度。

參考文獻：

[1]劉錫儒.巖溶與淤泥組合地層中地鐵隧道結構的變形特性研究[D].廣州大學，2016（12）.

[2]張楊.巖溶與富水砂土組合地層中地鐵隧道的變形及受力特性研究.廣州大學，2016（25）.

[3]鄭宗劍.高速列車動荷載作用下巖溶地質盾構隧道管片疲勞壽命評價[J].西南交通大學，2017（08）.

[4]雷金山.廣州地鐵隱伏型巖溶地基穩定性分析及充填處理技術研究[D].中南大學，2014（33）.

[5]陳理想.巖溶地區礦山法地鐵隧道下穿河流研究[D].西南交通大學，2017（24）.