淺談地層空洞對城市軌道交通建設的影響

摘要：隨著經濟社會的發展和進步，城市化進程日益加快，為了緩解城市交通擁堵問題，幫助人們適應快節奏的城市生活需要，我們國家各個城市都開始大舉推進軌道交通工程建設項目。而隨著地鐵施工工作的大范圍的開展，地層空洞等問題的出現極有可能會造成施工附近地標建筑物下沉、開裂或者是地下管線破裂等問題出現，這對軌道工程施工范圍附近居民的生活和安全造成了極大地危害。本文以蘭州市為例，分析該城市在修建地鐵1號線的時候出現地層空洞的原因和類型，深入探究地層空洞對城市軌道交通建設的影響，并提出相關意見和建議。

關鍵詞：地層空洞；城市軌道；建設

1 緒論

在城市軌道交通建設的過程中，由于地下壓力減少或地下深處部分巖漿陷落后沒有得到及時的地質補充從而倒追空洞出現并進而引發斷裂或塌陷等危害，對周圍居民的人身安全造成了極大的威脅。事實上，在城市軌道的建設過程中，蘭州市區較為老舊，地質情況相對也比較復雜，尤其是五十年代修建的防空洞比較多，導致在修建地鐵1號線的過程中頻頻發生地層空洞預警，嚴重影響了整個軌道交通建設項目的實施進程。

2 工程簡介

整個蘭州1號線軌道建設項目全長約26.798公里，設置了二十個車站，最大站間距2332m，最小站間距842m，平均站間距1344m，暗挖及盾構區間隧道全長36.3公里。全部貫穿于蘭州主城區的地下。該項目的東崗路和西津路區域在五十年代建立了大量的防空洞等地下人防工程，不僅體量大，數量還多，導致該區域存在長期受到水害影響的空洞區域，使得該區域的地址條件復雜多變，增加了軌道交通施工的風險。

從地層空洞的種類來看，蘭州地層空洞有一定比例是由于當地的自然地理條件造成的天然空洞，這一類的空洞一般深埋地下，且不易被發現，在不受到人為干擾的情況下其發展速度非常緩慢；由于蘭州屬于濕陷性黃土區域，在施工的過程中由于管道破損等原因導致土體被侵蝕或者軟化也會形成區域性的地下空洞；此外，交通導改路面施工質量差以及盾構施工導致水土壓力失衡等原因也會造成地層空洞，1號線的軌道建設工程就是因為這些原因導致空洞預警頻發，嚴重影響工程進度。

3 地層空洞對城市軌道交通建設的影響

3.1 蘭州1號線軌道建設過程中風險預警情況

在整個項目的實施過程中，蘭州軌道1號線工程曾多次發生地層空洞預警，同時還發生了多起其他因為人為操作失誤導致的預警事件，從相關數據分析可以看出，在所有發生的風險預警中，地層空洞是最大的影響因素，由于當地自然條件以及后天人為破壞等原因導致該地區施工條件較差，在施工中極為容易因為地層空洞而造成安全隱患。因此，在整個蘭州1號線的建設過程中，不得不增加工作量，加大項目建設的投入來對地層空洞進行探測和治理，以防止施工事故的發生，減少安全隱患。這無疑給蘭州1號線軌道建設項目的落實增加了難度和工程量，影響了工程建設的進度。

3.2 蘭州1號線軌道建設空洞風險預警情況

2016年2月4日至3月14日期間，在蘭州1號線的西站十字～七里河區間發生既有空洞區域地表和管線持續沉降的風險預警；

2016年5月7日至5月19日期間，在蘭州1號線的拱星墩至焦家灣區間因為施工導致自來水管爆裂漏水，地表發生塌陷；

2016年6月15日至6月28日期間，在五里鋪至東部市場區間發生刀盤上方地表及管線檢測點沉降速率異常，嚴重超過相關標準；

2016年1月9日至1月24日期間，在西客站至西站十字區間發生330環既有空洞塌陷；

2016年5月11日至6月30日期間，在西客站至西站十字區間發生左線320環～340環地層空洞造成地表沉陷和房屋開裂。

通過對蘭州1號線建設空洞風險預警情況進行分析，我們不難看出在整個蘭州1號線軌道建設項目的施工過程中，底層空洞所導致的安全預警主要以土體損失為主，這也是最直觀的、最嚴重的表現形式，同時此類風險發生的頻率還比較高，超過了百分之八十，對于該軌道建設項目的實施推進造成了極為不利的影響。

4 預防措施

從上述我們對蘭州1號線軌道交通建設項目實施過程中出現的地層空洞風險預警的分析情況來看，在軌道建設項目的施工過程中一定要做好空洞區域的探測并準確掌握空洞形成的原因，在掌握足夠信息的情況下及時采取預防措施。另一方面，針對盾構結構施工的情況，在施工前可對地表進行加固處理，根據情況選擇水泥漿或者雙液漿進行加固，避免因為空洞或者土質疏松而導致事故。

5 總結

綜上所有，地層空洞對于軌道建設項目的實施十分不利，尤其對于蘭州這樣典型的老城區，城市基礎設施較為陳舊，管線復雜，因此在項目建設前期的排查十分重要，同時還要充分考慮到當地特殊的地理環境，高度重視交通改造路面施工質量的重視，全面探查地層空洞情況并及時采取治理措施，通過對路面進行澆筑、洞內注漿以及其他能夠改善土質松軟和地層空洞的措施來保證施工質量和施工安全，避免安全隱患的發生，確保軌道建設項目順利實施。

參考文獻：

[1]蘭州地鐵1號線馬灘～土門墩區間巖土工程勘察報告.2013.

[2] 蘭州地鐵 1 號線東方紅廣場～盤旋路區間巖土工程勘察報告，2013 .

[3]蘭州地鐵1號線土門墩～西客站區間巖土工程勘察報告，2013 .

[4]蘭州地鐵1號線盤旋路～五里鋪區間巖土工程勘察報告，2013.

作者簡介：崔成榮（1991），男，漢族，江蘇東臺人，本科，助理工程師，目前主要從事軌道交通與市政工程地質勘察。