地铁隧道的溶洞处理措施

陈志健

摘要： 随着近几年来我国经济的快速发展，我国在交通运输方面取得了比较显著的成就，交通运输工具作为我们日常生活中不可或缺的一部分，它们的出现大大地方便了我们的生活，为我们出行节约了更多的时间。为了更好地满足人们对交通工具的需求，我国近几年来不断地提高地铁的发展力度，而在修建地铁的整个过程中，地铁隧道是必不可少的，它是地铁运输的基础之一。为了更好地进行地铁隧道的建设，我们必须要做好隧道的溶洞处理，避免溶洞现象给地铁运营带来一系列的问题。本文就地铁隧道的溶洞处理措施做了简要的分析和探讨。

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.

关键词： 地铁隧道；溶洞分类；溶洞处理；措施

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

中图分类号：U45 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）14-0236-02

0 引言

尽管近几年来我国在地铁隧道溶洞处理方面取得了令人举世瞩目的成就，但是，与其他一些发达国家相比较，我国在这一方面的技术水平仍然比较低。在地铁隧道应用过程中，出现的溶洞现象比较多，严重地影响了地铁的正常运营。因此，为了尽快地改变这一现状，提高我国地铁隧道溶洞处理技术水平，不断地促进我国地铁的发展，地铁隧道施工企业首先要明确地铁隧道溶洞处理的重要性，然后在实际溶洞处理过程中，必须要始终严格按照具体的原则和处理方法进行操作，从而避免地铁隧道溶洞处理过程中可能出现的一系列问题。

1 工程概况

佛山市城市轨道交通三号线工程北滘新城站～高村站区间隧道设计里程为YDK32+397.336～YDK34+639.612，区间长度为2238.451m，设置3处联络通道，其中2#联络通道兼做废水泵房。线路轨面埋深15.72～37.86m，隧道覆土10.8m～32.94m。根據《佛山市城市轨道交通三号线北滘新城站～高村站区间岩溶专题勘察报告》及补勘资料显示，其中YDK32+450.000～YDK32+500.000里程段岩溶强发育，其余岩溶弱发育，洞高0.5m～8m，平均厚度3.2m，埋深约20m；区间隧道上方为交通流量较大的林上北路主干道，容易出现道路塌陷，影响地铁隧道后期正常运营，安全隐患较大。为防止安全事故发生，本项目采取了专项溶洞施工处理相关措施，确保了工程的顺利实施。

2 地铁隧道溶洞类型分类

在整个地铁隧道的建设过程中，地铁隧道的溶洞类型比较多，因此，为了更好地对所有的这些地铁隧道溶洞进行处理，我们须了解并且掌握所有类型的地铁隧道溶洞类型，然后根据不同类型的地铁隧道溶洞采取相对应的解决对策。众所周知，在整个地铁隧道建设的过程中，会受到许多外界因素的制约，尤其是地形条件的影响，由于地形的起伏变化，在一些低洼处特别容易形成积水的盆地，这时候地下的一些可溶性岩层就会受到积水的影响，产生一些沟槽或者空洞的现象。为了更好地解决这些问题，提高整个施工的效率和质量，我们可以根据地铁隧道溶洞内部的填充物对整个施工过程的影响，将地铁隧道溶洞分成五种类型。其中比较常见的地铁隧道溶洞类型包括溶洞为干涸洞穴，无填充物；溶洞填充物为饱和水；溶洞填充物为胶结稀泥。了解并且掌握不同类型的地铁隧道溶洞类型是进行溶洞处理的首要条件之一。

3 地铁隧道溶洞处理的基本原则

为了更好地解决地铁隧道溶洞问题，实现地铁的正常运营，在进行地铁隧道溶洞处理的过程中，我们必须要始终遵守地铁隧道溶洞处理的所有基本原则。例如，在进行地铁隧道溶洞处理的过程中，我们必须要始终坚持尽可能保持地铁隧道溶洞围岩的稳定性，不要破坏围岩的稳定性。另外，我们还应该注意，在溶洞处理的整个过程中，我们必须要严格的控制所有围岩累计变形的用量，只有做好这一工作，才能更好地防止突水现象的发生，同时可以更好地避免在地铁隧道修建完成之后，隧道会出现漏水等各种现象。因此，为了更好地提高整个地铁隧道溶洞处理的效率，各个施工队成员必须要时刻的记住所有地铁隧道溶洞处理的基本原则，在施工的过程中严格地按照这些基本原则进行施工，进而更好地避免在施工过程中出现一些人力所无法控制的现象。

4 地铁隧道溶洞处理的目的

4.1 确保整个地铁隧道溶洞施工的安全

地铁隧道溶洞处理的目的比较明显，其中比较明显的目的之一就是为了更好地确保整个地铁隧道溶洞施工处理的安全性，保障所有施工人员的生命安全。在整个地铁隧道开挖的过程中，位于隧道侧面的一些比较大型的溶洞比较容易导致隧道的开挖面围岩失去原本的稳定性，甚至可能会使得开挖面出现坍塌的现象，给整个施工设备以及施工人员都带来比较大的安全隐患。而对于一些位于地铁隧道底部的溶洞，则比较容易造成坍陷的现象，对地铁隧道造成严重破坏，同时溶洞发育地段也对周边建（构）筑物的安全带来一定安全隐患，在一定条件下可能会发生地质灾害，造成地面塌陷或塌坍，严重威胁本工程及周边建筑物的安全。因此，在整个地铁隧道修建的过程中，我们必须要提前处理好所有的溶洞问题。

4.2 确保地铁隧道结构的永久稳定性

确保整个地铁隧道结构的稳定性是施工人员的主要任务之一，通过进行地铁隧道溶洞处理可以更好地确保整个地铁隧道结构的永久稳定性，满足地铁隧道结构变形以及防水的具体要求。对于地铁隧道溶洞而言，它的内部填充有大量的泥沙和水，并且大部分地铁隧道溶洞的分布比较连续，只有通过一定的有效的方法，才能更好地提高地铁隧道溶洞部分地层的承载能力以及溶洞围岩的稳定性，最终保证地铁隧道溶洞结构的稳定性以及安全性。

4.3 防止地表沉降和塌陷

位于隧道穿越地段的大型空洞，隧道开挖过程中已经破坏了其自有结构，溶洞内的泥砂、水大量涌出，溶洞周围围岩的巨大压力易在溶洞处释放、坍塌，进而造成地表沉陷，为避地表塌陷和沉降过大，需对溶洞进行处理。

5 地铁隧道溶洞处理的具体方法

在实际地铁隧道溶洞处理的过程中，我们必须要完全地了解并且掌握相应的处理方法。处理方法比较多，但是，不同的处理方法存在不同的优缺点，因此，在进行地铁隧道溶洞处理的时候，我们必须要根据溶洞的类型尽可能地选择一些最合适的处理方法，进而提高整个地铁隧道溶洞处理的效率。下面就几种常见的地铁隧道溶洞处理方法做了详细的介绍：

5.1 空洞型溶洞的处理方法

空洞型溶洞是地铁隧道溶洞中比较常见的一种类型，空洞型溶洞的特征比较明显，对于一些洞径大于2m的无填充或半填充的溶洞，我们通常情况下会首先利用填砂的方法来进行处理，在这一过程完成之后，紧接着需要进行注浆加固，从而确保地铁隧道溶洞的稳定性。而对于一些洞径小于2m的地铁隧道溶洞，我们可以直接采取注浆填充的方法，但是，在注浆的过程中，我们应该注意，首先区分地层的具体含水情况和结构防水要求，然后根据这些要求来选择不同类型的注浆液。

5.2 充水溶洞的处理方法

在地铁隧道修建的過程中，我们经常会遇见一些含水比较丰富的地层，而在这些地层中，一些溶洞内部的积水含量比较高。溶洞水的处理就成为了整个地铁隧道溶洞处理的关键所在，在这种情况下，我们通常采用排和堵结合的方法来进行溶洞的处理。在溶洞的实际处理过程中，如果整个溶洞内部的水体并不是承压水或者水体的压力小于0.5MPa，此时我们就可以直接采用超前注水双液浆的方法直接进行封堵。而对于一些内部有承压水的溶洞，如果直接采取封堵的方法会比较困难，这时我们应该根据实际情况，采取“先排后堵，排堵结合”的方法进行处理。在一般情况下，溶洞内区域有流动水，但水压力在1.0MPa以下的，可布置降水井减压，减压至0.5MPa以下时注入水泥、水玻璃混合浆液进行封堵，注意降水降压过程中要监测好周边环境，防止沉降过大。另外，在进行地铁隧道溶洞处理的过程中，如果整个溶洞区域内部流动水的水压超过了1.0MPa，这时候，我们可以首先去摸清水路径流的具体方向，然后尽快在隧道的外面适当位置进行开挖竖井，同时还应该设置一些过水通道来进行引排，最后，可以利用这些竖井回填混凝土和注浆填充。

5.3 全填充砂泥溶洞处理方法

全填充砂泥溶洞处理方法的难度系数比较大，因此，在利用这一方法进行地铁隧道溶洞处理的过程中，需熟练地将这一方法应用到实际中。对于全填充砂泥溶洞进行处理的过程中，我们应该采用压力注浆的方法，进行加固填充，但是，在进行加固填充的时候，必须要选择合适的注浆材料，而注浆材料应该尽可能的采用水泥浆或者是水泥和水玻璃混合浆液。另外，在加固注浆的过程中，我们应该尽可能的采用端头带有梅花形状小孔的管子或者采取袖阀管，控制压力从低到高，间歇、反复注入。溶洞填充注浆完成后需进行效果的检验，主要是检查填充率及密实程度，并对注浆加固效果进行检查。

6 结束语

总而言之，为了满足地铁隧道施工的需要以及确保地铁运营的安全性，我们必须掌握溶洞的知识和施工处理技术，保证地铁隧道的稳定性和安全性。在进行地铁隧道溶洞处理之前，我们需首先了解导致地铁隧道出现溶洞的原因，以及地铁隧道溶洞的类型，然后尽快地针对这些问题提出一些行之有效的措施。在进行地铁隧道溶洞处理的过程中，我们应该掌握所有常见的处理方法，然后根据不同类型的溶洞选择不同的处理方法。最后，为了更好地提高施工处理效率，所有施工人员应该不断地提高自身的施工技术水平，施工企业更应该不断地加大对施工人员的培训力度。

参考文献：

[1]刘锡儒.岩溶与淤泥组合地层中地铁隧道结构的变形特性研究[D].广州大学，2016（12）.

[2]张杨.岩溶与富水砂土组合地层中地铁隧道的变形及受力特性研究.广州大学，2016（25）.

[3]郑宗剑.高速列车动荷载作用下岩溶地质盾构隧道管片疲劳寿命评价[J].西南交通大学，2017（08）.

[4]雷金山.广州地铁隐伏型岩溶地基稳定性分析及充填处理技术研究[D].中南大学，2014（33）.

[5]陈理想.岩溶地区矿山法地铁隧道下穿河流研究[D].西南交通大学，2017（24）.