地铁暗挖隧道基岩裂隙水风险控制技术研究

姜硙

摘要：时代不断发展，我国的轨道交通业发展的越来越快。这其中地铁极大的改善人类交通出行的问题，但是每个城市的地铁修建期都比较长，困难较多，在修建中我们发现土地基岩裂隙水软化结构面和软层是影响地铁挖掘速度的主要原因。土地基岩裂隙水软化结构面和软层是地铁挖掘过程中一个重大难题，这个问题如果得不到妥善解决，那么将会对威胁到整段地铁施工安全。

关键词：地铁修建；基岩裂隙水；风险控制

在我国进行地铁修建时，工程技术人员发现在进行暗挖隧道工程时40%的隧道会遇到涌水事故，涌水是指在地铁修建时岩基裂隙水出现渗透和泄露。裂隙水的泄露会带走软弱层面的填充物质，使岩体强度降低或者导致岩体解体，更严重时会导致地面坍塌、突水、突泥等事故[2]。本文分析我国地铁岩基裂隙水风险问题，以武汉地区发生过的隧道岩基裂隙水涌水问题为例，意在为我国暗挖隧道施工提供有效建议。

一、基岩裂隙水的形成

基岩裂隙水主要分布在山地和高丘陵地带，含水层岩性以侵入岩类、火山岩、火山溶岩为主，地下水赋存在节理、构造裂隙、风化裂隙和张裂隙发育的断裂破碎带。地铁中的基岩裂隙水一般存在以下位置：第一种是指一般在地铁暗挖隧道的过程中，隧道上方以及前方有坚硬或者半坚硬的岩石，断裂破碎带或者不同岩层的接触带、岩脉以及可溶性的岩石等物质。第二种指在隧道的上部有富水含水层或河流，隧道内部的涌水量其实是有动储量以及静储量两方面构成的。动水量是通过地下径流 形式出现于含水围岩中的，受地表水体和地下水体的水力影响。静储量是指隧道围岩内空隙中所储存的地下水，含水量受含水围岩的储水能力、给水能力以及围岩规模大小影响。第三种指隧道前方岩石或者隧道上方案是裂隙发育。由于地下水一直是处于流动状态，岩石中又有各种各样的裂隙与溶洞，这些孔隙使地下水得以储存与运移。因此岩石裂隙发育的地方就含水量较多，不发育的地方含水也就比较少。

二、基岩裂隙水的实例分析

某城区的双线隧道时，隧道由暗挖段与盾构两部分组成，长度为2.33Km，覆土深度约15～36M。地铁线路是武汉区内龙江大道以北，到达区间车站要穿越汉江。并且挖掘线路周围地区建筑物比较密集，地上地下的管线分布密切，周边环境复杂。车流量人流量都比较大，因此线路的修筑难度很高。在进行修筑左线大里程开挖到DK10+602地域时，下部分台阶突发涌水状况，技术人员紧急通过对涌水部位采用地质雷达进行探测，经过地质人员精准的探测与分析，最终确定了涌水地点的岩层裂隙部分，每小时用水量高达7M3，水量极为丰富，祸不单行，在右线大里程开挖到DK10+670地域时也同样出现了上述的涌水状况。本次涌水并没有任何征兆，突发起来的灾难令所有施工人员以及工程技术感到棘手。其实在进行左线险情发生之前，部分修筑路段已经出现少量的涌水状况，但是并未及时予以重视，所以导致险情的扩大化，更由于并没有提前进行应急防护措施，对施工现场的影响较大，业主与施工方遭受到一定程度的经济损失[3]。

三、案例解决措施与险情控制

某隧道工程出现涌水时第一时间进行排水措施。隧道用水处理的重要解决路径就是进行排水，工程人员为了避免施工遭到更多的经济损失，从而决定在下台阶涌水位置进行挖掘集水坑，挖掘了一个1m*1m*1m大小的集水坑，用钢板固定水坑的四周，水坑顶部为了更好隧道内行车安全也加装上钢板，在每隔极端位置就设立一个集水坑，使集水坑从事发地点一直眼延伸到隧道出口，最终将涌水排到隧道外部，之后对渗流严重地方安装水泵进行涌水抽排。

在进行排水处理过后，就对渗流地区进行注浆封堵措施。注浆法是指将注浆材料注入地层中，形成固结土，从而降低地层的渗水性，这种方法也可以使底层强化。涌水注浆封堵采用全控一次性注浆，实施中假如遇到未封堵住部分则进行第一次的涌水抽排，在抽排干净后在进行注浆封堵措施。在完成涌水封堵后，工程技术人员就对隧道的结构变形进行有效检测，检测中我们发现沉降量与变形量都在安全预警值以内，所以得知对涌水进行的处理方案有效。

四、地铁暗挖隧道风险控制技术

地铁暗挖隧道的难度都很高，所以产生风险也是极大的，因此更需要工作人员在遇到类似事例中的基岩裂隙水问题时应提早准备风险预测措施，与相关工程技术人员协调，避免强行封堵导致的裂隙水四周扩散，为以后的隧道挖掘工作带来更大的困难。结合实际问题，应先进行排水措施，避免水流过多影响施工，有必要时再进行注浆封堵措施，避免隧道初挖掘分支渗水，避免影响后续的隧道暗挖施工[5]。在进行开挖工作之前施工方应对地标情况和围岩结构进行分析处理，了解此地区的详细地质情况。每个工作人员应当加强隧道挖掘时期的监控，施工人员在出现渗水情况时应该立即汇报上级部门，降低安全隐患。在进行隧道内不良地质段的挖掘时应该隧道二次衬砌施工应及时补足，紧跟开挖作业不能有任何迟缓，以此保证施工安全。基岩裂隙水的渗流是非常复杂的，每一次的基岩裂隙水的涌水都会给地铁暗挖隧道工程带来众多麻烦，影响挖掘工作的顺利进行，损害了施工方与业主的利益。只有每次在进行隧道暗挖工程时都提前做好开挖前风险分析与涌水识别，提前采取有效措施应对风险，了解施工路段的地质地下水源形态，监控施工中的每一道工序，只有这样才能保证地铁工程的顺利完成[4]。

五、结语：

在每一次的地铁修建过程中，岩基裂隙水涌水为工程造成巨大影响，极大损失国家利益和人民利益，我们应当在了解岩基裂隙水的渗流特性后对岩基裂隙水进行深入分析，通过对岩基裂隙水的了解和特性对其进行治理与风险控制。虽然地表下方的复杂情形会为工程技术人员的研究带来不小的阻碍，但为了隧道的施工安全以及利民工程的顺利完成，我们更应该做好基岩裂隙水的风险控制技术研究，让我国的暗挖隧道工程进入新篇章。

参考文献：

[1]葛金瑞. 地铁暗挖隧道邻近建筑物风险控制技术[J]. 兰州石化职业技术学院学报， 2018， 18（1）： 30-33.

[2] 陈骥. 地铁区间暗挖隧道风险评估体系研究[J]. 结构工程师， 2012， 28（3）：152-157.

[3]曹振， 雷斌， 张丰功. 地铁湿陷性黄土暗挖隧道的施工风险及控制措施[J]. 城市轨道交通研究， 2017， 16（3）：97-99.

[4]余群舟， 陈磊， 龚珑. 地铁暗挖隧道基巖裂隙水风险控制技术研究[J]. 施工技术， 2017（S1）：229-232.

[5]张斌. 浅埋暗挖大断面地铁车站施工风险管理与控制[J]. 施工技术， 2015（s1）：200-202.