结合案例对地铁溶洞处理方法探讨

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1、专业知识分享版摘要：城市轨道地铁通常穿越了很多种地形地质，不同地质有着不同的施工方法。本文笔者结合武汉地铁X号线对地铁溶洞处理方法进行了详细的分析，希望能够为类似的工程提供一些参考。关键词：地铁建设；溶洞处理；异常处理；钻孔；灌浆1工程案例武汉地铁X号线地质条件复杂多变，多为松软土岩溶路基，上覆黏土，为硬塑层，下伏风化灰岩、岩溶及裂隙发育区。规划红线的宽度是30m。基坑开挖深度二倍范围内，站位北面有1～2层房屋，南面分布有2栋5～6层的宿舍楼，建筑物基础为条型浅基础，距基坑开挖线大约7～8m。站牌周围的车流量较大；沿着主干道两旁的慢车道、人行道上分布有路灯线、光

2、缆、天然气管道、自来水管道、污水管道，地下管线埋深1～2m。2岩溶处理概述2.1岩溶处理范围本标段车站结构底板下伏基岩为灰岩、泥质灰岩、泥岩夹灰岩地段，均为岩溶发育地段，位于高风险范围内且隧道轮廓线外放5m范围内已揭示全部溶洞，自地面进行注浆充填加固，且进一步完成岩面注浆施工。灌浆对象为无填充或半填充溶洞、全填充溶洞、土洞和岩面注浆等，施工范围为：（1）对高风险范围内的溶洞进行充填灌浆；（2）结合溶洞处理，对岩土界面进行注浆加固；（3）对物探异常区进行钻孔验证，同时对岩土分界面进行注浆加固。2.2岩溶处理的目的满足永久结构的承载力、变形；降低施工期间突水时间发生

3、的机率。通过对洞体内充填物加固处理，提高其自身强度，从而提高洞体的稳定性，降低洞体坍塌引起的地层塌陷，减小变形缝处的差异沉降。2.3岩溶处理原则根据本标段的工程地质和水文地质资料，类比以往地铁施工经验，以及相关规范规程，将本区段对工程工程风险程度，划分为高风险区和低风险区段。具体处理原则如下：（1）按照车站结构底板以下完整基岩厚度不小于6m，地铁结构轮廓线外5m范围确定为高风险区。对高风险区内的溶洞进行处理，对高风险区内的物探异常区进行验证并处理。溶洞处理必须填充密实；（2）对溶洞自地面进行注浆填充加固，并完成岩面注浆施工；（3）对于施工期间土层中钻孔出现掉钻等

4、异常得现象，我们应做好相应的记录并及时反映给监理工程师跟设计单位。对车站范围内揭示的土洞，不管埋深多少，所有自地面进行充填加固，全部完成岩面注浆施工；（4）在施工期间发现的溶、土洞按照以上原则办理，遇见的溶洞洞经大于5m的特大型溶洞的时候，需召开专题会议研究决定处理方案；（5）针对高风险区内的物探异常区进行钻孔验证，若发现存在溶、土洞应按照以上原则来做处理；（6）如果没发现溶洞，自地面要进行注浆加固，应完成岩面注浆施工。在车站的主体结构浇筑底板前，采取地质雷达分段对车站结构底板以下地层进行扫描，发现底板以下基岩6m，隧道轮廓线外5m范围内的异常区，应采取钻孔验证

5、后对其进行注浆处理。2.4溶洞、异常区处理的方法围护结构施工前需要对岩溶进行处理，溶洞施工顺序：探边界→填碎石→注浆充填→注浆效果监测，异常区处理的施工顺序：钻孔验证→探边界→注浆充填→注浆效果监测，图1和图2分别是溶洞和异常区处理平面图。使命：加速中国职业化进程专业知识分享版（1）在钻孔揭示岩溶洞穴的高度大于1m并无填充溶洞和半填充溶洞，灌浆采用间歇式静压灌浆。第一次应采取用水泥砂浆，灌浆的时间控制在20min，间歇6h，第二次灌浆可采用水泥砂浆或浓浆，若在20min内仍然不起压，停止灌浆，间歇6h，依次类推，一直到终孔为止。有必要时，可在水泥砂浆或水泥浆中适

6、当添加速凝剂。对于特大型无填充溶洞，需反映给监理工程师，并经设计单位同意后，方才可考虑先投碎石（5～10mm），然后在采用注浆加固的方法，投碎石处理时在原钻孔附近（约0.6m）补钻两个投石孔，两投石中心与原钻孔中心需要在同一连线上，两投石孔可相互作为出去孔。投石之后，注浆加固方法见后面的全充填的处理方法。（2）钻孔揭示岩溶洞穴高度不大于1m和全填充溶洞可直接采用纯水泥浆进行静压式灌浆。（3）物探（CT）异常区加固的处理办法：对出现异常区进行钻孔验证，若见存在溶洞则根据溶洞大小采取对应处理加固方法，具体处理情况如表1所示。使命：加速中国职业化进程专业知识分享版3岩

7、溶处理施工技术3.1钻孔首先根据设计图纸对所有灌浆孔、填石孔、检查孔进行编号，钻孔孔位偏差不大于10cm，灌浆孔伸入溶洞底板不小于0.5m，填石孔应伸入溶洞顶板以下空洞内不小于1m；土层中可采用各式适宜的钻机钻孔，灌浆孔直径110mm，填石孔钻孔直径不小于200mm，下钢套管护壁，钢套管采用吊锤直夯入地下，至岩面以上1m左右。土层中钻孔应尽量少用水，泥浆及其他钻孔润滑液。钻孔过程中要保证孔向准确，孔斜偏差值不大于孔深1%。3.2灌浆施工工艺3.2.1合理布置钻孔对于钻孔揭示岩溶洞穴高度不大于1m的溶洞，在已揭露溶洞的勘探钻孔处钻孔1孔；对于钻孔揭示岩溶洞穴高度1

8、～2m的溶洞，呈三角型布