孟橋

深圳市市政設(shè)計研究院有限公司 廣東深圳 518029

石灰?guī)r、白云巖、石膏、巖鹽等可溶性巖層受水的機械力影響可造成溝槽和空洞，使局部地表塌陷。我國石灰?guī)r分布廣泛，常會產(chǎn)生溶洞，如在此地附近修建地鐵隧道，則需格外注意。目前，地鐵隧道溶洞穿越預處理技術(shù)尚未成熟，需加強重視。

1 溶洞處理目的及原則

1.1 目的

通過對洞體內(nèi)填充加固提升溶洞強度及穩(wěn)定性，避免地層塌陷，減小變形縫處的沉降。經(jīng)溶洞處理后需滿足地鐵同性需要，實現(xiàn)永久結(jié)構(gòu)的承載力，降低運行風險[1]。

1.2 原則

溶洞處理需依照如下原則：一、溶洞地面填充加固，巖面注漿施工須保證密實性填充；二、若間掉鉆等異?，F(xiàn)象需及時反映給監(jiān)理；三、如施工發(fā)現(xiàn)溶洞直徑＞5cm需上報，由大會討論決定處理方案；四、若間高風險區(qū)物探異?？摄@孔勘探，處理方法同上。

2 溶洞預處理技術(shù)及異常處理措施

2.1 溶洞處理技術(shù)

（1）測量定點。地鐵隧道穿越區(qū)如遇溶洞時需先進行溶洞測量。測量員需先確定鉆孔的軸位及相關(guān)資料，標記好溶洞的中心位置及范圍。依照測定相關(guān)數(shù)據(jù)準備相應(yīng)材料，開展溶洞處理。所有設(shè)備進場及出廠均需提供合格證及檢修證明，完成操作后均需進行二次檢測。

（2）鉆透氣孔。透氣孔開孔后若發(fā)現(xiàn)存在溶洞需及時填充，及時查找當?shù)叵嚓P(guān)地質(zhì)資料制定后續(xù)對策。若透氣孔鉆開后未發(fā)現(xiàn)溶洞則需調(diào)整位置進行再次鉆孔，位置最好在連續(xù)墻及工程樁之間。鉆孔發(fā)現(xiàn)溶洞后確定填充孔，完成鉆孔。

（3）孔內(nèi)施工。根據(jù)測量定點及鉆透氣孔可獲取溶洞地質(zhì)資料將溶洞分類。溶洞可分為無填充、半填充、流塑全填充、軟硬全填充等類型。溶洞灌注時洞內(nèi)的水分及填充物需經(jīng)透氣孔排放出來，需實時觀測。且溶洞須布置≤3個透氣孔才能保證灌注的順利進行。

（4）孔內(nèi)灌注。溶洞可依照洞內(nèi)分布歸類，即單層溶洞、土洞及串珠狀溶洞。單層及土洞的灌注孔需在距離透氣孔適當位置鉆孔，直徑控制在130mm，選取適當鋼管一捶打方式打至洞內(nèi)。鋼管需深入溶洞內(nèi)200mm以上，盡量多的將其打入到溶洞頂板巖層。串珠狀溶洞的灌注孔需在距透氣孔500mm左右的位置開孔，鉆機鉆孔直徑同上。取適當規(guī)格鋼管在土層及砂層護臂捶打入土層，深度達200mm以上。該類溶洞為多層溶洞，每層均有1～3個透氣孔，但填充孔卻無第二個。依由下往上逐層關(guān)注的順序直至灌注到溶洞頂層。

（5）混凝土施工。灌注C20細石混凝土多需借助混凝土輸送泵完成操作。借助螺紋連接泵管及光管，待所有工作準備就緒后開始灌注施工，間泵壓在25千帕以上且透氣孔泛漿時結(jié)束灌注施工。但施工期間需注意以下兩項：一、灌漿前需借助完成插通后行灌漿操作，插通多借助鉆桿完成。該工序可防止孔內(nèi)泥漿阻塞操作孔。二、灌漿期間不可中斷操作。使用C20混凝土灌注溶洞時需開三個以上灌漿孔。每次灌注時需保證兩輛細石混凝土車準備待命避免灌漿不連續(xù)[2]。

2.2 溶洞異常處理措施

除上述溶洞處理的正常工序外，溶洞處理期間多出現(xiàn)預期之外的意外現(xiàn)象。為防止異常事件引發(fā)慌亂，本文增加異常事件處理相關(guān)經(jīng)驗介紹。溶洞可分一般型、輕微溶蝕型和復雜型。依上述分類對溶洞進行處理施工時，需遵循漸次逐次遞進原則，由簡至繁。先處理簡單溶洞，待摸清溶洞發(fā)育情況后再處理相對繁瑣的溶洞。異常處理措施如下：

（1）一般型。若溶洞體積過小則灌注施工期間多可出現(xiàn)結(jié)塊及添堵溶洞現(xiàn)象。此時可借助磚塊、剖碎石、粘土快及管砂漿等材料避免上述異常情況出現(xiàn)。亦可在二次開孔時加大泥漿使用量，以膨潤土制作護壁后向下鉆孔。如鉆孔時遇規(guī)格小且不漏水的溶洞可直接完成護壁操作后以泥漿成孔。

（2）輕微型。該類溶洞多指節(jié)理化巖石、巖體及巖溶形成的小型溶洞。該類溶洞吸漿量較小，常以單液注漿工法填充。若填充不滿時需加大前期注漿，均勻添加中粗砂擠密填筑溶洞至漏漿。若填充物出現(xiàn)松軟或硬塑現(xiàn)象可直接注漿固結(jié)。

（3）復雜型。該類型溶洞是指溶洞發(fā)育明顯、斷裂帶發(fā)育完全的溶洞類型。該類溶洞有明顯的裂痕，孔隙連通性較好，分布廣泛，借助鉆機注漿鉆孔時可見漏漿現(xiàn)象嚴重。若間鉆孔沖透溶洞需注意觀察孔內(nèi)泥漿面變化情況。若間略有下降應(yīng)向孔內(nèi)補充漿液或加水維持漿面。若漏漿嚴重可采用片石加粘土、水泥回填、二次開孔、鋼護簡法等方式抑制。若采用鋼護筒方式處理溶洞發(fā)生漏漿，則需在上層鋼護筒上再次打入直徑稍小的鋼護筒，后一沖擊錘密封筒腳實現(xiàn)堵漏。處理期間需注意拋出適量片石、粘土等雜物。完成操作后正常算空施工，鉆孔需穿過溶洞底部再深入1cm。鉆孔完成后向?qū)θ芏磧?nèi)進行充填加固，后借助水泥及中粗沙灰漿填充，以雙液注漿工法完成洞內(nèi)注漿[3]。

2.3 溶洞預處理注意事項

溶洞預處理前需明確如下注意事項方可保證工程順利進行，以免建筑工人誤操作引起安全事故及重大過失：一、若溶洞預處理期間出現(xiàn)施工點處于溶洞邊緣需立刻探明洞內(nèi)大小、地下水等具體情況，及時制定安全措施方可緊密銜接后續(xù)工程。二、溶蝕地段爆破時應(yīng)控制爆破藥量，減少其他巖體的損傷。避免一次爆破后導致溶洞填充物大量涌入隧道造成損失。三、實施觀察溶洞充填體實際進展。若洞內(nèi)充填物松軟可提前支護、加固。若充填物為細砂粒、含水量較大的流塑樁土壤可采用劈裂注漿技術(shù)注入水泥加固。四、避免在操作前將工業(yè)廢渣傾倒于溶洞內(nèi)，影響后續(xù)工序正常進行。

3 結(jié)語

本文通過分析地鐵隧道穿越溶洞時預處理技術(shù)總結(jié)了相應(yīng)經(jīng)驗，望幫助讀者克服技術(shù)困境。但在地鐵隧道施工中不同溶洞地質(zhì)差異亦決定了溶洞處理技術(shù)的差異性。建議相應(yīng)施工團隊根據(jù)工程設(shè)計要求，結(jié)合實地地質(zhì)勘探情況確定預處理技術(shù)，確保無事故發(fā)生。另地鐵穿越隧道時亦需觀察溶洞頂端，如有危石可先噴射混段土加固，再打入錨桿，建立鋼筋防護網(wǎng)后方可繼續(xù)施工。