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摘 要：在地铁隧道施工过程中，如果遇到需要穿越溶洞的地形，就要重视溶洞的地质因素和施工难度，并正确考虑地铁隧道施工方法的采用。结合地铁隧道穿越溶洞施工实际，在具体的施工过程中，应对地铁隧道穿越溶洞施工处理技术进行认真分析，并采取正确的溶洞施工处理技术。同时，提高溶洞段施工的整体效果，保证施工工艺和施工方法能够满足地铁隧道施工需要，为地铁隧道施工提供良好的帮助和支持，保证地铁隧道穿越溶洞施工能够在施工质量和施工效果上得到全面提升。
关键词：地铁隧道施工 穿越溶洞 施工处理技术
中图分类号：U455 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）04（a）-0091-03
1 工程概况
徐州市城市轨道交通2号线一期工程丁万河站至九里山站区间设计里程为右K1+683.144～右K3+026.620，区间长1 343.576 m，线路最大纵坡26‰。地下区间里程右K2+180.548、左K2+180.547处左侧设一座竖井及横通道兼做联络通道及废水泵房。线路位于中山北路正下方，覆盖层厚度为6～12 m，部分溶腔距路面仅3 m，且该路段为煤矿、部队车辆交通要道，车流量大、荷载重，易出现路面塌陷、影响行车安全，存在严重安全隐患。在工程施工过程中，整体隧道施工难度较大，需要掌握正确的隧道穿越溶洞的施工处理技术，为了达到安全施工目标，该工程选择了专项溶洞施工处理技术，满足了工程需要。
2 地铁隧道穿越溶洞施工处理技术分析
2.1 地质超前预测预报技术
（1）地面勘探方法。基于对溶洞地质特征的了解，如果在地铁隧道施工中遇到溶洞地段，就要在设计阶段和施工阶段采取特殊的施工措施予以预防。其中，在施工之前做好地面超前预测预报是十分重要的。地面勘探方法是常用的勘探措施。主要是在地面上用专用的地质勘探设备勘察地下是否存在溶洞地形。如果存在，则需要对溶洞规模、危害、变化情况和具体位置进行标注和记录。在施工过程中，结合施工设计图纸及地勘资料，该项目主要采用地表补勘探明溶腔大小及具体位置。
如图1所示，中间黑色圆圈为原有地勘探明溶洞位置，为探明溶洞大小，在周边1～2 m范围内补勘，根据现场实际情况确定钻孔数量，以探明溶洞水平面大小及深度为准。
（2）洞内勘探方法。虽然地面勘探方法能够找准溶洞的位置，并能够了解溶洞的基本信息，但是受到勘探方法的制约，要想了解溶洞内部的情况，就要采取洞内勘探的方法，做好溶洞基本信息的收集，保证溶洞的内部资料和地质信息能够得到全面收集，便于设计者和施工单位全面了解溶洞的基本情况。为地铁隧道的设计和穿越施工提供基本的信息支持，满足地铁隧道的施工需要。该项目采用了超前水平探孔及地质雷达的方法探明溶洞内部密实度，满足施工需要。根据超前地质雷达扫描的结果显示，前方4～21 m 范围内电磁波反射较强烈，且同轴相连续，以正波为主，推断该区域内存在溶洞。掌子面前方22～27 m范围内反射电磁波较杂乱，推断该区域围岩较破碎。结论：围岩整体性较差，探测范围内存在较大溶洞（见图2）。
（3）地质综合分析技术。除了要采用地面勘探方法和洞内勘探方法之外，还应采用综合分析技术，对溶洞地层的地质信息和地理条件进行全面分析，掌握溶洞地形的特征，确保溶洞的所有地质信息都能够得到准确有效收集，为地铁隧道施工提供准确的地质信息支持。经探明，该溶洞共分上下三层，溶腔直径为18～19.6 m，竖向深度分别为2.5 m、3 m、10.6 m，溶洞顶部距离路面距离分别为3 m、8 m、17 m。該项目地铁区间横穿下层溶洞，如不及时处理，严重影响行车安全及洞内施工安全。见图3。
2.2 溶洞的施工处理方法
（1）格栅钢架安设。在现有初期支护上增加套拱，套拱施作范围以贯穿溶洞区域为准。具体做法为套拱按照原初期支护的断面大小施作，以能贴合现有初支为宜；套拱格栅钢架制作与现有格栅钢架主筋大小一致，安装时封闭成环；套拱安装间距0.75 m，与现有初支格栅钢架错开布置，采用纵向连接筋连接，连接筋间距1 m；喷混以封闭钢架为准，钢架主筋保护层不少于50 mm；安装套拱前临时清除仰拱内填碴，待内拱安装完成、喷混封闭后再回填行车及人行道；套拱待溶洞注浆处理完成，浆液达到设计强度后拆除。
（2）锚杆安设。洞内锚杆打设及注浆管埋设：隧道周边存在溶洞空洞的，先径直打设锚杆；锚杆长度L≥3.5 m，且锚杆末端须深入岩体≥1.2 m；锚杆按照1.0 m×1.0 m间距梅花型布设；锚杆与格栅钢架或钢筋网焊接牢固；预留注浆管深入溶腔内部，末端预留注浆长度≥10 cm。
（3）地表注浆孔布置。地表注浆孔间距按2 m×2 m布置，如遇管线等无法钻孔时，适当调整；此溶洞长度大于5 m、贯穿隧道结构、位于隧道结构平面投影5 m范围内，为危险区，且为非全填充，根据丁万河站至九里山站区间隧道设计图0201-5-3-2-SS-SD-27岩溶处理设计图中的地面注浆充填加固处理。在地表钻孔，采用吹砂填充+静压灌浆的方式对溶洞进行充填加固处理。
根据地质钻孔揭示资料显示，以及现场开挖过程中探明的溶洞大小及溶洞范围，在溶洞上方的中山北路非机动车道及人行道上进行施工围挡，采用从地面钻孔注浆的方式对溶洞进行注浆加固。钻孔直径Ф110，梅花型布置，钻孔间距2.0 m，钻孔深度以钻至溶洞顶部为准。具体注浆范围及钻孔布置如图4、图5所示。
（4）回填及注浆。地表采用吹砂回填+注浆加固，分层多次间歇性灌注，第二次注浆须等第一次灌注的水泥砂浆达到设计强度的75%后方可进行。隧道初支时预留注浆孔，待地表注浆完成后，通过预留注浆孔补充注浆。隧道内预留注浆孔注浆采用双液浆，双液浆采用PO42.5普通硅酸盐水泥加水玻璃，按照1∶1的比例配置。洞内注浆同样采用分层间歇性注浆，注浆压力取0.2～5 MPa。每次注浆量以填充溶洞高度1 m为宜，第二次注浆须等第一次注浆浆液强度达到75%后方可进行。通风钻孔及补勘钻孔，未注满浆液的，采用回填混凝土至路面。
（5）加固效果检查。采用钻芯取样方法检查注浆效果并加强地表及隧道的监测，主要监测拱顶下沉及洞内周边收敛情况，各项数据均满足施工要求。具体数据如表1所示。
3 结语
通过该文的分析可知，在地铁隧道施工中，在穿越溶洞地段时，掌握溶洞的特点和溶洞的施工处理技术，对提高溶洞地段的隧道穿越施工质量具有重要作用。从当前地铁隧道施工来看，在具体的施工过程中，应对地铁隧道穿越溶洞施工处理技术进行认真分析，并采取正确的溶洞施工处理技术，保证施工工艺和施工方法能够满足地铁隧道施工需要，为地铁隧道施工提供良好的帮助和支持。
参考文献
[1] 褚建国.特殊地质条件下Ⅲ级围岩隧道的支护参数探讨[J].山西建筑，2010，36（15）：305-307
[2] 龙自军.山岭隧道新奥法施工坍塌事故预防及应急管理[J].铁道建筑技术，2012（9）：67-71.
[3] 于成博.季节性涌水隧道施工技术探讨[J].山西建筑，2011，37（2）：174-175.
关键词：地铁隧道施工 穿越溶洞 施工处理技术
中图分类号：U455 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）04（a）-0091-03
1 工程概况
徐州市城市轨道交通2号线一期工程丁万河站至九里山站区间设计里程为右K1+683.144～右K3+026.620，区间长1 343.576 m，线路最大纵坡26‰。地下区间里程右K2+180.548、左K2+180.547处左侧设一座竖井及横通道兼做联络通道及废水泵房。线路位于中山北路正下方，覆盖层厚度为6～12 m，部分溶腔距路面仅3 m，且该路段为煤矿、部队车辆交通要道，车流量大、荷载重，易出现路面塌陷、影响行车安全，存在严重安全隐患。在工程施工过程中，整体隧道施工难度较大，需要掌握正确的隧道穿越溶洞的施工处理技术，为了达到安全施工目标，该工程选择了专项溶洞施工处理技术，满足了工程需要。
2 地铁隧道穿越溶洞施工处理技术分析
2.1 地质超前预测预报技术
（1）地面勘探方法。基于对溶洞地质特征的了解，如果在地铁隧道施工中遇到溶洞地段，就要在设计阶段和施工阶段采取特殊的施工措施予以预防。其中，在施工之前做好地面超前预测预报是十分重要的。地面勘探方法是常用的勘探措施。主要是在地面上用专用的地质勘探设备勘察地下是否存在溶洞地形。如果存在，则需要对溶洞规模、危害、变化情况和具体位置进行标注和记录。在施工过程中，结合施工设计图纸及地勘资料，该项目主要采用地表补勘探明溶腔大小及具体位置。
如图1所示，中间黑色圆圈为原有地勘探明溶洞位置，为探明溶洞大小，在周边1～2 m范围内补勘，根据现场实际情况确定钻孔数量，以探明溶洞水平面大小及深度为准。
（2）洞内勘探方法。虽然地面勘探方法能够找准溶洞的位置，并能够了解溶洞的基本信息，但是受到勘探方法的制约，要想了解溶洞内部的情况，就要采取洞内勘探的方法，做好溶洞基本信息的收集，保证溶洞的内部资料和地质信息能够得到全面收集，便于设计者和施工单位全面了解溶洞的基本情况。为地铁隧道的设计和穿越施工提供基本的信息支持，满足地铁隧道的施工需要。该项目采用了超前水平探孔及地质雷达的方法探明溶洞内部密实度，满足施工需要。根据超前地质雷达扫描的结果显示，前方4～21 m 范围内电磁波反射较强烈，且同轴相连续，以正波为主，推断该区域内存在溶洞。掌子面前方22～27 m范围内反射电磁波较杂乱，推断该区域围岩较破碎。结论：围岩整体性较差，探测范围内存在较大溶洞（见图2）。
（3）地质综合分析技术。除了要采用地面勘探方法和洞内勘探方法之外，还应采用综合分析技术，对溶洞地层的地质信息和地理条件进行全面分析，掌握溶洞地形的特征，确保溶洞的所有地质信息都能够得到准确有效收集，为地铁隧道施工提供准确的地质信息支持。经探明，该溶洞共分上下三层，溶腔直径为18～19.6 m，竖向深度分别为2.5 m、3 m、10.6 m，溶洞顶部距离路面距离分别为3 m、8 m、17 m。該项目地铁区间横穿下层溶洞，如不及时处理，严重影响行车安全及洞内施工安全。见图3。
2.2 溶洞的施工处理方法
（1）格栅钢架安设。在现有初期支护上增加套拱，套拱施作范围以贯穿溶洞区域为准。具体做法为套拱按照原初期支护的断面大小施作，以能贴合现有初支为宜；套拱格栅钢架制作与现有格栅钢架主筋大小一致，安装时封闭成环；套拱安装间距0.75 m，与现有初支格栅钢架错开布置，采用纵向连接筋连接，连接筋间距1 m；喷混以封闭钢架为准，钢架主筋保护层不少于50 mm；安装套拱前临时清除仰拱内填碴，待内拱安装完成、喷混封闭后再回填行车及人行道；套拱待溶洞注浆处理完成，浆液达到设计强度后拆除。
（2）锚杆安设。洞内锚杆打设及注浆管埋设：隧道周边存在溶洞空洞的，先径直打设锚杆；锚杆长度L≥3.5 m，且锚杆末端须深入岩体≥1.2 m；锚杆按照1.0 m×1.0 m间距梅花型布设；锚杆与格栅钢架或钢筋网焊接牢固；预留注浆管深入溶腔内部，末端预留注浆长度≥10 cm。
（3）地表注浆孔布置。地表注浆孔间距按2 m×2 m布置，如遇管线等无法钻孔时，适当调整；此溶洞长度大于5 m、贯穿隧道结构、位于隧道结构平面投影5 m范围内，为危险区，且为非全填充，根据丁万河站至九里山站区间隧道设计图0201-5-3-2-SS-SD-27岩溶处理设计图中的地面注浆充填加固处理。在地表钻孔，采用吹砂填充+静压灌浆的方式对溶洞进行充填加固处理。
根据地质钻孔揭示资料显示，以及现场开挖过程中探明的溶洞大小及溶洞范围，在溶洞上方的中山北路非机动车道及人行道上进行施工围挡，采用从地面钻孔注浆的方式对溶洞进行注浆加固。钻孔直径Ф110，梅花型布置，钻孔间距2.0 m，钻孔深度以钻至溶洞顶部为准。具体注浆范围及钻孔布置如图4、图5所示。
（4）回填及注浆。地表采用吹砂回填+注浆加固，分层多次间歇性灌注，第二次注浆须等第一次灌注的水泥砂浆达到设计强度的75%后方可进行。隧道初支时预留注浆孔，待地表注浆完成后，通过预留注浆孔补充注浆。隧道内预留注浆孔注浆采用双液浆，双液浆采用PO42.5普通硅酸盐水泥加水玻璃，按照1∶1的比例配置。洞内注浆同样采用分层间歇性注浆，注浆压力取0.2～5 MPa。每次注浆量以填充溶洞高度1 m为宜，第二次注浆须等第一次注浆浆液强度达到75%后方可进行。通风钻孔及补勘钻孔，未注满浆液的，采用回填混凝土至路面。
（5）加固效果检查。采用钻芯取样方法检查注浆效果并加强地表及隧道的监测，主要监测拱顶下沉及洞内周边收敛情况，各项数据均满足施工要求。具体数据如表1所示。
3 结语
通过该文的分析可知，在地铁隧道施工中，在穿越溶洞地段时，掌握溶洞的特点和溶洞的施工处理技术，对提高溶洞地段的隧道穿越施工质量具有重要作用。从当前地铁隧道施工来看，在具体的施工过程中，应对地铁隧道穿越溶洞施工处理技术进行认真分析，并采取正确的溶洞施工处理技术，保证施工工艺和施工方法能够满足地铁隧道施工需要，为地铁隧道施工提供良好的帮助和支持。
参考文献
[1] 褚建国.特殊地质条件下Ⅲ级围岩隧道的支护参数探讨[J].山西建筑，2010，36（15）：305-307
[2] 龙自军.山岭隧道新奥法施工坍塌事故预防及应急管理[J].铁道建筑技术，2012（9）：67-71.
[3] 于成博.季节性涌水隧道施工技术探讨[J].山西建筑，2011，37（2）：174-175.