文档介绍：摘要:广州地铁隧道以盾构施工为主,在岩溶发育地段施工存在较大的安全隐患,容易使盾构机下部土体不稳定而塌陷,导致突水、突泥和盾构机具陷落等事故,从而引发严重的安全事故,后续处理非常困难。在岩溶地区兴建地铁隧道工程尤其应进行专门的基础处理,文中介绍广州地铁五号线草暖公园至小北站盾构隧道溶洞处理实例并进行分析研究。
关键词:地铁;岩溶处理;盾构隧道
1工程概况
广州地铁五号线草暖公园至小北站区间在里程YDK7+~YDK8+,隧道穿越石炭系灰岩地层,穿越区内存在较多溶洞,地质剖面如图1所示。由于该地段周边环境复杂,无高架法实施条件,而矿山法施工过程容易导致岩溶裂隙水突然涌出,施工安全存在极大隐患,严重时会出现灾难事故。如采用明挖法或浅埋地下桥,由于沿线地下水较丰富,在溶洞浅埋地段当上部土层挖除后,岩溶水具有一定的水头压力,会顶穿覆盖层,导致基坑大量涌水,施工安全存在极大隐患,且现状地面交通情况复杂,施工场地狭小,明挖实施条件困难。盾构施工既能适应松散软弱地层或其它含水土层,又比矿山法安全,且施工环境条件好,机械化程度高、进度快,盾构隧道衬砌采用预制管片现场拼装,防水效果好、质量可靠,随着地铁盾构施工技术的普及,其工程造价也逐步降低,具有较大的优势。因此经综合比选,该段工法采用盾构法,但须对溶洞进行处理。
2溶洞处理目的
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位于隧道底的部分溶洞,其填充物为淤泥和松散细砂,承载力很低(40~80kPa),通过溶洞处理可确保盾构机安全、顺利通过溶洞区,避免盾构机突陷等意外事故。
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位于隧道顶的部分溶洞,其填充物为淤泥、砂层和粘土,而隧道底为中、微风化石灰岩,是典型的上软下硬地层。不少溶洞呈串珠状分布于隧道工作面范围,由于溶洞夹板为岩层,难以形成土压平衡掘进模式。通过处理,使隧道顶的地层和工作面土体能保持稳定,防止拱顶坍塌和工作面土体流失,减少地表沉降。
、变形、防水要求。
溶洞填充物和灰岩地层承载力有很大的差别,通过地层处理可提高该处地层的承载力,减小不同地层之间的差异沉降,减少管片渗漏,以满足地铁正常运营要求。
3溶洞处理方法
通过比较,对不同的溶洞采取不同的处理方法。
对大于2m的无填充或半填充溶洞,先采用高压风投砂充填空洞,再采用注浆加固。投砂时,将原探测到空洞的钻孔作为出气孔,投砂后再利用此孔进行注浆。投砂处理方法是在原钻孔附近()补钻2个Ф127 投砂孔, 孔心与原钻孔中心需成一直线,。本工程共有7个大于2m的无填充溶洞需要处理;对小于2m的无填充或半填充溶洞,则采用注浆填充。
采用压力注浆法填充加固,压力逐渐增大,间歇并反复压浆。①所有新增注浆孔以及线路中线上已探明溶洞的钻孔均采用袖阀管注浆,其它钻孔采用花管注浆;②注浆材料:周边孔为纯水泥浆+速凝剂,中央孔为纯水泥浆;③注浆压力和注浆量:周边孔以相对小压力(~)、多次数(3~4次)、较大量控制,~,注浆3次;④注浆扩散半径:填充物为粘土、,填充物为砂、碎块的为2~;⑤