广州地铁岩溶地段工程建设风险探讨

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1、专业知识分享版摘要以广州地铁2号线北延段三元里站至嘉禾站、5号线大坦沙段以及草暖公园段、6号线大坦沙站至如意坊站区间等岩溶发育地区为案例，分析了岩溶地质对地铁工程建设带来的不良影响，并就岩溶对地铁工程的影响及其处理措施进行探讨。关键词地铁建设;岩溶地质;风险控制广州地区存在较多的石灰岩地层，分布范围较广，岩溶地质比较普遍。在岩溶地区进行地铁工程建设，有的岩溶位于隧道底部，充填物松软且深，隧道基底难于处理;有的溶洞岩质破碎、岩体顶板薄、容易引起坍塌、沉陷;有的充满水囊和暗河，盾构掘进施工时会引起岩溶水和泥沙大量涌入隧道，产生涌水、突水工程事故。在广州因岩溶引起的工程问题也较多，有的整台

2、施工机械沉陷，有的竖井被淹，更多的是要对岩溶处理后期投入大量的财物和人力。目前在建的地铁线路均遇到了岩溶问题，如何处理岩溶对于地铁建设具有重要意义，关系到地铁建设的成败。1岩溶地质对广州地铁工程建设的影响1．12号线北延伸段岩溶地质对地铁建设的影响2号线北延段下伏二迭系栖霞组炭质灰岩和石炭系壶天群石灰岩地层，岩溶发育强烈。现有的钻探资料显示，三元里———嘉禾段均已发现一层或多层溶洞，容易产生岩溶塌陷地质灾害，对土建施工危害很大。基岩顶面的溶蚀现象表现为溶沟和溶斗。基岩顶面标高－3．96～－19．48m，平均为－11．3m。浅部基岩(高程－20m之上)存在较多洞高0．2～2m的小型溶洞

3、。这些小型溶洞均无充填物，延伸不大(小于1m)。钻探揭示，基岩溶蚀缝、蜂窝状溶蚀等溶蚀现象非常发育，溶蚀缝宽2～8cm，部分未充填。深部基岩(高程－20m以下)，会存在规模较大的大型溶洞。大的溶洞洞高6．5m(MBZ2-N010B地下19．5m)到14m(MBZ2-N045B钻孔，地下26m)，有些溶洞平面上延伸7m至30m，在更深处可能互相连通。不少钻孔穿越多层溶洞如MBZ3-32-14、MBZ2-N012B、MBZ2-N016B、MBZ2-N018B、MBZ2-N021B、MBZ2-N022B、MBZ2-N025B、MBZ2-N036B、MBZ2-N037B、MBZ2-N045B

4、、MBZ2-N049B、MBZ2-N055B、MBZ2-N016B等，个别达到5层(MBZ2-N113B)。其中陈田村站、上林镇车站两侧范围由钻孔发现的溶洞较密集。北延段区域发现的最浅的溶洞为钻孔MBZ2-N055B，在地面下11．97m，属新市———江夏区间。北延段区间基岩很大，有些地段存在破碎带，或为地层?5??6?层与其它地层分界处，地下水丰富，流通性好，可能成为岩溶地下水通道，对岩溶处理影响较大。与岩溶伴生的土洞对地铁建设影响也较大。土洞的形成是土、岩溶与水的活动相互作用的结果，多发育于黏性土中，土洞发育区必然是岩溶发育区。勘察报告揭示，在岩面附近多发现土洞，土建施工过程中地

5、下水变化时其极易坍塌，同时，土洞受周边工程活动的影响较大，可在短时间内发展并扩大，对运营后隧道的行车安全构成影响。1．25号线岩溶地质对地铁建设的影响5号线广州火车站———小北站区间、草暖公园站———淘金站区间为石灰岩分布段，广从断裂与线路近垂直相交，断裂的两侧岩溶发育。在石灰岩分布范围内，已有多个钻孔揭示到溶洞。溶洞高0．22～12．30m，层数一般为2～7层，最多达12层(MEZ3-GX-25a号钻孔)，岩溶形态复杂且发育极不均匀，最浅的溶洞顶板标高为5．35m，最深的为－28．60m，溶洞变化较大，对工程施工有重大不良影响。本段区间采用盾构法施工，工程处理的主要措施是在地面进行

6、加固和填充。溶蚀形迹以溶洞为主，隙、孔为辅。在平面上溶洞成串状，较集中地分布于C03孔～C35孔以西地段和C08孔～D22孔以东地段。岩溶形迹的密度和规模在垂向上也有差别，从高程－1m使命：加速中国职业化进程联系电话：0755-86153458专业知识分享版至高程－14m，呈现溶洞密度加大和洞穴规模变大。溶洞断面多椭圆状、倾斜状，洞径多1．5～3m，部分地段呈不规则厅堂状。其中A02～B25孔对间、C17～B17～C33孔三角地段、D25孔北侧等有厅堂状溶洞，洞跨可达3～6m，最大8m;垂高可达4～8m，局部垂高17m。隧道穿越石炭系灰岩地层，岩溶较发育，部分溶洞位于隧道空间范围内。

7、在采用盾构施工时，一旦揭穿溶洞，有可能造成突水、突泥及盾构机陷落等工程事故，对盾构施工影响较大;若隧道溶洞涌水(或突水)而得不到有效处理，将直接导致第四系孔隙水位下降，从而影响周边建筑物安全，严重时会造成地面塌陷。1．36号线岩溶地质对地铁建设的影响6号线大坦沙站———如意坊站区间属岩溶发育地段，区间石炭系岩层与白垩系岩层不整合接触带上洞穴发育，砂岩中发育有土、石洞、灰岩中溶洞发育，范围集中在里程YCK5+300～YCK5+600，详勘揭露到洞穴的钻孔有1