浅谈岩溶地层隧道盾构法施工技术

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1、1引言广州市轨道交通五号线其盾构隧道起始站点为草暖公园东段,隧道中间区段分别经过环市中路、环市东路、小北站，由于其经过繁华街市，地上交通非常繁忙。沿线多高层建筑物、民房、工厂、办公用房及交通桥涵等，如陶瓷大厦、秀山大厦、内环线高架桥等，并在越秀山下穿过，进入小北站。隧道右线起讫里程为：YCK7+750.300～YCK9+432.600，长度1682.300m；隧道左线起讫里程为：ZCK7+748.311～ZCK9+436.800长度1680.138m。整个线路区间共计包括三部分曲线线路，而且经过实际测量，其最小线路半径为40

2、0米，最大纵向坡度为20.323‰，每条线相互之间的距离则为13.0m～33.8米。地面高程为10.92m～50.50m，线路轨面埋深在20.4m～70m之间。图-1工程平面位置图查阅相关资料，我们了解到，广州五号线草暖公园～小北站（草～小）区间线路全部由中铁一局中标，然后顺利完成相关线路设计、改造、施工。查阅勘探技术文件于技术资料，发现F1、F2两个断裂带之间一直处于灰岩地层149.105m（YCK7+903.505－YCK8+052.610）的范围内，有7个钻孔揭示存在溶洞。但是由于前期线路施工过程中，选择的隧道钻孔半径

3、基本处于20至40米之间，整体过于偏大；因此不能够充分对线路施工过程中其溶洞大小、分布、物力学性质等进行仔细甄别与探究。中铁一局中标成功之后，即可展开对该线路施工地质与环境进行整体地、综合性地分析与研究，进而确定科学、合理、有效的隧道（埋深22.86~24.30m）施工方案，即采用土压平衡盾构对该区域及线路进行施工。上述施工方案在国际上并未有过先例，故而存在一定风险，且施工难度较大；采用上述施工方式容易导致具体施工过程中出现盾构机栽头、陷落等异常情况，进而导致地层出现塌陷、失水；假设上述异常情况非常巨大，导致出现严重地、差异

4、较大地沉降，进而导致隧道结构破损严重。草暖公园—小北站区间隧道成功应用盾构法施工是我国地铁施工领域的一次大胆尝试，也是地铁施工技术的一次全新突破。本篇文章重点针对岩溶地质、溶洞填充等相关理论概念进行深入学习与探究，然后结合实际案例完成对隧道盾构施工技术的仔细理解与认知，并进行深刻地推算与验证；最后针对穿越岩溶地质时，上述技术应该注意哪些问题，需要采取哪些急救措施予以纠偏；通过上述论证，希望能够对相关线路的施工产生一些重要提醒与借鉴。2溶洞探测勘察该区间存在断裂、褶皱灯、地层软硬变化大等复杂地质构造，但关键是存在岩溶及溶洞问题

5、。详勘资料MEZ3-GX-05、10揭示有溶蚀空洞，在MEZ3-GX-25、28和MEZ3-0973孔揭示有溶洞；而且研究发现，溶蚀溶洞基本出现在隧道动身的上部或者下部，倘若不能够有效予以规避与解决，将会对整个盾构施工过程、施工进度、施工质量产生重要影响，进而导致部分线路施工出现停滞不前等异常现象。但是由于前期线路施工过程中，选择的隧道钻孔半径基本处于20至40米之间，整体过于偏大；因此不能够充分对线路施工过程中其溶洞大小、分布、物力学性质等进行仔细甄别与探究。2.1高密度电阻率法物探目的是根据本区各地层的物性特点利用高密度

6、电阻率法对本区进行勘查，查清区内隐伏构造的产状、不良地质体的空间分布形态。为下一步的回填和注浆工作提供依据。我们使用三极电测深排列装置予以进行科学、有效、合理地勘察，每一个电极之间的距离控制在3米左右。具体采样仪器种类比较多，我们此次选择的则是国内顶级的、先进的、高效的WDJD-2高密度电阻率测量系统。2.1.1测区岩溶形态本测区岩溶发育可分为两个不同阶段，一个是发生在地质历史上石磴子组与测水组之间的沉积间断期的古岩溶；一个是发生在晚、近期的现代岩溶，它们的岩溶发育强度、空间位置和形态都有明显的差异。a)古岩溶本测区属于覆盖

7、型石磴子组岩溶地段，其上部分为测水组砂页岩残余盖层的风化残坡积物。在石磴子组灰岩与测水组砂页岩之间的沉积间断期中，因地块隆起以致石磴子组灰岩裸露地表，古岩溶强烈发育。古岩溶的主要发育在裸露灰岩的表面，在成了以溶沟、溶槽为主要形态的古岩溶；后因测水组砂页岩的沉积和覆盖，形成了隐伏于地下古岩溶面。b)现代岩溶图1钻孔资料图研究发现，本次测量区域的岩溶裂隙基本全部由灰岩表面发育而成，而且具有较高的倾角。在已施工的钻孔中，有6个孔见溶洞。洞高0.20～12.30m，溶洞层数多为2-7层，最多达12层（MEZ3-GX-25a号钻孔），

8、最浅的溶洞顶板标高为5.35m，最深的为-28.60m。属岩溶发育程度中等。勘察钻孔过程中，我们队岩溶裂隙进行仔细分析与研究，发现其主要特点就是：具有极强的风化溶蚀性，“顶板”厚度不大，基本以“串珠”形式予以显现。由于岩溶裂隙的几何尺寸小，地球物理勘探成果中难于显示出单一裂隙所反映的异常，