盾构隧道区间溶土洞处理技术

盾构施工中突遇溶洞的应急处置管理措施摘要：地铁工程采用盾构法施工，受前期地质勘探资料不精确、地质突变频繁等影响，当在灰岩发育地层中掘进时，盾构机会面临盾构“栽头”、“陷落”、地表沉降过大，甚至坍塌等风险。

当盾构突遇溶洞且引发地面险沉降、坍塌等险情时，为确保施工安全，可采用 WSS注浆工艺，快速进行填充加固处理。

关键词：地铁盾构施工溶洞 WSS注浆引言：随着国内经济快速发展，城市建设日益繁荣。

近几年，全国各大中型城市地下工程建设如火如荼。

在某隧道建设中使用的是泥水平衡型盾构机进行盾构施工，地质为灰岩发育地层，周边交通复杂，难以全面进行勘察。

在某一区段施工中，突遇地下未探明溶洞，导致地表小范围塌陷，需采用一种及时快速的应急处置方案尽快处理。

1、盾构施工突遇地下小型溶洞，地面塌陷盾构正常掘进过程中，地面突然发生小范围塌陷，引起市政路边一层商铺发生倾斜、坍塌。

现场塌陷面积约70m2，地面塌陷深度最大为1m，塌陷区位于正在施工的隧道上方，覆土层厚度为13m。

2、及时交通疏解地面塌陷事故发生后，必须以确保人员安全为首要原则，第一时间及时疏解现场行人车辆，避免人员伤害。

应采用临时水马、铁马等临时围蔽，对塌陷区进行围蔽，同时拉设警示带和警示灯，安排专人现场疏解行人及车辆。

安排专人负责对附近居民、行人、新闻媒体等相关部门进行解释沟通，通过点对点协调、面对面接触，认真落实处理，避免出现维稳矛盾。

3、盾构停止掘进，进行停机保压发生地面塌陷后，应马上停止掘进施工，进行停机保压。

根据盾构隧道覆土地层及其厚度，为保证盾构机刀盘前方掌子面的稳定以及防止地面冒浆，合理设定盾构机保压压力，定期低转速转动刀盘防止裹住刀盘，安排专人观察记录切口压力和姿态变化。

往土仓及筒体径向孔内注入膨润土浆液，浆液在高渗透地层中形成细小泥膜，防止土仓泥浆流失过大扰动地层引起二次塌陷。

4、清理路面建构筑物及塌陷区回填针对塌陷区上方的建构筑物，已随着地面沉降而开裂、倾斜，需及时拆除处理，塌陷区临近的大树、路灯等，为防止其倾倒伤人，应及时迁移，若无法迁移则采取有限支护手段，如增加三角斜撑等。

岩溶地区盾构隧道溶土洞充填注浆施工技术摘要：在溶洞大量存在的岩溶地区修建地铁隧道，其地基稳定性及隧道工程在施工和运营过程中的安全问题，是需要非常关注且迫切需要解决的一项课题。

本文结合深圳地铁建设施工过程，分析溶洞对地基稳定性及承载力的影响，研究轨道交通岩溶地基加固范围和处理新工艺，达到良好的技术经济效果，丰富和发展轨道交通的设计与施工方法。

关键词：岩溶；盾构隧道；溶土洞；充填注浆；施工技术1、工程概况深圳地铁14号线呈东西走向，其中位于龙岗区范围地质条件复杂，尤其岩溶强烈发育且分布范围广，安全隐患大。

在14号线实施过程中，为了实现岩溶处理施工的规范、安全，根据不同线路范围的实际地质情况，分段编制了岩溶专项设计文件。

下面就大运站～宝荷站区盾构区间岩溶处理进行论述。

大运站～宝荷站区间自大运站出发后，沿龙岗大道下方敷设，采用盾构法施工区间全长约5.77km，埋深约11.4～67.0m，区间长1.3km。

盾构隧道所穿越地层主要为填土层（Q4ml），第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl），溶洞（槽）堆积物（Qpr），石炭系石磴子组灰岩（C1s），土、溶洞发育。

大运站区～宝荷站区间，揭露溶洞洞顶埋深7.2～49.3m，溶洞洞顶埋深8.6～58.1m，顶板厚度0.1～23.9m，所揭露溶洞部分为半填充、全充填，充填物主要以软～可塑状粉质黏土为主，夹碎石，局部填充碎石及砾砂，部分溶洞为空洞。

溶洞充填物标准贯入实测捶击数为2?14击，平均6.5击。

2、溶（土）洞充填注浆方案2．1溶（土）洞边界溶（土）洞处理前，先进行溶（土）洞平面范围的探测，尽可能摸清其规模，以揭示到溶（土）洞的钻孔为基准点加密钻孔，间隔2.0m向四周扩散，探测孔可兼做注浆孔进行注浆充填。

并选择数个洞顶处钻孔兼做排气孔，排气孔每洞至少1个，间距超过4m加设排气孔。

2．2溶（土）洞处理原则及范围（1）溶（土）洞处理原则溶（土）洞处理遵循以预防、预处理为主，先处理后施工的原则，盾构隧道溶（土）洞处理应遵循以地面预处理为主，机（盾构机）内、洞内预留措施处理为辅的原则，防止盾构施工的“栽头”、“陷落”、地表沉降过大或坍塌事故的发生，降低工后差异沉降，满足运营安全。

浅谈地铁工程溶土洞地段盾构施工技术根据某地铁工程试验段施工，对隧道区间溶土洞处理原则、方法及盾构通过溶土洞区间采取的相应措施进行了总结，以指导类似工程施工。

标签：轨道交通盾构溶洞土洞1 工程概况某市重点建设工程项目全长19.722KM。

岩土勘察资料表明，沿线大部分地段分布的下伏基岩是石灰岩，灰岩岩溶发育强烈，大部分石灰岩岩面与上覆的第四系含水砂层直接接触，水文地质、工程地质条件非常复杂。

本标段盾构区间左、右线全隧道均需通过溶土洞区，岩溶主要发育在石炭系灰岩层中。

根据勘探钻孔1010个，揭露发育溶（土）洞160个，见洞率15.84%，部分钻孔揭露两层岩溶以上，说明岩溶发育比较强烈。

岩石局部裂隙较发育、岩芯局部较破碎，地下水连通性较好。

大部分溶洞发育于岩面附近，灰岩面上覆盖层多为粘性土层及砂层，且溶洞顶板较薄，填充性差；局部地段存在土洞，填充性差。

盾构掘进影响下，有可能造成溶洞顶板塌落及土洞坍塌，发生坍塌事故。

2 溶土洞处理2.1溶土洞施工风险在岩溶发育强烈地区，结构工程实施的安全风险和运营期结构安全风险相当高。

这些风险主要有：（1）施工期由于工程范围地层被扰动，诱发水、土迁移，导致工程范围及周边的地表沉降以至于坍塌，其后果可能是災难性的；（2）施工期由于基坑、隧道突涌水，导致工程范围以外不可预知的位置、范围因水、土流失发生沉降以至于坍塌；如果坍塌发生在城市建成区，其后果极可能是灾难性的；（3）运营期由于行车震动诱发溶洞、土洞薄弱部位坍塌以及工程覆盖范围地下水异常活动引起土体迁移导致线路结构变形影响正常行车条件，严重时将导致线路停运甚至线路结构破坏。

2.2处理原则盾构工程主要是预防盾构机在掘进过程中引起地表沉降过大或坍塌影响周边建筑，需要提前对溶土洞及软弱底层进行处理。

针对盾构工法，所有灰岩地区，盾构隧道设计时预留注浆管。

溶土洞的处理范围应根据岩面以上土层性质、岩体的特性、溶洞的填充情况等综合判断。

隧道溶洞处理技术与实施要点摘要：修建隧道时经常遇到溶洞地质，在部分或全部结构的施工中，对隧道施工的影响尤为明显，不但会降低围岩的使用可靠性，而且会对施工产生负面影响，带来更大的困难和隐藏的安全风险。

确保岩溶断面施工的安全性和可靠性是处理岩溶断面时急需解决的问题。

本文即结合具体工程案例详细阐述了隧道溶洞处理技术与实施要点。

关键词：隧道；溶洞；处理；支护；地下水1.工程概况某隧道区进口处地面标高约为 717.927m，出口处海拔约 554.417m。

中间地段主要以中山为主，地形切割较浅，其中沟谷发育，海拔一般在 511.93～850.0m，隧道在此位于深切沟谷的小里程，埋深 152m。

隧道区域内地表水、地下水均不发育，勘察、施工期间未见地表水和地下水。

溶洞充填物为黏土（含碎石、块石），可塑，掌子面无渗水现象。

隧道 DK313+350 ～ DK313+375 段洞身穿越地层为奥陶系中下统交界面，岩性为石灰岩，此段施工过程中遇一大型半填充干溶洞，溶腔纵向长度约 25m，横向最大宽度约 20m，溶洞顶板最高点在拱顶以上约 6 ～ 8m，溶洞底板最低点在隧底开挖轮廓以下 22m，顶板以下 9m 左右为空溶洞，9m 以下溶洞充填物为黏土（含碎石、块石），可塑，黏土（含碎石）承载力基本值 100kPa。

黏土（含块石）承载力基本值300kPa。

1.隧道溶洞的稳定分分析及处理原理1.溶洞自身稳定性分析1.现场勘察现场勘察发现，溶洞远离隧道方向的部分，溶洞围岩完整，表面较平整，弱风化，稳定性较好，推算该部分围岩在近百年内不会发生较大变化。

溶洞靠近隧道方向的部分，溶洞围岩呈层状，破碎，有裂隙发育，稳定性极差，受到爆破等振动时会引起坍塌，现场观察到的充填物是由近期爆破振动引起围岩塌落堆积而成。

2.溶洞围岩变形分析。

在测量隧道断面数据时每5m一环，每环布置7个围岩量测点，量测各点围岩在隧道下台阶开挖和支护过程中的变化情况。

地铁盾构隧道岩溶分析及处理摘要：通过对广州地铁三号线北延段施工中存在的岩溶不良地质进行总结分析，结合以往岩溶处理经验，对需要处理的岩溶进行了分类，并结合实际情况的不同给出不同的处理措施，以期对岩溶的处理形成参考意见。

关键词：地铁岩溶处理措施P642.25概述广州地铁三号线北延段部分地层属于广花冲积盆地，上覆地层成因类型比较复杂，下伏泥灰岩层位不稳定，一部分地层岩溶发育，形成较大面积的溶、土洞群，一部分地层由于处于隧道主体结构较近的区域，形成岩溶发育的高风险区，且岩溶分布规律性差，溶洞个体形态不一，溶土洞的填充物多为流塑或软塑状，稳定性很低，若遇地下水丰富或流动活跃，极易造成地面塌陷，盾构机施工及地铁运营阶段都很容易造成结构的破坏，所以岩溶处理的好坏直接决定地铁盾构施工及地铁运营阶段的安全。

地铁隧道岩溶风险分析及处理目的2.1 地铁隧道岩溶风险分析2.1.1 盾构机陷落盾构机总体重约400余顿，且盾构掘进过程中需要建立一定的土压力（根据埋深和地质状况不同进行设定），同步注浆亦需要很大的压力（一般大于土压力0.1MPa），所以盾构机直接通过较大的溶洞或溶洞距离隧道较近，极易造成盾构机直接陷落，造成不可估量的事故和损失。

2.1.2 盾构机磕头或左右偏离盾构机在掘进过程中会对穿越地层造成很大的扰动，溶洞区域较弱的地质状态加剧了扰动的程度，盾构机通过时极易造成磕头或左右偏离中线的事故，且重新纠偏的难度很大，最终造成整条隧道的线路超限，无法满足设计的行车运营要求。

2.1.3 盾构隧道突泥涌水地层中存在丰富的地下水且具有流动性是溶土洞形成的必要条件，薄弱的溶洞区域一旦在盾构掘进时被击穿，无论是螺旋输送机出渣还是刚成型的隧道变形都很可能造成突泥涌水的现象，盾构机存在被淹没的极大风险。

2.1.4 地铁运营隧道变形地铁运营阶段，未处理的溶土洞或岩溶高风险区新形成的溶土洞极易造成隧道的结构变形，在稳定性要求极高的地铁隧道，行车运营存在很大的风险，无法保证地铁行车运营和乘车旅客的安全。

一、岩溶处理施工总结1工程概况2 溶洞发育情况3本标段溶洞处理设计方案3.1溶土洞处理原则3.2岩溶处理的目的3.3岩溶处理的施工步骤溶土洞处理施工顺序为：溶土洞处理与否判定→溶土洞处理→溶土洞处理效果检查→岩面注浆，在不需进行溶土洞处理的高风险区段，岩面注浆可与溶土洞的处理同时进行。

3.4溶、土洞加固处理的方法根据以上原则，对详勘揭示的溶、土洞进行如下加固处理：1）溶、土洞充填加固处理的原则（1）无填充溶、土洞和半填充溶、土洞对洞高大于2m且无填充或半填充溶、土洞，先进行投（吹）砂处理，后采用注浆加固的方法；投砂处理时在原钻孔附近（约0.6m）补钻两个Φ200的投（吹）砂孔，两投（吹）砂孔中心与原钻孔中心需在同一连线上，两投（吹）砂孔可相互作为出气孔。

投（吹）砂后，注浆加固的方法见后面的全充填溶土洞的处理方法。

投砂管建议采用Φ200的PVC套管，投（吹）砂孔的大小也可由施工单位根据现场施工情况进行调整，达到填砂目的即可。

（2）对全充填或洞高小于2m的溶、土洞，可直接进行注浆填充。

采用压力注浆的方法进行填充加固，注浆压力从低到高，间歇、反复压浆。

2）注浆工艺所有注浆管采用直径48mm的袖阀管，钻孔需进入洞体下岩层0.5m，由底部向上进行溶洞加固。

注浆完成后要采用水泥砂浆对注浆孔进行封孔处理。

3）注浆材料周边孔：纯水泥浆+水玻璃。

双液浆现场配合比试验时，应以初凝时间为指标进行控制，但应综合考虑浆液的可泵性时间。

双液浆配比建议为水泥：水：水玻璃＝1：1.38：0.29（质量比），水玻璃模数m=2.4～3.4（浓度Be =30～40），但应进行现场配合比试验确定。

中央孔：纯水泥浆，水灰比建议为1：1，具体应根据现场试验确定。

4）注浆压力和注浆量周边孔：以相对小压力、多次数、较大量控制；压力0.6~0.8MPa，3~4次，每次持续10～20min。

中央孔：压力按0.8~1.0控制，3次，每次持续10～20min。

盾构隧道穿越溶洞的预处理技术郑志波【摘要】本文介绍了盾构法施工地铁隧道时，盾构机穿越溶洞区域超前处理的目的、处理方法以及施工工艺等，并结合工程实例对所述方法的可行性进行探讨。

【关键词】溶洞预处理施工工艺1 前言为满足城市越来越大的交通功能需要，目前全国许多大中城市均开始修建地铁。

地铁隧道施工常采用的方法为盾构法，当盾构机穿越区域存在溶洞时，为了确保盾构机安全、顺利地通过溶洞区，避免涌水、沉陷等意外事故的发生，也为了保证今后地铁的正常、安全营运，需对此区段内的溶洞进行超前处理。

2 溶洞处理的目的1）确保盾构机掘进期间的安全：位于隧道底的溶洞，不论有无充填物，其承载力都很低，通过对溶洞处理，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的发生。

2）防止地表塌陷和过大沉降：位于隧道顶的溶洞，其填充物多为淤泥、砂或粘土。

不少溶洞呈串珠状分布于隧道工作面范围，由于溶洞隔板为岩层，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、工作面土体流失，减少地表沉降。

3）满足永久隧道结构的承载力、变形及防水要求：溶洞填充物和灰岩地层承载力有很大的差别。

通过对地层处理，提高该处地层的承载力，以满足地铁正常运营。

3 溶洞处理方法对需要处理的溶（土）洞，按充填情况可分为全充填、半充填及无充填三种类型。

根据溶洞的空间分布、溶洞与隧道的位置关系、溶洞充填情况，提出具体的溶洞处理方法：1）全充填溶洞处理方法:采用压力注浆的方法进行充填加固，注浆压力从低到高，间歇、反复压浆。

采用的注浆方式主要有：花管注浆和袖阀管注浆等。

2）无充填溶洞和半充填溶洞处理方法：对大于2m以上的无充填溶洞和半充填溶洞，先采用填砂处理，后采用注浆加固的方法。

小于2m的无充填溶洞和半充填溶洞，可直接采用注浆填充。

4 施工工艺流程及其特点在实际施工中，根据溶洞的类型、大小等情况，选用不同的施工工艺进行处理，常采用的施工工艺主要有下述几种：4.1 花管注浆施工工艺流程1）钻孔：在确定要注浆的位置上用工程钻机钻孔至预定深度；2）制作花管：花管采用Φ25 PVC管制作。

车站、盾构区间范围溶洞处理车站围护结构施工范围或基坑开挖范围若含有溶洞，溶洞的存在影响着车站和区间的工程安全与质量，对正常施工造成不利干扰。

因此，需采取措施，排除施工隐患，消除影响因素，确保工程安全、质量与进度。

采取措施：1）车站范围溶洞处理措施①在车站围护结构及基坑开挖施工前，须结合详勘报告已揭示的岩溶情况，在详勘的基础上加强岩溶施工勘察，探明岩溶分布情况并做相应岩溶处理。

灰岩中支护桩、立柱桩应进行超前钻施工，支护桩宜按照6m左右进行超前钻，立柱桩应逐桩进行超前钻。

对坑底6m以下采用地质雷达探测基底以下岩溶情况，采用充填、注浆等措施予以处理。

②考虑部分溶洞高度较大而宽度较小，为保证处理效果，施工过程中应严格按照灌浆工艺及相应检测标准施做。

③超前探测探边过程中应根据钻探揭示情况基本落实需填充的体积大小，若溶腔填充的体积大先考虑投石之后再注浆。

④溶洞处理原则：a.对于钻孔揭示岩溶洞穴高度大于1m且无填充溶洞和半填充溶洞，灌浆一般采用间歇式静压灌浆。

第一次灌浆采用水泥砂浆，灌浆时间控制在20min，间歇6h后再灌第二次，第二次灌浆可采用水泥砂浆或浓浆，若在20min内仍不起压，停止灌浆，间歇6h后再灌第三次，依次类推，直到终孔为止。

必要时，可在水泥砂浆或水泥浆中适当添加速凝剂。

对于体积较大的无充填或半充填溶洞，应先进行灌沙处理，再进行注浆处理。

对于特大型无填充溶洞，需上报监理工程师，并经设计单位认可后，可考虑先投碎石（5mm～10mm），后采用注浆加固的方法。

投碎石处理时在原钻孔附近（约0.6m）补钻两个投石孔，两投石孔中心与原钻孔中心需在同一连线上，两投石孔可相互作为出气孔。

投石后，注浆加固的方法依照全充填处理方法进行。

投石管建议采用钢套管，投石孔的大小也可由施工单位根据现场施工情况进行调整，达到填实目的即可。

b.对于钻孔揭示岩溶洞穴高度不大于1m和全填充溶洞直接采用纯水泥浆进行静压式灌浆。

c.物探（CT）异常区进行钻孔验证并组织专题讨论，若发现存在溶洞则根据溶洞打下采取相应的处理加固方法；若没有发现溶洞，采用压力注浆的方法进行填充加固和封孔。

地铁盾构隧道施工溶洞处理技术分析摘要：随着地铁建设事业的蓬勃发展，国内各大城市纷纷进行地铁修建，目前地铁区间隧道施工以盾构施工为主，伴随着地铁施工工程量的增加，工程施工人员面临的问题也逐渐多样化和复杂化，施工难度也随之变大，笔者根据施工经验，对地铁在岩溶发育区的施工方法﹑工艺﹑技术要求及注意事项提出了应对方案，供参考。

关键词：岩溶发育﹑溶洞勘查﹑溶洞处理一﹑工程概况广州地铁三号线4标位于华南准地台，湘桂赣粤褶皱带中的粤中拗褶皱束中部，广花凹陷、增城凸起的交接部位。

沿线地貌为广花冲积平原地势较平坦，上覆地层主要为第四系人工填土层、陆相冲、洪积相地层、残疾土层；下伏基岩为新生界第三系莘庄村组陆象碎屑沉积岩、二迭系栖霞组和上古生界石炭系下统大潭阶石凳子组、测水组、石炭系中上统壶天群。

沿途有液化砂土、软土、岩溶和膨胀土等不良地质存在。

二﹑岩溶发育的特点及其危害本标段石灰岩强度较高，但由于年代较长，由于灰岩含有黄铁矿结核，其风化产生SO4可以加剧碳酸钙的溶解，促进岩溶较强烈发育，风化后产生溶土洞。

根据理论分析，岩（土）溶洞是地壳岩石圈内可溶岩在具有侵蚀性和腐蚀能力的水体作用下，以近代化学溶蚀作用为特征，包括水体对可溶岩层的机械侵蚀和崩解作用，而初腐蚀下来的物质携出、转移和再沉积的综合地质作用及由此所产生的现象总称。

溶洞主要按发育条件进行区分，主要分为溶洞和土洞两种类型：溶洞：主要发育于石灰岩与岩质灰岩地层中，多为充填状态，充填物多为流塑状、软流塑状粘性土，局部夹岩石碎块、角砾石，无填充物岩溶为空洞。

其中本盾构区间始发段溶洞发育情况较明显集中，由于该处地层主要以石灰岩地层为主，岩土交界面较明显属于溶洞高发区，溶洞发育情况较密集，并且部分溶洞呈现串珠状布置，但仅为个别溶洞为无填充状态。

土洞：埋藏在溶洞地区可溶性岩层上覆土层内的空洞，充填状态下，充填物多为流塑性粉质粘土，无填充物土洞为空洞。

区间吊出井段为特征区段，虽该段盾构隧道掘进范围主要为全断面沙层，但由于下部存在明显岩土交界面，较容易形成土洞，在后期溶洞补堪所发现的溶洞一般均为覆土层空洞，由于局部与上部砂层联通，注浆量较大，处理过程难度增加。

隧道中溶洞的处理方案：溶洞是地表水和地下水对溶性岩层经过化学作用和机械破坏作用而形成的地下溶蚀现象。

岩溶对隧道的影响主要表现为是结构物局部及全部悬空，降低隧道使用的可靠度；季节性的岩溶洞穴涌水，给隧道施工和体系带来不平安和不稳定因素；塌方冒顶是指隧道施工中，山体上部岩层自然塌落的现象。

是隧道开挖施工后，原先平衡的山体压力遭到破坏而造成的。

因此，制定合理、科学、有效的溶洞、塌方处理方案对隧道顺利穿越岩溶地段非常重要。

依据隧道施工溶洞、塌方处理情况，介绍相关处理方案。

一、处理方案选择原则。

〔1〕平安性。

确保施工平安与运营平安，围岩累计变形量不大于10cm，衬砌完工后隧道不渗不漏。

〔2〕可操作性强。

要充分考虑现场机械装备状况和操作人员的技能水平，并尽可能降低施工难度。

〔3〕灵敏性好。

依据断面形状和尺寸，因地制宜地选择施工方案，而不局限于一种固定的模式，一旦一种方案不能实时或实时效果差时，能较好地转换为替代方案。

〔4〕具有可连续性。

需兼顾溶洞段前后的施工方案的不同，能顺利地进行施工工艺、工序的转换。

〔5〕经济性强。

即在保证平安、质量并不破坏环境的条件下的投入最节约。

〔6〕处理施工方案科学。

首先保存并加固坍塌体，预防坍方扩大，然后施做套拱和超前大管棚，保证正洞开挖施工平安；管棚施做完成后挖除坍塌体，进入隧道正常开挖、支护工序，并对隧道基底进行注浆加固处理；溶洞段通过后，进行拱部坍腔回填处理。

二、处理方案1、拱部以上〔上导洞〕空溶洞，采纳泵送C25混凝土护拱，护拱厚度2米，以加强护拱，上空腔局部做排水处理〔设置多根Φ100mm双壁波纹管，波纹管长度依据现场溶洞位置确定〕。

2、掌子面锥形空腔处理：空腔临空面处理采纳厚10cm喷射C20混凝土封闭，腔内采纳泵送C25混凝土回填，厚度2m，环向拱脚至拱腰采纳Φ50×4小导管〔长度4.5m〕，1.5m×1.5m梅花形安排，并注水泥浆〔水泥浆按实际施工工程量确定〕进行加固，空腔口采纳工字钢纵向安排形成拱架，长度3m，间距20cm，其余采纳吹沙回填密实，空腔做排水处理〔设多根Φ116mm双壁波纹管，波纹管长度依据现场溶洞位置确定〕；3、洞顶原地表塌陷，形成大的锥型坑洞，塌陷区位于山谷冲沟，危及隧道平安。

隧道溶洞处理施工技术总结隧道溶洞处理施工技术总结溶洞为岩溶洞穴，是地表水和地下水对溶性岩层经过化学作用和机械破坏作用而形成的地下溶蚀现象。

岩溶对隧道的影响主要是洞害、水害、洞穴充填物及坍塌·洞顶地表塌陷四个方面。

一、隧道溶洞类型分类由于地形的起伏，在低洼处易形成积水盆地。

地底可溶性岩层受水的化学和机械作用下，较易产生沟槽·裂缝和空洞等。

结合工程地质水文，根据施工需求，我们简单地按溶洞内填充物对施工的影响，将溶洞分为以下四种类型：①溶洞为干涸洞穴，无填充物；②溶洞填充物为饱和水；③溶洞填充物为胶结稀泥；④.溶洞填充物为泥砂夹块石。

二、溶洞处理原则施工中，应严格遵循新奥法施工原理。

在溶洞处理过程中，坚持尽量保持溶洞围岩稳定性，做到轻扰动。

1.安全第一。

从初支到二衬，严格控制围岩累计变形量，防止突水突泥及塌方冒顶，衬砌完工后隧道不渗不漏。

2.可操作性强。

要充分考虑人员、机械的可操作性及方案的执行能力，并尽可能降低施工难度。

3.可选方案完备。

施工过程中，根据实际情况，进行方案比选，选择切实可行的方案，并预留备案。

4.经济性强。

在保证安全、质量并不破坏环境的条件下的投入最优。

三、溶洞一般处理措施1.超前地质预报。

地质预报可采用地质素描、物探、钻探、探洞相结合的综合地质探测手段，水平钻孔宜采用高效钻机钻探，以缩短钻探时间。

主要监控前方地质及水文情况。

2.隧道开挖及预支护。

根据隧道围岩变化及超前地质预报，当隧道开挖至接近断层破碎带·充填型溶洞等富水岩溶地段时，应严格控制安全距离，保障后方稳定。

溶洞段爆破开挖时，开挖前根据地质水文，每班打设超前小导管。

如前方地段水量很大，必要时需先采取限量排放、超前管棚、·注浆加固填充物、帷幕注浆等。

只有确保预支护完成后，才允许开挖。

控制好单次开挖长度，并严格控制单段起爆药量和总药量，控制爆破震动。

溶洞段可采取注浆预加固、堵水等措施，必要时采用长管棚加小导管等措施确保隧道施工的安全。

地铁盾构区间穿越溶、土洞区加固处理设计摘要：岩溶地层中采用盾构穿越法施工在国内尚属首次。

结合宁波市轨道交通2号线一期鄞州、海曙两个行政区，含两站（启运路站、段塘客运站）、两区间施工中岩溶处理施工技术的应用实践针对具体的工程地质及水文条件，对岩溶处理的目的和原则盾构区岩溶处理技术措施和施工注意事项等方面进行了探讨并组织精心设计、精心施工，以保证施工及运营安全。

本文就盾构隧道穿越溶、土洞区域难题，提出了处理措施，以指导类似施工。

关键词：溶土洞；溶、土洞；施工处理1引言在地铁隧道盾构穿越施工过程中处理好在岩溶地区的施工对整个隧道的施工非常关键。

在存在溶洞的地段区域进行地铁隧道施工时应综合考虑该地区的溶洞类型、分布、所属岩层的稳定性、以及地下水文情况等各种相关因素，有针对性地采用相应的处理措施，以确保整个地铁隧道施工质量及其主体结构和周围环境的安全稳定。

2场地工程整体地质条件分析2.1工程地质启运路站地势平坦，地貌类型属冲湖积平原。

场地本身不具备发生中、强破坏性地震的构造条件，属于较稳定地块。

场地范围内与工程有关的地下水可分为松散岩类孔隙潜水和孔隙承压水两类，具体见本工程相关的勘查报告。

2.1.1地表水启运路站东侧离庙前河约30m，河流呈近南北向展布，河渠宽度在11~20m之间，河水位一般低于地面0.5~1.2m，水深1.0~5.0m，河低浮泥约0.3~0.5m之间。

2.1.2孔隙潜水松散岩类孔隙潜水主要赋存于场区表部填土和浅部粘土、淤泥质土层中。

表部填土富水性、透水性及渗透性均较好，渗透系数为3.0×10-6~4.07×10-7cm/s之间，水量贫乏，潜水位变幅一般在1.0m之间。

2.1.3孔隙承压水拟建场地埋藏分布有三层孔隙承压含水层，主要为浅部3层孔隙承压水，深部承压含水层可划分为第1含水层组和第11含水层组，浅层孔隙承压水主要赋存于3层含粘性土粉砂中，本车站仅S6XZ7分布，含水层厚为1.2m，夹较多粘性土薄层，透水性一般，水量相对较小，水温为19℃左右，水质为咸水，地下水基本不流动。

——广州地铁三号线北延段【高增—人和】盾构区间驻地监理部张生林、邬培明、范星星一、前言溶洞是石灰岩的节理裂隙经流水的溶蚀作用经过百万年、几百万年或者更久远的时间不断地溶蚀发育所形成的洞。

同样是流水溶蚀形成的由于其形态不同而有的叫溶穴溶沟或溶槽等。

由于地壳的升降运动现在的溶洞、溶穴和溶沟有的出现在山上有的埋藏于地下。

现在埋藏在地下的是由于该地段或称地块在不断的下降致使在岩面上沉积了河、湖相的冲洪积层——第四系砂、土层。

土洞是埋藏在岩溶地区可溶性岩层上覆土层里的空洞。

当上覆有适宜被冲蚀的土体其下又有排泄储存冲蚀物的通道和空间经地表水往下渗透或地下水位在岩土层交界附近做频繁升降由于水对土层的潜蚀作用所产生的洞称为土洞。

土洞继续发展会造成地表塌陷。

土洞的生成、发育与岩溶的发育和上覆土层的土质、厚度以及地下水的活动等因素密切相关。

由于溶洞处理费用很高对于一般的建构筑物不考虑对溶洞进行处理基础可采用桩基础形式将桩的底端进入到岩面或者穿过溶洞进入到溶洞底板作为桩的持力层而地铁是修建在地下的结构物当隧道底有溶洞而地基承载力不能满足要求时则必须对其进行处理。

隧道有其特殊性考虑施工条件和经济的合理性等难以采用钻孔桩、冲孔桩、沉管灌注桩来支撑隧道的管片可以对溶洞进行填充处理提高地基的承载力或增加溶洞顶板的厚度来保证地铁施工和运营的安全需要。

1、溶洞处理的原则⑴溶洞处理采用地面上加固的方法即溶洞处理岩面注浆。

⑵溶洞处理钻孔要钻到溶洞底部由底部向上进行溶洞加固岩面注浆钻孔要进入岩面0.5米后开始注浆。

⑶溶洞处理利用加密注浆孔进行。

⑷重点对隧道一定影响范围内的溶土洞填充物进行处理。

⑸溶洞处理效果要通过控制参数和抽芯试验确定。

2、溶洞是否需要处理的判定溶洞不是全部进行处理而是针对溶洞与隧道的位置关系对隧道周边一定范围内的溶洞进行处理隧道结构底板下5m内隧道底板到溶洞顶板的距离不计沙层的厚度和结构边线外5m之内的溶洞。

为确保施工和使用安全的其他要求。

盾构隧道区间溶土洞处理技术【摘要】根据盾构隧道区间溶土洞试验段勘探成果,探讨了溶洞、土洞处理范围、处理方法及相关工艺参数,重点对钻孔、注浆、灌砂等工序作了论述,并总结了施工体会及建议,以指导类似工程施工。

【关键词】隧道,盾构区间,溶洞,土洞,处理技术1、工程概况广佛地铁某两个盾构区间存在溶洞、土洞,盾构施工前,必须采取措施使溶、土洞密实。

本次溶土洞处理试验段根据物探勘探成果显示,本试验段范围内有土洞4个,编号为T4,T5,T6,T7,溶洞2个,编号为R5,R6(见图1)。

2、设计处理2.1处理范围隧道边线5 m和隧道底板10 m范围内的溶土洞。

2.2溶土洞的处理方法1)无填充溶、土洞和半填充溶洞:对洞径大于2 m且无充填或半充填的溶、土洞,先进行投砂处理,后采用注浆加固的方法;投砂处理时在原钻孔附近(约0.6 m)补钻两个Φ250的投砂孔,两投砂孔中心与原钻孔中心需在同一连线上,两投砂孔可相互作为出气孔。

投砂后,注浆加固的方法见后面的全充填处理方案。

投砂管采用Φ200的PVC套管。

2)对小于2 m的无或半填充溶、土洞可直接采用注浆填充。

3)全充填溶、土洞或洞径小于2 m的溶、土洞:采用压力注浆的方法进行填充加固,注浆压力从低到高,间歇、反复压浆。

2.3岩面注浆方法采用袖阀管注单液浆。

2.4工艺参数1)溶土洞注浆。

a.单液浆配制。

水泥浆采用32.5级普通硅酸盐水泥,水灰比=0.5∶1~1∶1。

b.双液浆配制。

水泥浆采用32.5级普通硅酸盐水泥。

水玻璃:模数m=2.4~3.4,浓度30 Be′~40 Be′;双液浆混合后,现场试验失去可泵性时间可为60 s;具体施工时参数应根据实际情况、现场试验进行调整。

c.注浆压力和注浆量。

周边孔:注浆压力控制在0.6 MPa~0.8 MPa,持续3次~4次。

中央孔:注浆压力控制在0.8 MPa~1.0 MPa,持续3次~4次。

注浆速度:30 L/min~70 L/min;注浆扩散半径按1.5 m设计。

目录一、编制说明......................................... - 1 -1.1编制依据 ..................................... - 1 -1.2编制原则 ..................................... - 1 -1.3适用范围 ..................................... - 2 -二、工程概况......................................... - 2 -2.1工程位置及范围................................ - 2 -2.2设计概况 ..................................... - 2 -2.3工程地质、水文概况............................ - 3 -2.4施工计划 ..................................... - 4 -三、岩溶探查及处理措施............................... - 4 -3.1岩溶分布与预探方法............................ - 4 -3.1.1地质详勘岩溶情况........................ - 4 -3.1.2地面超前地质预报........................ - 7 -3.1.3洞内超前地质钻探........................ - 7 -3.2岩溶处理措施.................................. - 8 -四、施工工艺及技术要求.............................. - 10 -4.1施工准备 .................................... - 10 -4.2材料机械设备人员配置......................... - 11 -4.3钻孔施工工艺和技术措施....................... - 12 -4.4地质“CT法”勘察实施方案.................... - 13 -4.5岩溶处理实施方案............................. - 15 -4.6注浆施工工艺和技术措施....................... - 16 -五、施工监测........................................ - 20 -5.1监测目的 .................................... - 20 -5.2监测原则 .................................... - 20 -5.3监测要求 .................................... - 20 -5.4监测内容 .................................... - 20 -5.5监测频率 .................................... - 21 -六、效果检验与评价.................................. - 21 -6.1 注浆检测与评价的基本原则：.................. - 21 -6.2 质量检验评定标准............................ - 21 -七、工程质量保证措施................................ - 23 -八、注浆施工注意事项................................ - 24 -九、安全保证措施.................................... - 24 -9.1施工现场临时用电安全防护措施................. - 24 -9.2施工现场安全技术管理......................... - 25 -9.3施工机械设备的安全控制措施................... - 25 -9.4管线及周边构筑物保护措施..................... - 26 -十、文明施工及环境保护措施.......................... - 27 - 十一、附件.......................................... - 28 -一、编制说明1.1编制依据（1）《城市轨道交通岩土工程勘察规范》（GB 50307-2012）（2）《既有建筑地基基础加固技术规范》（JGJ123-2012）（3）《铁路工程不良地质勘察规范》（TB 10027-2012）（4）《水工建筑物水泥灌浆施工技术范围》（DL∕T5148-2001) （5）桐木岭站～桃花寨站区间、桃花寨站～花溪南站区间、花溪南站～明珠大道站区间岩土工程勘察报告（6）富阳轨道交通3号线一期工程土建二标段《实施性施工组织设计》（7）富阳轨道交通3号线一期工程《超前地质预报实施细则》（8）现场勘测、调查资料的相关资料以及承发包合同、招投标文件相关图纸1.2编制原则（1）遵守招标文件、合同条款的各项规定，严格按照相关施工、设计规范、验收标准中各项规定和设计文件、设计意图的各项要求进行编制。

地铁盾构区间溶土洞处理技术研究摘要：溶土洞是一种较为常见的地质现象，发育严重时能引起大面积地陷等地质灾害。

地铁隧道穿越溶土洞区域时，为确保盾构机的安全，必须对其进行预处理，待处理效果满足设计要求后方可进行隧道洞体施工，从而避免涌水、突泥、沉陷等意外事故的发生。

本文结合国内第一条城际轨道交通广佛线地铁盾构区间溶土洞处理的工程实践，总结分析了现有溶土洞处理措施，并提出了相关的意见及建议。

关键词：隧道盾构区间溶土洞注浆Abstract：Karst cave is a common geological phenomenon. When it develops seriouslly, it can cause large subsidence and other geological disasters. In order to ensure the safety of shield machine, the pretreatment must be carries on when we build metro tunnel through karst cave area. And when pending results meet the design requirements, shield machine can be drived through this area. By doing so, it can avoid the gushing water, mud outburst, subsidence and other accidents. This article summed up the application of the existing earth cave and karst cave treatment measures, and puts forward some opinions and suggestions through its application example in Guang-Fo Line.Key words: Tunnel, Shield, Section, Karst cave, Grouting.1工程概况珠江三角洲城际快速轨道交通广佛线西起佛山市魁奇路站，东至广州市沥滘站，全长32.16公里，均为地下线，共设21座车站，有9座车站与其他线路换乘。

专业知识分享版使命：加速中国职业化进程摘 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+903.505～YDK8+052.610范围内，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2.1确保盾构掘进期间的盾构机安全。

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。

专业知识分享版使命：加速中国职业化进程2.2防止地表塌陷和过大沉降。

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。