對(duì)特殊地質(zhì)下地鐵施工技術(shù)的分析與研究

蘇紹濤 崔 碩

1 北京安捷工程咨詢有限公司 北京 100032

2 沈陽(yáng)地鐵集團(tuán)有限公司安監(jiān)處 遼寧 沈陽(yáng) 110000

正文：

前言：我國(guó)許多城市在大力建設(shè)地鐵，各個(gè)地區(qū)一般會(huì)存在特殊地質(zhì)，影響地鐵施工。常見的特殊地質(zhì)有地面沉降、地裂縫、巖溶等等。為了我國(guó)地鐵交通建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，下文分析和研究特殊地質(zhì)下的地鐵施工技術(shù)。

一、巖溶地質(zhì)

不良影響：

地鐵建設(shè)過程中需要挖坑，在挖坑的過程中可能會(huì)遇到巖溶地質(zhì)，這類地質(zhì)危險(xiǎn)系數(shù)較高，地表比較脆弱，地下水會(huì)伴隨著施工過程涌出，給地鐵建設(shè)增加了難度。另外對(duì)于高架線路而言，溶洞會(huì)影響樁基的承受能力，樁基因長(zhǎng)久受力可能會(huì)發(fā)生斷裂現(xiàn)象。另外巖溶地質(zhì)還會(huì)引起樁基倒塌和破裂等問題。

地鐵施工技術(shù)：

在進(jìn)行地鐵工程施工之前，應(yīng)該采用工具去探測(cè)地質(zhì)情況，確定巖溶洞分布位置。如果地鐵建設(shè)不能避開巖溶洞，可以根據(jù)巖溶洞的大小、位置、水文等實(shí)際情況推出處理方式。首先在巖溶洞較小的情況下，可以采用填補(bǔ)的方式解決問題，將巖溶洞補(bǔ)嚴(yán)即可；對(duì)于較大的巖溶洞，可以利用橫梁、拱橋的方式去避開巖溶洞，技術(shù)人員還可以利用石塊堵住巖溶洞，確保萬(wàn)無(wú)一失；如果巖溶洞周圍不太穩(wěn)定，那么應(yīng)該先做加固處理，再進(jìn)行下一部施工；最后如果遇到特別大的巖溶洞，應(yīng)該利用洞底支柱方式解決問題。

二、活動(dòng)斷裂地質(zhì)

不良影響：

活動(dòng)斷裂地質(zhì)表層比較脆弱和活躍，容易造成斷裂，且斷裂的兩個(gè)巖層之間活性不一致，容易導(dǎo)致地鐵施工挖出的隧道出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象，在給現(xiàn)場(chǎng)施工人員帶來(lái)安全隱患同時(shí)還會(huì)影響地鐵施工進(jìn)程，如果不處理該問題，即使地鐵建設(shè)完畢，日后也會(huì)發(fā)生結(jié)構(gòu)斷裂情況。

地鐵施工技術(shù)：

地鐵建設(shè)應(yīng)該避開活動(dòng)斷裂地帶，如果不可避免，地鐵施工負(fù)責(zé)人應(yīng)該檢測(cè)該地帶地鐵建設(shè)的可行性，對(duì)活動(dòng)斷裂地質(zhì)的厚度、規(guī)模以及附近地震源頭進(jìn)行勘查。

三、地面沉降地質(zhì)

不良影響：

地鐵施工過程中挖隧道是主要工作環(huán)節(jié)之一，受地質(zhì)地貌影響，隧道里面的高低情況不一致，地面沉降較為夸張的情況下，容易引起隧道滲水和漏水。同時(shí)因?yàn)榈孛娉两挡町愝^大，造成隧道水準(zhǔn)點(diǎn)測(cè)量下沉，相關(guān)負(fù)責(zé)人若不及時(shí)做好調(diào)整，則無(wú)法貫通全隧道。

地鐵施工技術(shù)：

首先要了解造成地面沉降的原因，一般有兩方面原因，第一是過度抽取地下水導(dǎo)致地面沉降；第二是城市建筑建設(shè)導(dǎo)致地面沉降。為了解決這方面問題，需要地鐵施工人員采用一些施工技術(shù)。首先要記錄好地面沉降的實(shí)際情況，通過監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)記錄推測(cè)地面沉降的發(fā)展方向，確定是否有更嚴(yán)重的趨勢(shì)，如果沒有則可以繼續(xù)施工，如果有則最好避開該地質(zhì)；其次應(yīng)當(dāng)控制好地面沉降區(qū)域的地下水開采情況，減少地面城市建設(shè)開采地下水的次數(shù)，地面建設(shè)如需使用地下水，可以換區(qū)繼續(xù)抽取；最后政府相關(guān)部門應(yīng)該培養(yǎng)該區(qū)域人員的安全意識(shí)，提前做好防災(zāi)措施。

四、地裂縫地質(zhì)

不良影響：

地裂縫地質(zhì)會(huì)對(duì)地鐵建設(shè)造成許多不良影響，首先地裂縫地質(zhì)的活動(dòng)會(huì)造成地鐵隧道變形，嚴(yán)重情況下會(huì)造成地鐵軌道變形，給地鐵運(yùn)行帶來(lái)安全隱患；其次地裂縫的變形超過了地鐵建設(shè)的承受能力，會(huì)造成隧道墻邊和頂部開裂，地下水更容易滲入隧道，導(dǎo)致

地鐵施工技術(shù)：

地鐵建設(shè)遇到這種情況，一般會(huì)先調(diào)整地鐵線路，盡量遠(yuǎn)離地裂縫地質(zhì)，從根本上杜絕災(zāi)害發(fā)生，如果地鐵線路無(wú)法避開地裂縫地帶，應(yīng)該采取一些措施緩解地裂縫地質(zhì)帶來(lái)的危害。

首先應(yīng)該控制地裂縫地帶的活動(dòng)強(qiáng)度；其次除了在地裂縫地帶做好防護(hù)措施以外，還要在地裂縫地帶周圍做好防護(hù)措施，避免地裂縫地質(zhì)變形影響到周圍環(huán)境，給地鐵建設(shè)帶來(lái)不便。

五、采空區(qū)地質(zhì)

不良影響：

采空區(qū)不利于地鐵施工，采空區(qū)域容易發(fā)生地面塌陷情況，影響地鐵建設(shè)的進(jìn)程。所以在施工之前應(yīng)該確定采空區(qū)的范圍以及采空區(qū)的具體深度，為地鐵施工做好準(zhǔn)備。

地鐵施工技術(shù)：

不同地區(qū)的采空區(qū)地質(zhì)情況和地鐵施工內(nèi)容不一樣，所以應(yīng)該針對(duì)實(shí)際情況采取不同的方法。首先應(yīng)該建立地表排水系統(tǒng)，避免地表水滲到地下；然后地表薄弱地區(qū)應(yīng)該做好加固處理，一般施工方會(huì)鉆洞，沿著洞口灌入水泥達(dá)到加固的目的，同時(shí)附近的建筑應(yīng)該做好防震措施，避免受地震影響導(dǎo)致整體塌陷；接下來(lái)應(yīng)該做好采空區(qū)填充工作，將采空區(qū)部分填充嚴(yán)實(shí)，一般采空區(qū)的填充材料為石塊；做好以上操作之后最好在表層進(jìn)行混凝土澆筑，讓采空區(qū)區(qū)域更加穩(wěn)固，預(yù)防地面塌陷現(xiàn)象發(fā)生；最后針對(duì)塌陷較大的采空區(qū)，應(yīng)該設(shè)立拱橋或者利用其它方式避開或跨越該采空區(qū)。

六、沙土液化地質(zhì)

不良影響：

砂土液化指沙土受地下水侵蝕，含水量豐富，沙土整體成液狀。根據(jù)地震災(zāi)害調(diào)查發(fā)現(xiàn)，如果地震強(qiáng)度大，地表運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈，沙土?xí)菀滓夯?。沙土液化地質(zhì)的承受能力較差，地鐵車輛比較重，如果停留在沙土液化地質(zhì)上，地表會(huì)下凹。此外沙土液化還會(huì)影響到地鐵隧道結(jié)構(gòu)，受震感影響會(huì)造成塌方事故。

地鐵施工技術(shù)：

預(yù)防沙土液化的措施分為幾個(gè)方面，首先地鐵建設(shè)路線設(shè)計(jì)應(yīng)該避開容易發(fā)生沙土液化的地區(qū)，所以在規(guī)劃路線之前，可以派遣地質(zhì)勘查人員去現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)地質(zhì)情況，確認(rèn)是否符合地鐵建設(shè)的條件；其次沙土液化的程度可以降低，地鐵施工單位可以在沙土液化區(qū)域填充干燥土壤，并做好混凝土澆筑，讓地表更為嚴(yán)實(shí)；最后地鐵施工單位可以設(shè)立沉降區(qū)域，將沙土液化地質(zhì)隔離開。

七、風(fēng)化巖地質(zhì)

不良影響：

地鐵施工挖隧道過程中遇到風(fēng)化巖地質(zhì)容易發(fā)生崩塌事故，風(fēng)化巖遇水容易軟化，穩(wěn)固性和承受能力都不強(qiáng)。

地鐵施工技術(shù)：

風(fēng)化巖地質(zhì)的最佳處理方式便是人工破開風(fēng)化巖。首先在風(fēng)化巖上噴上改變風(fēng)化巖性質(zhì)的混合液，然后再使用專業(yè)工具破開風(fēng)化巖。

結(jié)語(yǔ)

隨著國(guó)家科學(xué)技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，興修地鐵是完善現(xiàn)代交通事業(yè)的重要方式，地鐵施工過程中可能會(huì)遇到各種地質(zhì)，為了保證地鐵建設(shè)順利進(jìn)行，應(yīng)該提前做好措施應(yīng)對(duì)各種突發(fā)狀況。