摘要：车站范围内受隐伏断裂带影响，基岩裂隙水发育且含钙质成分，在地下水长期冲刷和侵蚀下，钙质成分流失造成空洞，属于强发育溶洞，进一步扩大的可能性极大，根据地质勘探情况，有多层次溶洞叠加，溶洞的发育严重影响车站施工及后续地铁运营及周边建筑物的安全，本文以某站岩溶处理为例，通过对溶洞充填加固处理，确保溶洞的密实度，预防溶洞进一步发展，满足车站围护及主体结构的承载力、变形要求和车站基坑施工期间围护结构的安全。实践证明，这些工程监理流程及控制要点是合理的和有效的。
关键词：车站；岩溶处理；承载力；结构安全
一、工程概况
某地铁站位于文华路与云天站路交叉口，沿昌华路东西向设置。车站有效站台中心里程为DK32+958.333，设计起终点里程为DK32+850.583~DK33+166.083，全长315.5米，标准段宽22.70米，换乘节点段底板埋深24.73m。起终盾构端头宽度27.2m，底板埋深17.79m。为地下两层双柱三跨车站（换乘结点处为地下三层），岛式站台宽度14m，车站共设置3个出入口通道及2组风亭。东西两端头均为盾构始发。
二、地质情况
根据《铁路工程地基处理技术规程》（TB10106-2010）及地勘报告的地铁沿线岩土分层系统和岩土层的成因类型和性质、风化状态等，将本车站岩溶处理段地质情况从上往下依次为：填土层、淤泥质土砂层、淤泥质粉细砂层、粉质黏土层、中粗砂层、岩石全风化带、岩石强化带及岩石中风化带等地层。为确保车站基坑施工期间围护结构的安全；满足车站及围护结构的承载力及变形要求；预防溶洞进一步发展，减小后期运营风险。
本工程地层富含大量溶洞及土洞、因土洞、溶洞发育强烈，地质环境复杂给工程施工和监理工作带来一定的难度。根据水样腐蚀性分析结果：砂层水和基岩水对混凝土结构具微腐蚀性，地下水位在原地面以下1.5米左右，地下水位标高在1.81～4.67米之间，属于上层滞水类型。根据详勘在场地内发现共15孔揭示到溶蚀洞，以半充填、全充填、无充填状态，其充填物主要为粘性土、砂砾加少量石块等。
三、岩溶处理设计要求
根据详勘资料和设计文件要求，平面范围内主体或附属连续墙外5米范围；基底以下10米，临时中立柱桩及连续墙下5米。采取探界法进行溶洞区域探测，地连墙上为一墙两钻，发现溶洞后进行向外扩孔，按设计要求，扩孔间距为2m，扩孔范围为地连墙外五米及平面范围内主体。以中立柱为中心孔点，向外扩孔进行探界，按设计要求，扩孔间距为2m。确定溶洞区域后，钻孔可采用Φ48PVC套管注浆，注浆管可根据现场施工情况调整，水泥浆拌制采用42.5级普通硅酸盐水泥，水灰比：1：1。注浆压力控制在0.2～0.6MPa，分3～4次进行注浆，注浆扩散半径按照1.5m设计。
四、岩溶处理监理工作流程
监理工作主要根据相关图纸、会审记录、设计交底及业主下发的施工注浆管理办法、施工方案及监理规划、监理细则等为依据，开展岩溶处理施工监理工作。岩溶处理监理工作流程如图1所示。
图1 岩溶处理监理工作流程
五、监理控制要点
（一）施工准备阶段监理控制要点
1、组织岩溶处理设计施工图纸进行会审及设计交底，确保图纸的可行性。
2、督促承包商编制完善岩溶处理专项施工方案，监理审核并组织专家召开方案评审会，会后督促完善方案并审批。
3、编制岩溶处理监理实施细则，并经总监审批。
4、施工前完成周边环境、建筑物及管线调查报告及保护方案经监理审查。
5、机械设备（包括压力表）及人员资质符合要求报监理审查。
6、督促施工单位做好新进场人员安全、质量技术交底及安全教育培训工作。
7、检查原材料进场的合格证及检验报告应符合要求，检验合格后方可使用。
8、对溶洞处理的边线及注浆钻孔位置的测量放样报告进行审查，并对注浆孔位进行复核，对周边建筑物及管线进行监测点布设取初始值。
9、熟悉岩溶处理设计图纸、方案、有关规范要求及业主下发注浆管理办法文件等相关技术内容，了解周边环境、管线及建筑物情况。
10、开工报告：审核施工单位上报的岩溶处理开工报告，并由总监审批后方可进行开工。
（二）施工阶段监理控制要点
1、钻孔施工监理控制要点
（1）钻机进场前核查孔位及调整钻机垂直度，确保桩位准确、钻杆垂直。
（2）钻孔过程，采用开孔直径108mm钢套管进行钻孔，开孔时要轻加压、慢速、大水量，防止将孔开斜。
（3）钻孔时从注浆加固范围的中间向四周进行钻孔探边界，监理在验收过程应严格按设计要求执行。
（4）钻孔过程中详细做好钻孔施工记录及渣样留存等工作。
（5）每个孔成孔完成后，经施工单位自检合格，并报监理验收确认，监理在验收过程应重点检查钻孔位置、孔位编号、钻孔深度、渣样留存完整性（标签是否有溶洞）等、经监理验收合格后，方可在套管内下放Φ48PVC注浆管，并对注浆管接头及插入深度进行抽查确认。
（6）岩溶探边界钻孔完成后，绘制平面图和洞高分布图，并形成理论注浆量包络图，并填写溶土洞注浆量包络图记录表。
2、注浆施工监理控制要点
注浆水泥材料应按设计要求应采用P·O 42.5普通硅酸盐水泥（散装水泥应按每500T/批），经检验合格后使用，注浆水灰比应按设计要求控制在0.5：1~1：1范围内，搅拌过程中测定浆液密度，搅拌时间应不少于3min。
注浆顺序：遵循“先周边孔、后中央孔，跳孔注浆”顺序，注浆压力控制在0.20~0.60MPa内，终压条件：在终注压力0.2Mpa下连续注浆10~15min可终止注浆。正式注浆施工前，先进行工艺试验，以确定合适的注浆压力控制范围，浆液配比和注浆管材、注浆设备选用的合理性。
若单个注浆区域的注浆量未达到该注浆点的包络图预估注浆量，但注浆压力已达到设计终注浆压力值，需组织参建各方共同现场分析，决定是否终止注浆。
监理做好注浆全程旁站，做好详细记录及现场拍照、摄影留存，建立原材料进场和使用台帐，并保证台帐内容齐全、准确、真实。
注浆效果检查合格后，可要求施工单位进行封孔处理；封孔管内应采用砂浆填充密实；
六、检测方法与标准
1、采用钻孔抽芯法，做抗压试验，要求28d无侧限抗压强度≥0.2MPa；
2、采用随机原位标贯试验，标贯击数应不小于10击。
3、检测原则和数量：检测数量不少于注浆孔数量的20%；要求每个溶洞均要检测一次；采用随机钻孔取芯，做抗压试验，无侧限抗压强度不小于0.2MPa。其岩溶注浆允许偏差项目和检测方法如表2所示。
七、检测结果
根据业主《施工注浆管理办法》要求，对注浆加固效果和填充效果进行检测，检测情况如下：
1.钻芯法：对22个溶洞区域内分别进行随机钻孔取芯，取芯过程中均未发生掉钻现象。所取芯样连续完整，未出现溶洞区域，注浆密实效果显著。
2.二次压浆：对22个溶洞区域内随机选取注浆孔进行压浆试验，在保证注浆压力值达到0.6MPa的情况下持续10～15min，仍未能向孔内压浆，表明原注浆填充率及密实程度符合设计要求（监理现场见证）。
3.标贯试验：设计要求为标贯击数应不小于10击，检测单位实击次数均为50击左右，试验检测结果表明均满足设计要求，注浆加固效果显著。
4.根据设计及管理办法要求，标贯检测及钻芯取样检测质量合格，满足设计要求。
八、结束语
随着城市化进程的不断加快，城市的交通系统越来越复杂。充分利用地下空间建设地铁是城市交通建设的发展的主要方向。然而，地铁工程的综合运作质量的提升，离不开其地铁车站岩溶注浆施工安全监理控制系统的健全。实践说明，通过监理企业的强化管理和施工企业实施各种安全管理措施，能够确保工程建设的安全性。本文通过对地铁车站岩溶注浆处理制定科合理的方案，可以使路基地基土体密实，结构均匀，使浅部溶洞充填，防止地面塌陷，有效保障地铁车站工程质量。
参考文献
[1] 王京泉.宁安铁路覆盖型岩溶路基的勘察与地基处理实践[J]. 王京泉. 铁道勘察. 2012（05）
[2] 孟维民，张秀枝.地铁车站深基坑支护工程监理[J]. 建设监理. 2013（09）
[3] 《铁路工程地基处理技术规程》（TB10106-2010）
论文作者:郭志斌
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年2期
论文发表时间:2019/6/14
标签：注浆论文; 岩溶论文; 溶洞论文; 钻孔论文; 车站论文; 地铁论文; 密实论文; 《建筑学研究前沿》2019年2期论文;