广州地铁设计研究院有限公司
摘要：通过对广州地铁九号线花城站深基坑工程施工的分析，明确熔岩地质对于工程施工的不良影响，并结合工程实例，制定出针对性较强的熔岩地质防治方案，旨在提高该类型地质深基坑工程施工水平，保证施工单位经济效益与社会效益水平的切实提升。
关键词：溶洞；溶岩地质；深基坑工程；防治手段
所谓溶岩地质指的就是，可溶性岩石在水的作用之下，发生移动以及溶蚀等变化而形成的地质。这种地质有着自己独特的特性，其与地质构造以及地下水活动等内容都有着直接连贯，因此在该地质中进行深基坑施工难度相对较大，需要通过对各项防治手段的运用，才能确保整体工程的顺利开展。
一、工程实例
广州地铁九号线花城路车站，全长213.8米，标准段宽19.7米，整体建筑面积4266.6平方米，主体预埋深度在16.24米左右【1】。车站位置处于秀全大道之上，在冲洪积平原之中，土层由砂砾、人工填土以及软塑粉质黏土等物质所组成。而下伏基岩属于石炭系石蹬子组，以灰岩物质为主。通过勘察可以发现，根据风化程度，地层主要分为微风化岩带、强风化岩带以及中风化岩带三种，而车站地质纵断面如图一所示，从上到下分别为人工填土层、粘性土层、砂层、岩面线、微风性岩层以及溶洞。
车站灰岩分布相对较广，拥有土洞、溶洞以及砂土等不良地质岩土。整体地势相对较低，地下水源较为充足，岩溶发育已经达到了一定的程度。而车站深基坑施工范围内以石蹬子组灰岩为主，其会产生一定量的可溶物质，极为适合岩溶生长。局部岩石呈现出岩体破碎、裂缝以及节理发育等特点，可以为地下水提供更多的活动渠道，也正是因为这些因素，使得岩溶发育获得了相应的条件，使溶槽、溶洞以及溶沟都保持着发育状态。
该工程施工存在着一定的风险，由于本工程施工场地较为平坦，岩溶发育会对车站施工造成直接影响，而其中最为常见的地质灾害便是地面坍陷，该问题主要诱发原因便是施工人员进行抽排地下水等工程所造成的。按照对钻探工作的研究，溶洞在进行发育过程中，其岩面附近的灰岩面含有大量的砂层以及粘性土，整体溶洞顶板相对较薄，很难对其进行填充。在局部施工段的土洞中，也存在着填充性较差的问题。如果外力达到一定强度，就容易造成溶洞与土洞出现塌陷的问题，并不利于车站施工，且可能会为车站后续运营埋下安全隐患，需要妥善对其进行处理【2】。
图一 车站地质纵断面图
二、溶土洞发育情况
鉴于溶岩地质对于车站工程施工的影响，施工人员想要对该地质进行有效防治，就需要对施工地区溶土洞发育情况进行明确，以便制定出最佳的防治方案。
按照专业人士勘查结果，该地区岩溶较为发育，主要有溶隙、溶洞以及土洞等形态，整体岩溶发育并无规律可言，其分布范围以及形态特征判断难度相对较大，且在溶蚀作用之下，岩面起伏变化程度较大。车站共有29个勘察孔，而原区域勘察孔共有50个，其中揭露土洞与溶洞孔共有52个，见洞率为65.8%。其中单溶洞高度大概为0.2米-4米，溶洞深度为9.3米-24.5米左右。
三、深基坑工程施工对于溶岩地质的有效防治
（一）岩溶地质防治原则
在进行防治过程中，施工人员需要对运营期风险防治、岩溶处理以及施工期涌水等问题进行全面性考量，并按照统一协调原则，对防治方案进行设计。同时应对每一处溶洞以及土洞进行调查，要对可能对工程造成影响的地点实施相应处理，以保证车站运行安全性【3】。
（二）溶土洞处理防治方式
（1）事前准备
在展开防治工作以及施工工作之前，施工人员需要对施工现场地质构造、地层以及水文地质条件等信息数据进行明确，以便为工程设计开挖与支护工作开展提供相应的数据支持。而在进行基坑支护设计过程中，需要对支护类型、土压数值计算方式等内容进行明确，要通过对计算机技术的运用，将复杂的地质环境以模型的方式呈现出来，并通过对块体模型计算以及有限单元计算方式，对土体与支护体系的相互作用进行仿真实验，以便对施工中的灾害进行直观、科学的分析。
（2）实施试探性检测
为对塌陷问题进行有效防治，施工单位需要对溶洞与土洞进行填充。但在实施填充施工之前，施工人员需要对平面范围展开试探性检测。要将现有地质钻孔作为探测依据，在每隔2米处对周边进行注浆钻孔处理，直至找到洞体边界，并要在此基础上，对洞体边界其他地点进行钻孔施工。同时在进行施工之前，需要在连续墙位置设置两处超前钻孔，而孔的直径要保持在Ф100毫米左右，孔深度需要达到墙底3米以上的位置。施工人员需要对墙底溶土洞实际情况进行明确，以便在溶洞与土洞中进行注浆孔钻孔施工。
（3）土洞与溶洞注浆填充
由于该部分属于溶岩防治重点内容，因此笔者将对该部分内容进行重点阐述。
在对溶洞以及土洞进行注浆填充施工时，施工人员需要注意四部分内容：第一，如果溶洞与土洞属于非全填充以及未填充类型，则需要运用水泥砂浆完成注浆填充工作，在完成填充工作之后，相关人员还需要按照相应检测说明，对充填效果进行确定；第二，如果土洞与溶洞处于基坑开挖范围之内，且底板以下2米范围中需要进行全填充施工时，需要进行水泥浆注浆；第三，在进行填充注浆过程中，需要对洞内规模以及注浆之后状态进行实时查看，在进行勘查时，施工人员需要按照洞直径与注浆量、注浆孔，对洞内整体规模进行计算，之后在对周边孔洞进行查看，明确洞的外延情况，且要持续对不满状态的孔洞进行注浆；第四，如果溶洞规模较大且已经超过车站结构设定安全数值范围之外，这时需要在安全数值范围边界进行钻孔，并要通过对速凝浆的运用对边界进行控制，实现对注浆范围进行隔离。
为保证注浆效果，施工人员需要按照地层条件与洞深度，对注浆方式进行合理选择与使用。如果土洞深度较浅，且围岩属于砂土层，则可以直接通过水泥浆进行灌注即可；如果溶洞需要钻孔与注浆管预埋之后才能进行注浆施工时，需要对孔壁、溶洞顶板与注浆管间隙进行合理处理；如果需要对超过3米的无填充以及半填充土洞与溶洞进行处理时，或者对特大溶洞进行注浆施工过程中，建议选用Ф200PVC材质套管进行水泥砂浆灌注，且要对半填充以及非填充特大溶洞处理过程中，可以通过对泵的运用，完成混凝土填充施工。施工人员需要按照溶洞与土洞具体情况，制定出个性化施工方案，以确保注浆施工的开展质量，切实降低洞坍塌事故发生概率，保证车站施工与运行的安全性。
结束语：
施工人员必须明确溶岩地质对于深基坑施工的危害，要对工程实况进行全面分析，并应在对溶岩地质特性以及工程施工要求等内容进行研究的基础之上，合理利用现代化设备对工程地质进行明确与分析，要按照最终结果，准确判断出可能会对工程造成影响的因素，并有针对性对其进行防治，制定出科学化的防治手段与措施，进而有效降低溶岩地质对于深基坑工程施工的影响，实现工程高质量施工，以确保工程施工质量能够与预期标准相符合。
参考文献
[1]陈平辉，程玉果. 深基坑工程建设的风险识别与预控[J]. 福建建设科技，2013，04：12
[2]闫怀瑞，阎长虹，丁倩文. 深厚软土地区基坑开挖主要工程地质问题与对策[J]. 地质论评，2015，01：149
论文作者:姚伯坤
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第13期
论文发表时间:2017/10/10
标签：溶洞论文; 地质论文; 溶岩论文; 注浆论文; 岩溶论文; 车站论文; 施工人员论文; 《建筑学研究前沿》2017年第13期论文;